具有多条平行路径的定子绕组布置制造技术

本发明专利技术涉及一种具有多条平行路径的定子绕组布置，其包括具有延长支腿的定子绕组，该延长支腿可被选择性地构造为每相位四条平行路径的布置或者每相位六条平行路径的布置。路径的布置或者每相位六条平行路径的布置。路径的布置或者每相位六条平行路径的布置。

【技术实现步骤摘要】
具有多条平行路径的定子绕组布置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月8日提交的美国临时专利申请序列第63/122,898号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及电机领域，更具体地说，涉及定子绕组布置和用于这样的绕组布置的连接部。

技术介绍

[0004]根据电机的预期用途，电机被设计为满足特定的操作要求。例如，在车辆应用中，一些电机专门适用于重型车辆，而其他电机则不同地适用于轻型/乘用车辆。不同的电机设计将具有不同的操作性能特征。有助于操作性能的设计特征的例子包括定子尺寸、转子尺寸、扭矩输出、效率、绕组的类型和布置、定子槽数、极数、每相每极的槽数、每槽的导体数、每相的平行路径数、匝数以及本领域普通技术人员将认识到的任何其他各种设计参数。
[0005]鉴于不同电机的各种性能特征，可能希望提供一种适应性强并能够满足特定的独特性能特征或能够进行不同配置以满足不同性能特征的电机。如果这样的电机能够快速、容易地制造并可用于不同的应用，这也将是有利的。
[0006]尽管希望提供一种提供一个或多个前述或其他的有利特征的电机，但是对于查阅本公开的人来说可能清楚的是，本文所公开的教导延伸到落入所附权利要求范围内的那些实施方式，而与它们是否实现了上述一个或多个优点无关。

技术实现思路

[0007]在至少一个实施方式中，电机的定子包括布置在定子铁芯上的绕组，在定子铁芯中形成有槽。绕组包括分层布置在每个槽中的多个导体，这些层包括内层、外层以及内层和外层之间的中间层。绕组的多个导体包括定位在槽中并在定子铁芯的端部处形成冠部的互连的第一组多个导体和互连的第二组多个导体。第一组多个导体布置在内层、中间层和外层中，并且互连的第一组多个导体的线匝部分限定超出定子铁芯的端部的标准的冠部高度。互连的第二组多个导体延伸超出标准的冠部高度。该绕组还包括延伸超出冠部高度的多个中性引线和延伸超出冠部高度的多个相位引线。
[0008]在另一个实施方式中，电机的定子包括定子铁芯和布置在定子铁芯上的多相绕组，定子铁芯具有形成在定子铁芯中的槽。多相绕组包括分层布置在每个槽中的多个导体，这些层包括内层、外层以及内层和外层之间的中间层。多相绕组的每相包括每相的至少六条平行路径，并且每条平行路径在相位引线与中性引线之间延伸。
[0009]在另一个实施方式中，本文公开了制造多个定子的方法。该方法包括在多个定子铁芯上形成多个部分绕组，每个定子铁芯具有多个槽，每个部分绕组包括布置在槽中的多个导体。该多个导体在定子铁芯的一个端部处形成冠部，并包括：(i)定位在槽中并限定标
准的冠部高度的第一组多个导体，以及(ii)在定子铁芯的一个端部处延伸超出标准的冠部高度的第二组多个导体，第二组多个导体包括开口端部。该方法还包括通过在第二组多个导体的开口端部之间形成第一连接部来完成多个部分绕组在第一定子铁芯上的第一绕组，使得第一绕组是每相具有第一数量的平行路径的多相绕组。另外，该方法包括通过在第二组多个导体的开口端部之间形成第二连接部来完成多个部分绕组在第二定子铁芯上的第二绕组，使得第二绕组是每相具有第二数量的平行路径的多相绕组，第二数量与第一数量不同。
附图说明
[0010]图1示出了绕组布置的一个相位的示意性布置，该绕组布置具有带有延长支腿的导体，延长支腿连接在一起以便提供每相具有四条平行路径的绕组。
[0011]图2示出了图1的绕组布置中支腿端部之间的连接部的平面图。
[0012]图3示出了图1的绕组布置中延长支腿之间的连接部的单独的径向侧视图，包括层#2中两条支腿和层#3中两条支腿之间的焊接部的第一单独视图，层#4中两条支腿和层#5中两条支腿之间的焊接部的第二单独视图，以及第六层中两组四条支腿之间的汇流排连接部的第三单独视图。
[0013]图4示出了图1的绕组布置，没有延长支腿，导体的支腿仍然连接在一起以便提供每相具有四条平行路径的绕组。
[0014]图5示出了绕组布置的一个相位的示意性布置，该绕组布置具有与图1类似的带有延长支腿的导体，但图5中的延长支腿连接在一起以便提供每相具有六条平行路径的绕组。
[0015]图6示出了图5的绕组布置中导体支腿之间的连接部的平面图。
[0016]图7示出了图6的绕组布置中的绕组布置的所有三个相位的导体支腿之间的连接部的平面图。
[0017]图8示出了图5的绕组布置中延长支腿之间的所有连接部的径向侧视图。
[0018]图9示出了图5的绕组布置中延长支腿之间的连接部的单独的径向侧视图，包括层#2中两条支腿和层#6中两条支腿之间的汇流排连接部的第一单独视图，层#4中两条支腿和层#6中两条支腿之间的汇流排连接部的第二单独视图，以及层#5中两条支腿和层#6中两条支腿之间的两个焊接连接部的第三单独视图。
[0019]图10示出了图5的绕组布置的中性线棒(neutral bar)的视图，其中蓝色引线是焊接到红色中性线棒上使得每相的所有六条路径都与中性汇流排连接的中性引线。
[0020]图11A是在多个定子铁芯上进行多个绕组布置的方法100的流程图。
[0021]图11B示出了图5的支腿的一系列单独的侧视图，说明了通过扭转支腿端部、焊接一些支腿端部以及将其他支腿端部通过汇流排连接部进行连接来制造绕组布置的方法。
[0022]图12示出了图5的绕组布置的端匝的径向侧视图，包括设置在定子铁芯的插入端部的第一组端匝和设置在定子铁芯的焊接端部上的第二组端匝。
[0023]图13示出了定子的立体图，定位在该定子上的绕组布置类似于图5的绕组布置，该绕组布置包括带有延长支腿的导体和导体之间的连接部。
[0024]图14示出了具有单相的延长支腿的图13的绕组布置的立体图，其中汇流排连接部被移除以便更好地示出延长支腿在绕组布置中的位置。
[0025]图15示出了图13的绕组布置的立体图，其中仅图示了单相的延长支腿和汇流排连接部。
[0026]图16示出了图15的绕组布置，其中汇流排连接部被移除以便更好示出图示相位的各种延长支腿的位置。
具体实施方式
[0027]本文公开了一种定子绕组布置，其被配置为用于连接，该定子绕组布置的每相具有多条平行路径，每条平行路径在相位引线与中性引线之间延伸。绕组布置的配置具有有限数量导体，该导体具有延长支腿端部。在延长支腿端部之间进行的连接允许绕组布置容易形成为具有四条平行路径的绕组布置或具有六条平行路径的绕组布置。以这种方式，可以制造具有不同绕组布置的定子，其中对于每个绕组布置，每相具有不同数量的平行路径。电机的性能将根据所选的平行路径数(即，四条或六条)具有不同的特性。在某些情况下，需要较少的平行路径(即，四条)，而在某些情况下，需要较多的平行路径(例如，六条)，这取决于电机的预期应用。
[0028]每相具有四条平行路径的绕组布置
[0029]现在参照图1，示出了绕组布置20的一个相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电机的定子，其包括：定子铁芯，在所述定子铁芯中形成有槽；以及设置在所述定子铁芯上的绕组，所述绕组包括在每个所述槽中以层设置的多个导体，所述层包括内层、外层以及位于所述内层与所述外层之间的中间层，所述多个导体包括：定位在所述槽中并且在所述定子铁芯的端部处形成冠部的互连的第一组多个导体，所述第一组多个导体设置在所述内层、所述中间层和所述外层中，并且互连的所述第一组多个导体的线匝部分限定了超出所述定子铁芯的所述端部的标准冠部高度；定位在所述槽中并且延伸超出所述标准冠部高度的互连的第二组多个导体；延伸超出所述标准冠部高度的多条中性引线；以及延伸超出所述标准冠部高度的多条相位引线。2.根据权利要求1所述的定子，其中，互连的第二组多个导体设置在所述中间层中，所述第二组多个导体中的每一个导体都限定了延长支腿端部。3.根据权利要求2所述的定子，其中，所述中间层包括第一中间层、第二中间层、第三中间层和第四中间层。4.根据权利要求2所述的定子，其中，互连的第二组多个导体包括超出所述标准冠部高度被焊接在一起的至少两个相邻的所述延长支腿端部。5.根据权利要求4所述的定子，其中，所述绕组是每相具有四条平行路径的多相绕组。6.根据权利要求2所述的定子，其中，互连的第二组多个导体包括通过被设置为超出所述标准冠部高度的汇流排进行连接的至少两个远离的支腿端部。7.根据权利要求6所述的定子，其中，所述绕组是每相具有六条平行路径的多相绕组。8.根据权利要求1所述的定子，其中，所述多个导体包括多个分段导体，每个分段导体都包括U形线匝和两个支腿端部。9.一种用于电机的定子，其包括：定子铁芯，在所述定子铁芯中形成有槽；以及设置在所述定子铁芯上的多相绕组，所述多相绕组包括在每个所述槽中以层设置的多个导体，所述层包括内层、外层以及位于所述内层与所述外层之间的中间层，所述多相绕组的每相都包括每相至少六条平行路径，并且每条所述平行路径都在相位引线与中性引线之间延伸。10.根据权利要求9所述的定子，其中，所述多个导体形成冠部并且包括：定位在所述槽中并且限定了延伸超出所述定子铁芯的端部的标准冠部高度的第一组多个导体；定位在所述槽中并且延伸超出所述标准冠部高度的第二组多个导体；延伸超出所述标准冠部高度的多条中性引线；以及延伸超出所述标准冠部高度之外的多条相位引线...

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