一种插针绕组式定子及电机制造技术

本发明专利技术公开了一种插针绕组式定子及电机，涉及电机技术领域。该插针绕组式定子包括定子铁芯和插针绕组。定子铁芯设有多层定子槽。插针绕组缠绕于定子槽内，插针绕组设有三相，每相插针绕组包括N条并联的绕组单元，每个绕组单元均包括多个依次串联的绕组结构，每个绕组结构依次以叠绕、波绕、反向叠绕和波绕的绕线方式组成，以使N为非每极每相槽数倍数，且每个绕组单元均贯穿多层定子槽。该插针绕组式定子的每相插针绕组能够具有非每极每相槽数倍数的并联支路数，使电机在输出转矩与输出功率之间取得平衡，既能实现较高的转矩输出，也可以实现较高的功率输出；还能有效缓解插针绕组易出现的环流现象，提高定子的使用可靠性。提高定子的使用可靠性。提高定子的使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种插针绕组式定子及电机


[0001]本专利技术涉及电机绕组
，尤其涉及一种插针绕组式定子及电机。

技术介绍

[0002]为追求电机的小型化、高效化，插针绕组电机已逐步成为主流。目前插针绕组电机大多仅能实现每极每相槽数整数倍的并联支路数，电机每相串联匝数的选择很局限，从而难以实现高转矩和高功率的平衡。且现有技术中8层插针绕组式定子的异型线较多，使插针绕组的绕线工艺生产成本较高，生产效率低。
[0003]因此，亟需一种插针绕组式定子，能够同时保证高转矩和高功率的输出。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提出一种插针绕组式定子，能够同时保证高转矩和高功率的输出。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提出一种电机，能够同时实现高转矩和高功率输出。
[0006]为实现上述技术效果，本专利技术的插针绕组式定子的技术方案如下：
[0007]一种插针绕组式定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯设有多层定子槽；插针绕组，所述插针绕组缠绕于所述定子槽内，所述插针绕组设有三相，每相所述插针绕组包括N条并联的绕组单元，每个所述绕组单元均包括多个依次串联的绕组结构，每个所述绕组结构依次以叠绕、波绕、反向叠绕和波绕的绕线方式组成，以使N为非每极每相槽数倍数，且每个所述绕组单元均贯穿多层所述定子槽。
[0008]进一步地，所述绕组结构由多个线圈串联组成，所述线圈的两端均插接于定子槽内，且所述线圈的两端之间间隔多个所述定子槽的槽距。
[0009]进一步地，所述定子槽设有2M层，M为不小于2的自然数，且在所述定子铁芯的径向方向上，由内之外从第1定子槽层、第2定子槽层依次设定至第2M
‑
1定子槽层、第2M定子槽层。
[0010]进一步地，所述绕组结构包括：第一线圈，所述第一线圈的两端插接于所述第2M定子槽层和所述第2M定子槽层；第二线圈组，所述第二线圈组包括多个依次叠绕的第二线圈，所述第二线圈的两端插接于第2M
‑
X定子槽层和第2M
‑
X
‑
1定子槽层，X为不小于2的自然数；第三线圈组，所述第三线圈组包括依次波绕的第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的两端插接于所述第1定子槽层和所述第1定子槽层，所述第四线圈的两端插接于所述第1定子槽层和所述第2定子槽层；第四线圈组，所述第四线圈组包括多个依次反向叠绕的所述第二线圈。
[0011]进一步地，每个所述绕组单元的所有所述绕组结构根据所述绕组结构的绕线顺序分为前绕组段和后绕组段，所述前绕组段和所述后绕组段通过插接于所述第2M
‑
1定子槽层和所述第2M定子槽层的第五线圈连接。
[0012]进一步地，所述绕组结构内的所述线圈的跨距为Y，所述第五线圈的跨距为Y
‑
1，Y
为不小于2的自然数。
[0013]进一步地，每个所述绕组单元均由所述第2M定子槽层插入，由所述第2M
‑
1定子槽层插出。
[0014]进一步地，所述插针绕组式定子还包括三个中性点连接线和三个电源引出线，所述定子铁芯具有出线端与非出线端，所述中性点连接线和所述电源引出线均焊接于所述出线端。
[0015]进一步地，三个所述中性点连接线沿所述定子铁芯的轴向方向均匀分布，三个所述电源引出线沿所述定子铁芯的周向方向均匀分布，每个所述中性点连接线与N个所述绕组单元的一个所述绕组结构的插出端连接，每个所述电源引出线与N个所述绕组单元的一个所述绕组结构的插入端连接。
[0016]一种电机，包括前文所述的插针绕组式定子。
[0017]本专利技术一个的有益效果为：由于每个绕组结构依次以叠绕、波绕、反向叠绕和波绕的绕线方式组成，同时插针绕组的N条并联的绕组单元均包括多个依次串联的绕组结构，从而使本实施例的每相插针绕组能够具有非每极每相槽数倍数的并联支路数，也就使得N可以选择为非每极每相槽数倍数，从而能使电机在输出转矩与输出功率之间取得平衡，既能实现较高的转矩输出，也可以实现较高的功率输出。此外，由于本实施例的绕组结构以叠绕、波绕、反向叠绕和波绕的绕线方式组成，叠绕与反向叠绕的线型相近，两段波绕的线型也相近，从而能够减少绕组单元内的异型线数量，进而节省插针式绕组定子的成型成本。
[0018]本专利技术另一个的有益效果为：由于具有前文所述的插针绕组式定子，能够同时具有较高的转矩输出和功率输出，并能降低其生产成本。
[0019]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]图1是本专利技术具体实施方式提供的插针绕组式定子的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术具体实施方式提供的定子槽的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术具体实施方式提供的第一线圈的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术具体实施方式提供的第二线圈的结构示意图；
[0024]图5是本专利技术具体实施方式提供的第四线圈的结构示意图；
[0025]图6是本专利技术具体实施方式提供的第五线圈的结构示意图；
[0026]图7是本专利技术具体实施方式提供的插针绕组的局部原理展开图；
[0027]图8是本专利技术具体实施方式提供的一个绕组结构的原理展开图；
[0028]图9是本专利技术具体实施方式提供的一相绕组单元的原理展开图。
[0029]附图标记
[0030]1、定子铁芯；11、定子槽；12、出线端；13、非出线端；2、绕组结构；21、第一线圈；22、第二线圈；23、第四线圈；3、第五线圈；4、中性点连接线；5、电源引出线。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面
结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0032]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034]需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插针绕组式定子，其特征在于，包括：定子铁芯(1)，所述定子铁芯(1)设有多层定子槽(11)；插针绕组，所述插针绕组缠绕于所述定子槽(11)内，所述插针绕组设有三相，每相所述插针绕组包括N条并联的绕组单元，每个所述绕组单元均包括多个依次串联的绕组结构(2)，每个所述绕组结构(2)依次以叠绕、波绕、反向叠绕和波绕的绕线方式组成，以使N为非每极每相槽数倍数，且每个所述绕组单元均贯穿多层所述定子槽(11)。2.根据权利要求1所述的插针绕组式定子，其特征在于，所述绕组结构(2)由多个线圈串联组成，所述线圈的两端均插接于定子槽(11)内，且所述线圈的两端之间间隔多个所述定子槽(11)的槽距。3.根据权利要求2所述的插针绕组式定子，其特征在于，所述定子槽(11)设有2M层，M为不小于2的自然数，且在所述定子铁芯(1)的径向方向上，由内之外从第1定子槽层、第2定子槽层依次设定至第2M
‑
1定子槽层、第2M定子槽层。4.根据权利要求3所述的插针绕组式定子，其特征在于，所述绕组结构(2)包括：第一线圈(21)，所述第一线圈(21)的两端插接于所述第2M定子槽层和所述第2M定子槽层；第二线圈组，所述第二线圈组包括多个依次叠绕的第二线圈(22)，所述第二线圈(22)插的两端接于第2M
‑
X定子槽层和第2M
‑
X
‑
1定子槽层，X为不小于2的自然数；第三线圈组，所述第三线圈组包括依次波绕的第三线圈和第四线圈(23)，所述第三线圈的两端插接于所述第1定子槽层和所述第1定子槽层，所述第四线圈(23)的两端插接于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹相睿，郭守仑，韩丹，柴之龙，孙明冲，林展汐，高一，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：