包括具有均匀槽分布的定子的电机制造技术

本发明专利技术涉及具有多个绕组的多相电机，绕组安装在定子芯上，其限定了多个相，其中对于每个相，绕组包括至少两个并联绕组，每个绕组包括串联连接的连续线材对。对于每个极，并联绕组填充一个或多个中心槽和两个外槽。每个绕组填充每个中心槽的倍数为绕组填充每个外槽的倍数的两倍，从而在中心槽和外槽之间限定2：1的槽填充比，并且其中形成绕组的线材对中的每条线材填充槽的比与该槽填充比不同。相移端环将绕组从一个外槽移动到另一个外槽。位置改变端环改变并联绕组的相对位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有均匀槽分布的定子的电机相关申请的交叉参考本申请要求以下专利申请的优先权：2016年7月28日提交的名称为“ELECTRICMACHINEWITHSTATORHAVINGPHASESHIFTWINDINGS(包括具有相移绕组的定子的电机)”的美国临时专利申请No.62/368,070；2016年7月28日提交的名称为“ELECTRICMACHINEWITHSTATORHAVINGEVENSLOTDISTRIBUTION(包括具有均匀槽分布的定子的电机)”的美国临时专利申请No.62/368,104；和2016年8月10日提交的名称为“ELECTRICMACHINEWITHSTATORWINDINGSHAVINGOVER-UNDERENDLOOPS(包括具有上下型端环的定子绕组的电机)”的美国临时专利申请No.62/373,223；每个申请的公开内容在此引入作为参考。
本专利技术涉及电机。
技术介绍
电机在现代车辆中用于多种不同的目的。例如，电机通常用作起动器、交流发电机、牵引马达和其它用途。在这些应用中，电机可以用作马达、发电机，或者可选择性地操作为马达或发电机。对于用于车辆应用以及其它非车辆应用的电机，尺寸减小和效率提高的需求日益增长。在满足现代车辆应用的日益严格的要求的同时允许成本有效的制造的电机设计的改进是期望的。
技术实现思路
本专利技术提供具有改进的绕组模式的电机，该绕组模式能够高效地制造并提供紧凑且高效的电机。本专利技术的一种形式包括多相电机，该多相电机包括与转子可操作地连接的定子，其中转子可相对于定子旋转。定子包括定子芯，该定子芯限定了中心开口和多个轴向延伸的槽，所述槽围绕中心开口。多个绕组安装在定子芯上，其中多个绕组限定多个相，并且其中对于每个相，多个绕组包括至少两个并联绕组，每个绕组包括串联连接的连续线材对。对于每个极，并联绕组设置在一个或多个中心槽和两个外槽中，两个外槽设置在中心槽的相对侧上。每个绕组以相同的倍数设置在每个中心槽中，并且以相同的倍数设置在每个外槽中，并且其中每个绕组设置在每个中心槽中的倍数为绕组设置在每个外槽中的倍数的两倍，从而在中心槽和外槽之间限定2：1的槽填充比，并且其中形成绕组的线材对中的每条线材设置在槽中的比不同于该槽填充比。在一些实施例中，对于至少一个绕组的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的顺时针侧或逆时针侧之一上，外槽中的第二外槽设置在中心槽的相对侧上，并且其中串联连接以形成至少一个绕组的连续线材对中的一条线材具有第一线材和第二线材，其中第一线材是第一线材和第二线材中的仅设置在第一外槽中的线材。在一些实施例中，第二线材是第一线材和第二线材中的仅设置在第二外槽中的线材。在一些实施例中，每个绕组以相同的倍数设置在每个槽中。在一些实施例中，定子组件在每个相的每个极之间限定标准间距，该标准间距是每个极的相应槽之间的共同圆周间隔，并且其中每条线材包括相移端环，该相移端环具有的间距与标准间距相差一个槽，并联绕组中的每个绕组在相同的极位置处具有相移端环。这将并联绕组从一个外槽移动到另一个外槽。在这样的实施例中，定子组件可以限定相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。在更进一步的实施例中，每条线材可以围绕定子延伸多次缠绕，其中相移端环设置在线材从一层过渡到另一层的位置处。在一些实施例中，定子组件限定了绕组模式，其中对于每个相的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的逆时针侧上，外槽中的第二外槽设置在中心槽的顺时针侧上，并且其中设置在第一外槽和第二外槽中的一个内的线材设置在径向最外层中，设置在第一外槽和第二外槽中的另一个内的线材设置在径向最内层中，由此每个外槽填充有来自两个单独相的线材。在一些实施例中，每条线材包括至少一个位置改变端环，其中并联绕组中的每个绕组在同一位置处具有一个位置改变环，其中位置改变端环限定非标准间距，从而改变槽中并联绕组的相对位置。在这样的实施例中，定子组件可以限定相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线和位置改变端环设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。在一些实施例中，这种电机的每个相可包括至少三个并联连接的绕组。在具有至少三个并联连接的绕组的实施例中，一些实施例包括对于每个相具有三个并联绕组的定子组件，其中每个极包括两个中心槽和两个外槽，每个中心槽填充有六个线材区段，每个外槽填充有三个线材区段。在这样的实施例中，每个相的每个绕组的每条线材可以限定一个相移端环和三个位置改变端环，所有剩余的端环限定标准间距。这样的实施例可以包括定子组件，定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线和位置改变端环设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。这样的实施例可以具有定子组件，其中对于每个相的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的逆时针侧上，外槽中的第二外槽设置在中心槽的顺时针侧上，并且其中设置在第一外槽和第二外槽中的一个内的线材设置在径向最外层中，设置在第一外槽和第二外槽中的另一个内的线材设置在径向最内层中，由此每个外槽填充有来自两个单独相的线材。这样的实施例可以采用三相电机的形式。本专利技术的另一种形式包括多相电机，该多相电机包括与转子可操作地连接的定子，其中转子可相对于定子旋转。定子包括定子芯，该定子芯限定了中心开口和多个轴向延伸的槽，所述槽围绕中心开口。多个绕组安装在定子芯上，其中所述多个绕组限定了多个相。对于每个相，多个绕组包括至少两个并联绕组，每个绕组包括连续线材对，它们串联连接并填充相同数量的槽。对于每个极，并联绕组填充一个或多个中心槽，两个外槽设置在中心槽的相对侧上，每个相中的绕组的数量比中心槽和外槽的总数少一个。每个绕组以相同的倍数填充每个中心槽，并且以相同的倍数填充每个外槽，并且其中每个绕组填充每个中心槽的倍数为绕组填充每个外槽的倍数的两倍，从而在中心槽和外槽之间限定2：1的槽填充比。线材对中的每条线材填充槽的比与该槽填充比不同。并联绕组设置在相邻的槽中，对于每次缠绕，在每个极处留下一个空的外槽，每个线材围绕定子延伸多次缠绕。定子组件在每个相的每个极之间限定标准间距，该间距是每个极的相应槽之间的共同圆周间距。每条线材包括相移端环，该相移端环的间距与标准间距相差一个槽；并联绕组中的每个绕组在相同的极位置处具有相移端环，由此相移端环将并联绕组从一个外槽移动到另一个外槽。定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。在这样的实施例中，相移端环可以设置在线材从一层过渡到另一层的位置处。相移端环也可以限定比标准间距大一个槽的间距。每个相的绕组可包括至少三个并联连接的绕组。在具有三个并联绕组的这种实施例中，每个极可包括两个中心槽和两个外槽，每个中心槽填充有六个线材区段，每个外槽填充有三个线材区段。在这种电机的一些实施例中，定子组件可以配置成使得对于每个相的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的逆时针侧上，外槽中的第二外槽设置在中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相电机，其包括：定子，该定子与转子可操作地联接，其中转子能够相对于定子旋转；定子包括定子芯，该定子芯限定了中心开口和多个轴向延伸的槽，所述槽围绕中心开口；多个绕组，所述多个绕组安装在定子芯上，其中所述多个绕组限定了多个相，并且其中对于每个相，所述多个绕组包括：至少两个并联绕组，每个绕组包括串联连接的连续线材对；其中对于每个极，并联绕组设置在一个或多个中心槽以及两个外槽中，所述两个外槽设置在中心槽的相对侧上；每个绕组在每个中心槽中设置相同的倍数并且在每个外槽中设置相同的倍数，并且其中每个绕组在每个中心槽中设置的倍数为绕组在每个外槽中设置的倍数的两倍，由此在中心槽和外槽之间限定出为2：1的槽填充比，并且其中形成并联绕组中的一个绕组的线材对中的每条线材以与该槽填充比不同的比设置在槽中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.28 US 62/368,070;2016.07.28 US 62/368,104;1.一种多相电机，其包括：定子，该定子与转子可操作地联接，其中转子能够相对于定子旋转；定子包括定子芯，该定子芯限定了中心开口和多个轴向延伸的槽，所述槽围绕中心开口；多个绕组，所述多个绕组安装在定子芯上，其中所述多个绕组限定了多个相，并且其中对于每个相，所述多个绕组包括：至少两个并联绕组，每个绕组包括串联连接的连续线材对；其中对于每个极，并联绕组设置在一个或多个中心槽以及两个外槽中，所述两个外槽设置在中心槽的相对侧上；每个绕组在每个中心槽中设置相同的倍数并且在每个外槽中设置相同的倍数，并且其中每个绕组在每个中心槽中设置的倍数为绕组在每个外槽中设置的倍数的两倍，由此在中心槽和外槽之间限定出为2：1的槽填充比，并且其中形成并联绕组中的一个绕组的线材对中的每条线材以与该槽填充比不同的比设置在槽中。2.根据权利要求1所述的电机，其中对于至少一个绕组的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的顺时针侧或逆时针侧之一上，外槽中的第二外槽设置在中心槽的相对侧上，并且其中串联连接以形成至少一个绕组的连续线材对中的一条线材具有第一线材和第二线材，其中第一线材是第一线材和第二线材中的仅设置在第一外槽中的线材。3.根据权利要求2所述的电机，其中第二线材是第一线材和第二线材中的仅设置在第二外槽中的线材。4.根据权利要求2所述的电机，其中每个绕组在每个槽中设置相同的倍数。5.根据权利要求2所述的电机，其中定子组件在每个相的每个极之间限定标准间距，该标准间距是每个极的相应槽之间的共同圆周间隔；并且其中每条线材包括相移端环，该相移端环具有的间距与标准间距相差一个槽，并联绕组中的每个绕组在相同的极位置处具有相移端环。6.根据权利要求5所述的电机，其中定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。7.根据权利要求6所述的电机，其中每个线材绕定子延伸多次缠绕，并且相移端环设置在线材从一层过渡到另一层的位置处。8.根据权利要求2所述的电机，其中对于每个相的每个极，外槽中的第一外槽设置在中心槽的逆时针侧上，外槽中的第二外槽设置在中心槽的顺时针侧上，并且其中设置在第一外槽和第二外槽中的一个内的线材设置在径向最外层中，设置在第一外槽和第二外槽中的另一个内的线材设置在径向最内层中，由此每个外槽填充有来自两个单独相的线材。9.根据权利要求5所述的电机，其中每条线材包括至少一个位置改变端环，其中并联绕组中的每个绕组在同一位置处具有一个位置改变环，其中位置改变端环限定非标准间距，从而改变槽中并联绕组的相对位置。10.根据权利要求9所述的电机，其中定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线和位置改变端环设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。11.根据权利要求9所述的电机，其中每个相包括并联连接的至少三个绕组。12.根据权利要求11所述的电机，其中每个相包括三个并联绕组并且每个极包括两个中心槽和两个外槽，每个中心槽填充有六个线材区段，每个外槽填充有三个线材区段。13.根据权利要求12所述的电机，其中每个相的每个绕组的每条线材限定一个相移端环和三个位置改变端环，所有剩余的端环限定标准间距。14.根据权利要求13所述的电机，其中定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线和位置改变端环设置在第一轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·E·尼特，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US