公开了一种用于旋转电机的定子，该定子包括定子芯(16)，该定子芯(16)包括定子槽和多个定子线圈。定子线圈包括位于定子槽中的侧部绕组(17)、从定子槽中延伸出的端部绕组(18)以及用于连接定子线圈的端部引线(28)。端部引线(28)围绕端部绕组(18)的径向向外侧周向地延伸。可以提供间隔器(34)以使端部引线彼此间隔开并与端部绕组间隔开。与以前的布置相比，这可以帮助改进冷却、帮助改进电分离并且在空间要求和易于制造方面可以更有效。要求和易于制造方面可以更有效。要求和易于制造方面可以更有效。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定子绕组装置
[0001]本申请要求于2018年10月16日提交的英国专利申请No.1816855.9和于2018年10月24日提交的美国临时申请No.62/749,754的优先权和权益。这些申请的全部内容通过引用并入本文。
[0002]本公开涉及用于旋转电机中的定子的绕组装置，并且更具体地涉及可以帮助减小电机的温度升高并改进电机的冷却的绕组装置。
[0003]旋转电机(诸如马达和发电机)一般包括转子，该转子安装在轴上并被布置成在定子内侧旋转。转子包括保持转子绕组或永磁体的转子芯。转子绕组或永磁体产生旋转磁场，该旋转磁场横过转子和定子之间的气隙。定子包括定子芯，该定子芯保持定子绕组(与旋转磁场组合)。
[0004]在旋转电机中，定子绕组通常容纳在定子槽中，定子槽沿轴向延伸穿过定子芯。通常，定子绕组包括绕着定子周向地设置的多个线圈。线圈可原位缠绕在槽中，或者预先形成的线圈可插入到槽中。在任何一种情况下，绕组都必须离开一个槽并且在进入另一槽之前绕过定子的外侧。绕组的穿过槽的部分通常被称为侧部绕组，而绕组的在定子外侧延伸的部分通常被称为端部绕组或悬伸绕组。通常出于连接目的而提供线圈端部引线。
[0005]通常需要将一些或所有线圈端部引线带出定子以连接到外部部件。取出的端部引线的数量取决于连接方式、并行路径、电压要求等。端部引线通常围绕定子周向地布线，以便将它们带到公共的连接点(诸如接线盒)。来自不同线圈的端部引线通常被一起捆束在沿轴向方向与端部绕组相邻的环中。
[0006]电机的额定功率通常受限于电机使用时定子和转子的温度上升。此外，电机一般在较低温度下更有效地运行。另外，如果电机在较高温度下操作，则电机的使用寿命会减少。由此，许多电机被布置成使空气流过电机，以便冷却电机。
[0007]在旋转电机中，定子通常用作电枢并且承载主电力。结果，可能需要定子的端部引线承载大电流。这与端部引线通常被捆束在一起的事实相结合，可以导致端部绕组中的温度上升加大。这又会导致电机的整体温度上升。
[0008]在多相电机中，定子绕组包括用于每相的单独绕组。这样可能导致不同相的端部引线在围绕定子布线时彼此相邻。在操作中，每相均处于不同的电位。因此，有必要确保在不同相的端部引线之间有足够的电绝缘。
[0009]定子绕组中的各个导线通常借助外绝缘层(通常是绝缘漆)而电绝缘。附加的绝缘也可设置在端部引线上。然而，或是由于制造过程，或是由于在构造或者使用插入工具期间施加在导线上的应力，可能在外绝缘层中产生缺陷。此外，电绝缘可能随着时间的推移因热、机械和环境应力而劣化。在端部引线处于不同电位的情况下，这可能导致绕组之间电弧放电。这将使电机效率低下并且可能导致电机损坏并最终导致电机故障。虽然原则上可能通过增加绝缘量来降低电弧放电的风险，但是这将减少给定尺寸导体的铜量，从而将降低效率并可能导致温度进一步上升。
[0010]已知提供用于将各个定子线圈彼此连接并与输出端子连接的连接器环。然而，这种连接器环需要进行附加的连接，这增加了制造过程的复杂性。此外，这种连接器环通常增
加了电机的整体尺寸。
[0011]因此，希望提供一种绕组装置，它可以帮助减少线圈端部引线中的温度升高。还希望提供一种绕组装置，其中可以在不同相的端部引线之间实现更大的电分离，而不会影响热性能。另外，希望提供一种在空间要求和易于制造方面有效的绕组装置。
[0012]根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于旋转电机的定子，该定子包括：
[0013]定子芯，所述定子芯包括定子槽；以及
[0014]多个定子线圈，所述定子线圈包括位于所述定子槽中的侧部绕组、从所述定子槽中延伸出的端部绕组以及用于连接所述定子线圈的端部引线；
[0015]其中，所述端部引线中的至少一些端部引线围绕所述端部绕组的径向向外侧周向地延伸。
[0016]本专利技术可以提供以下优点：通过使端部引线围绕端部绕组的径向向外侧周向地延伸，可以改进端部引线和/或端部绕组的冷却。这反过来可以有助于改善电机寿命和/或增强电机的功率密度。此外，可以改善多相电机中的相之间的电分离。另外，可以使绕组布置在空间要求和/或易于制造方面更有效。
[0017]优选地，端部引线位于端部绕组的径向向外侧上。这可以帮助确保端部引线位于相对较高气流的区域中，并且因此可以允许更多的冷却空气与端部引线接触。然而，在一些情况下，端部引线中的一些端部引线可能位于端部绕组的径向向内侧上。端部引线中的一些端部引线也可能在端部绕组的轴向外侧。
[0018]优选地，侧部绕组延伸穿过定子槽(例如，在大致轴向方向上)。优选地，端部绕组从一个定子槽延延伸出并进入另一定子槽。端部绕组可以在定子槽之间在大致周向方向上延伸。端部引线优选地是各个线圈的端部引线。端部引线可以设置有用于连接到其它部件的端子。优选地，端部引线被布置成连接到诸如接线盒之类的外部部件。
[0019]为了将定子绕组连接到诸如接线盒之类的部件，通常需要使端部绕组围绕定子周向地延伸。因此，端部引线可围绕端部绕组的外部至少部分地周向延伸。
[0020]每个定子线圈优选地由单个连续导体缠绕成。因此，每个端部引线优选地是作为侧部绕组和端部绕组的同一连续导体的一部分。这可以避免需要进行附加的连接或单独的导体环，这可以帮助提高空间效率和/或易于制造。
[0021]在一优选实施方式中，每个线圈由缠绕成一系列匝的单个连续导线形成。该导线可以是例如金属导线，诸如铜线。因此，每个定子线圈可以由形成侧部绕组、端部绕组和端部引线的导线缠绕成。这可以帮助提高空间效率和/或易于制造。然而，如果需要的话，可以用两段或更多段导线制成线圈。
[0022]优选地，端部引线沿着端部绕组的外侧(例如，在大致轴向方向上)布置成排。该排可以包括例如在大致轴向方向上的多个端部引线和在大致径向方向上的单个端部引线，但是其它布置(诸如在径向方向上有两个或更多个端部引线)也是可能的。将端部引线布置成排(而不是将它们组合在一起)可以允许更多的冷却空气与端部引线接触，从而改进冷却。
[0023]优选地，来自不同线圈的端部引线彼此间隔开。这可以允许空气流在相邻端部引线之间通过，从而改进端部引线和/或端部绕组的冷却。此外，将端部引线彼此间隔开可以改进电隔离。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，所述电机是多相电机，并且不同相的端部引线彼此
间隔开。在这种情况下，本专利技术的实施方式可以帮助改进相之间的电分离。然而，所述电机可以是单相，或具有任何其它数量的相。
[0025]在一些情况下，所述端部引线可以直接安放在所述端部绕组上。在这种情况下，如果需要，可在所述端部绕组和所述端部引线之间放置绝缘屏障，诸如间位芳族聚酰胺材料的复合片。然而，在优选实施方式中，所述端部引线与所述端部绕组间隔开。这可以允许在所述端部引线和所述端部绕组之间存在用于空气流的通道，这可以有助于冷却端部绕组和端部引线二者。
[0026]所述定子还可以包括在所述端部绕组和所述端部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：定子芯，所述定子芯包括定子槽；以及多个定子线圈，所述定子线圈包括位于所述定子槽中的侧部绕组、从所述定子槽中延伸出的端部绕组以及用于连接所述定子线圈的端部引线；其中，所述端部引线中的至少一些端部引线围绕所述端部绕组的径向向外侧周向地延伸。2.根据权利要求1所述的定子，其中，每个定子线圈由单个连续导体缠绕成。3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，每个定子线圈由形成所述侧部绕组、所述端部绕组和所述端部引线的导线缠绕成。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述端部引线沿着所述端部绕组的外部布置成排。5.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，来自不同线圈的所述端部引线彼此间隔开。6.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述电机是多相电机，并且不同相的端部引线彼此间隔开。7.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述端部引线与所述端部绕组间隔开。8.根据前述权利要求中任一项所述的定子，所述定子还包括位于所述端部绕组与所述端部引线之间的间隔器。9.根据权利要求8所述的定子，其中，所述间隔器在所述端部绕组与所述端部引线之间形成气隙。10.根据权利要求8或9所述的定子，其中，所述间隔器在相邻端部引线之间形成气隙。11.根据权利要求8至10中任一项所述的定子，其中，所述间隔器将所述端部引线保持在适当位置。12.根据权利要求8至11中任一项所述的定子，其中，所述间隔器在相邻端部引线之间提供电绝缘。13.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：康明斯发电机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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