电机定子及电机制造技术

本发明专利技术提供一种电机定子及电机，所述电机定子包括：至少一个定子单元(40)，每个定子单元(40)包括多相绕组(30)，每相绕组(30)由多个同相线圈(33)串联形成，每一线圈(33)绕设于一定子齿(31)，且每一线圈(33)中进行串联的电磁线由在远离所述定子齿(31)方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)的i根电磁线错位连接。本发明专利技术提供的电机定子及电机能够有效抑制绕组内部环流。

【技术实现步骤摘要】
电机定子及电机
本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种电机定子及电机。
技术介绍
在许多形式的电机中，电子具有多相，每相由多个齿组成。每个齿具有围绕该齿缠绕多匝的一定长度的导体。在构成多相的任何一相的齿上的绕组被电连接在一起，使得在该相的所有齿中产生的磁场被一起控制。其中，集中绕组由于具有线圈端部占比小，端部用铜量少，线圈成型的简单和可实现定子模块化设计等优点，在电机中应用较为广泛。大型电机为了便于定子绕组下线，定子槽型均为开口槽设计，由于采用集中绕组的电机具有多极少槽的设计特点，定子槽的槽口宽度较大，会导致槽中不同位置处的磁感应强度差异较大，最终会在槽内绕组的不同导体上感生出具有不同幅值的电动势。如果线圈的导体的并绕根数为单根，则线圈所有导体都是串联结构，绕组内部不会产生环流。但是由于大型电机的槽宽较大，槽宽和齿宽的比例一般在9:10到1:1之间，如果采用单根导体来绕制线圈，线圈端部折弯直径势必会小于4倍的导体宽度后，这样线圈表面的绝缘很容易产生褶皱，绝缘可靠性大大降低，从而增加了电机的故障率。所以采用集中绕组的电机线圈导体的并绕根数一般都取为大于等于2的设计，并且将线圈导体的不同并绕导体连接以形成并联支路，如此一来不同导体上的不同感应电动势就会在线圈导体内部引起环流，从而引起线圈的局部过热，降低电机绝缘的可靠性和效率。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种电机定子及电机，能够有效抑制绕组内部环流。一种电机定子，包括：至少一个定子单元，每个定子单元包括多相绕组，每相绕组由多个同相线圈串联形成，每一线圈绕设于一定子齿，且每一线圈中导体由在远离所述定子齿方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组串联的线圈个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组中至少两个相邻串联连接的线圈的i根电磁线错位非交叉式连接。一种电机定子，包括：多个定子模块，每一定子模块包括相邻设置且与六个定子齿及集中分布在每个定子齿的线圈，所述线圈的导体在远离定子齿方向上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述多个定子模块中存在与并绕根数i成整数倍关系的线圈相互串联连接组成的并联支路，且在每个并联支路中至少两个相邻串联连接的线圈中电磁线错位连接。一种电机，包括转子和定子，所述定子为上述的定子。与现有技术相比较，本专利技术电机定子及电机的每一个并联支路中串联连接的绕组中导体第一引出端错位连接，可以有效地降低绕组谐波磁动势和绕组用铜量，且消除了绕组内部环流，此外还具有线圈制造工艺简单、定子绕组、谐波含量少。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：通过阅读以下参照附图对非限制性实施方式所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1是本专利技术电机定子的一个实施方式的局部结构示意图；图2为图1所示绕组线圈的示意图；图3为图1所示电机定子的线圈的结构示意图；图4为图1所示电机定子的两个定子单元的线圈结构及连接关系示意图；图5为图4所示电机定子的线圈引出端的一个并联支路下的一种串联连接方式示意图；图6是图1沿VI-VI的剖面示意图；图7为图6所示电机定子的定子齿及绕设于定子齿上的线圈结构示意图；图8本专利技术实施例的电机定子的一套定子绕组的连线示意图；图9为本专利技术实施例的电机定子的另一套定子绕组的连线示意图；图10为本专利技术实施例的电机定子的并联支路下的线圈在定子铁心端部进行并头连接示意图。图11和图12为图2所示线圈引出端的具体结构示意图；图13为图4所示的线圈引出端的一个并联支路下的另一种串联连接方式示意图。主要元件符号说明每相绕组30定子齿31定子槽32线圈33电磁线33a、33b、33c定子单元40第一定子模块41第二定子模块42第三定子模块43第一引出端50第二引出端60连接线70、80、90定子铁心100曲面101如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施方式。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施方式的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域或者结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。另外，下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本专利技术的电机定子及电机的具体结构进行限定。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。请参阅图1，示出了本专利技术一个实施例提供的电机定子的结构，电机定子包括具有一曲面101的定子铁心100、在曲面101上均沿一个方向N延伸且在方向M上排列设置的多个定子齿31、每相邻两个定子齿31之间形成有一定子槽32及绕设于每一定子齿31的线圈33，绕设于每一定子齿31的每一线圈33分布于定子槽32。定子槽32为开口槽，定子齿31均为平行齿。每一个定子齿31所处位置方向N与方向M交叉界定一平面或曲面，在方向N与方向M界定的平面垂直的方向Z上定子齿31具有预定的厚度。这里需要说明的是，定子齿31的延伸形成的方向N一般情况指的是电机定子的轴向，在有些时候定子齿31在定子铁芯100上沿着电机定子的轴向具有预定角度的延伸形成，此时方向N指的是与电机定子的轴向成预定角度的那个方向；定子齿31的排列方向M为一般情况指的是电机定子的周向，在有些时候定子齿31与电机定子的周向具有预定角度的排列分布时，方向M为与电机定子的轴向成预定角度的那个方向；定子齿31的厚度Z一般情况指的是电机定子的径向。电机为外转子，内定子结构永磁电机。电机的相数可为3相、双3相(即6相)，极数为120极，定子槽数为144槽，电机定子的相邻两个定子槽32的相差为150°电角度。当然，永磁电机的极数和定子槽数并不限于此，在其它实施方式中，电机的极数和定子槽数可以根据需要选择，只要保证每极每相槽数q为2/5即可。可以理解的是，电机也可为外定子，内转子结构，电机也可以采用每极每相槽数q＝3或其它的设计方案。请参阅图2，每个线圈33均有第一引出端50和第二引出端60，每个线圈33的第一引出端50和第二引出端60由对应的定子齿31在方向M上的两侧引出，且在方向Z上距曲面101有高度差。请参阅图3，线圈33在方向M上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i为2、3、4、5、6等大于或等于二的整数，本实施例中线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机定子，其特征在于，包括：至少一个定子单元(40)，每个定子单元(40)包括多相绕组(30)，每相绕组(30)由多个同相线圈(33)串联形成，每一线圈(33)绕设于一定子齿(31)，且每一线圈(33)中导体由在远离所述定子齿(31)方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)的i根电磁线错位非交叉式连接。

【技术特征摘要】
1.一种电机定子，其特征在于，包括：至少一个定子单元(40)，每个定子单元(40)包括多相绕组(30)，每相绕组(30)由多个同相线圈(33)串联形成，每一线圈(33)绕设于一定子齿(31)，且每一线圈(33)中导体由在远离所述定子齿(31)方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)的i根电磁线错位非交叉式连接。2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，进一步包括具有一曲面(101)的定子铁心(100)，所述定子齿(31)在所述曲面(101)上沿同一方向延伸并且沿另一个方向并排间隔排列设置，所述线圈(33)包括第一引出端(50)和第二引出端(60)，所述第一引出端(50)和第二引出端(60)由所述定子齿(31)的延伸方向上的相对两端中的一端或两端远离所述定子齿(31)方向延伸形成。3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，将所述每一线圈(33)的i根电磁线由所述定子齿(31)向远离该定子齿(31)的方向上依序排序为第一、第二…第i根电磁线，所述每相绕组(30)中每串联连接两个线圈(33)中所述第一引出端(50)相连或所述第二引出端(60)相连，且一个线圈(33)的第一、第二…第i根电磁线依序分别与另一个线圈(33)的第i根、第i-1根…第一根电磁线对接的方式串联连接。4.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述每相绕组(30)由i套绕组组成，i为2、3、4、5或6。5.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所述i为2，所述电机定子每相包括6个并联支路，每一个并联支路中所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为4。6.根据权利要求1至5任意一项所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子的每极每相槽数q为2/5，且包括两套Y接的定子绕组，该两套定子绕组间相差30°电角度。7.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述每个线圈(33)的节距为1，且每个线圈(33)中进行串联的导体的匝数相等。8.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述第一引出端(50)和第二引出端(60)先由所述定子齿(31)的延伸方向上的相对两端中的一端或两端远离所述定子齿(31)方向延伸预定距离，之后再向所述曲面(101)的径向弯折，并且每个定子单元(40)中线圈(33)的第一引出端(50)或第二引出端(60)的所述远离所述定子齿(31)方向延伸的距离在同相之间相等，不同相之间不相等。9.一种电机定子，其特征在于，包括：多个定子模块(40)，每一定子模块(40)包括相邻设置的六个定子齿(31)及集中分布在每个定子齿(31)的线圈(33)，所述线圈(33)的导体在远离定子齿(31)方向上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述多个定子模块(40)中存在同相绕组(30)，所述同相绕组(30)串联连接有与并绕根数i成整数倍关系的同相线圈(33)，且在每相绕组(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚州，夏静，赵祥，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11