用于电马达的定子组件制造技术

一种用于电马达(100)的定子组件(10)具有定子体(12)、形成在定子体(12)中的多个槽(14)、以及具有电连接在一起的多个发夹式绕组(24)的相绕组。相绕组具有第一相绕组支路(50)和第二相绕组支路(52)。多个槽(14)形成围绕定子体(12)的至少一个槽对(19)。槽对(19)的每个槽(14)包括N个径向槽位置(16，18，20，22)。N是偶数。每个径向槽位置(16，18，20，22)具有位于其中的发夹式绕组(24)的臂。第一相绕组支路(50)和第二相绕组支路(52)各自包括分布在槽对(19)的第一槽(15)和第二槽(17)之间的相等数量的发夹式臂。第一槽(15)中的第一相绕组支路(50)的每个发夹式臂处于与第二槽(17)中的第二相绕组支路(52)的发夹式臂对应的径向位置。第一相绕组支路(50)和第二相绕组支路(52)并联电连接。并联电连接。并联电连接。

Stator assembly for electric motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电马达的定子组件


[0001]本专利技术涉及用于电马达的定子组件、包括这种定子组件的电马达、以及包括这种电马达的电动车辆。

技术介绍

[0002]已知具有利用发夹式绕组的定子组件的电马达以提供包括增加槽填充系数的好处。然而，已经发现使用发夹式绕组的传统电马达存在许多问题，包括但不限于使用中产生的反EMF值大、AC损耗增加以及反EMF、电阻和电感路径不平衡，这些都会由于环流而导致铜损耗增加。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于电马达的定子组件，该定子组件包括定子体、形成在定子体中的多个槽、以及包括电连接在一起的多个发夹式绕组的相绕组，所述相绕组包括第一相绕组支路和第二相绕组支路，其中多个槽形成围绕定子体的至少一个槽对，槽对的每个槽包括N个径向槽位置，N是偶数，并且每个径向槽位置具有位于其中的发夹式绕组的臂，其中第一相绕组支路和第二相绕组支路各自包括分布在槽对的第一槽和第二槽之间的相等数量的发夹式臂，第一槽中的第一相绕组支路的每个发夹式臂处于与第二槽中的第二相绕组支路的发夹式臂对应的径向位置，并且第一相绕组支路和第二相绕组支路并联电连接。
[0004]根据本专利技术第一方面的定子组件可能主要是有益的，因为第一和第二相绕组支路各自包括分布在槽对的第一和第二槽之间的相等数量的发夹式臂，第一槽中的第一相绕组支路的每个发夹式臂处于与第二槽中的第二相绕组支路的发夹式臂对应的径向位置，并且第一和第二相绕组支路并联电连接。
[0005]特别地，通过将相绕组分成并联电连接的第一和第二相绕组支路，由于反EMF和电枢电抗，相绕组中的感应电压的水平被降低，以使操作与可用的电源电压兼容。然而，在每个并联支路的槽对中布置有不相等数量的发夹式臂的情况下，例如在第一并联支路比第二并联支路在槽对中包括更多或更少的发夹式臂的情况下，在第一和第二并联支路之间的感应工作电压中可能存在相位和/或幅度差异。
[0006]通过为槽对内的每个并联支路包括相等数量的发夹式臂，由第一和第二槽中的并联路径中流动的电流产生的反EMF和电枢反应的相位和/或幅度差可以被减小或消除。
[0007]然而，在第一相绕组支路包括仅位于径向槽位置的第一子组中的发夹绕组的臂并且第二相绕组支路包括仅位于径向槽位置的第二子组中的发夹绕组的臂的布置中，可能存在不均匀的电流流过第一和第二相绕组支路。具体而言，在使用中位于更靠近马达转子的径向槽位置可能具有由附加漏磁通引起的附加感应电压。这可能导致不平衡的电阻和电感，例如在第一相绕组支路仅包括位于某些例如内部径向槽位置的臂并且第二相绕组支路仅包括位于某些其他例如外部径向槽位置的臂的布置中。由于每条路径中的电流不平衡，
这可能会导致额外的环流或AC损耗。
[0008]通过具有其中第一槽中的第一相绕组支路的每个发夹式臂处于与第二槽中的第二相绕组支路的发夹式臂对应的径向位置的布置(即，通过在第一和第二相绕组支路中包括分布在第一和第二槽的对应径向槽位置之间的相等数量的发夹式臂)，第一和第二相绕组支路可以具有更平衡的电阻和电感，并且因此可以减少环流和AC损耗。
[0009]对于给定的输入电流，降低绕组中的环流和AC损耗可以提高马达效率和/或热性能。
[0010]槽对的第一和第二槽可以围绕定子体周向彼此隔开，例如在第一和第二槽之间具有至少一个另外的槽。第一和第二槽可以围绕定子体以槽节距间隔开。
[0011]相绕组可以位于围绕定子体设置的多个槽道内。例如，相绕组可以位于相邻槽的第一槽道和相邻槽的第二槽道中，多个中间槽位于第一和第二槽道之间。每个槽道可以包括多个相邻的槽。定子组件可以包括多个槽对。每个槽道可以包括如前所述的槽对中的至少一个槽。例如，第一槽道可以包括多个槽对的多个第一槽，第二槽道可以包括多个槽对的多个第二槽。
[0012]每个槽道可以包括分布在第一和第二相绕组支路之间的相等数量的发夹式臂。例如，每个槽道可以包括第一相绕组支路中的N个发夹式臂和第二相绕组支路中的N个发夹式臂。
[0013]每个槽道可以包括分布在槽道内的槽的相应径向槽位置之间的相等数量的发夹式臂。例如，每个槽道可以包括分布在N个径向槽位置中的每一个上的第一相绕组支路的N个发夹式臂，并且每个槽道可以包括分布在N个径向槽位置中的每一个上的第二相绕组支路的N个发夹式臂。这可以在使用中的每个槽内提供均匀的电流分布。
[0014]第一相绕组支路的发夹式臂可以设置在第一槽内的径向槽位置的第一子组内，第二相绕组支路的发夹式臂可以设置在第二槽内的径向槽位置的第二子组内，第一子组的径向槽位置对应于第二子组的径向槽位置。例如，在第一相绕组支路的绕组发夹式臂位于第一槽的第一径向槽位置的情况下，第二相绕组支路的绕组发夹式臂可以位于第二槽的第一径向槽位置。
[0015]第一相绕组支路的发夹式臂可以以第一图案设置在第一槽内，第一相绕组支路的发夹式臂可以以第二图案设置在第二槽内，并且第二图案可以与第一图案相反。
[0016]多个发夹式绕组可以包括具有第一横截面积的第一组发夹式绕组和具有第二横截面积的第二组发夹式绕组，其中第一横截面积大于第二横截面积。第一组发夹式绕组可以位于第二组发夹式绕组的径向外侧。这可能是有益的，因为将较小横截面积的臂定位在径向内部槽位置可以减少在那些发夹式臂中感应的AC损耗，该AC损耗是由在径向内部槽位置更集中的槽漏磁通引起的。横截面积较小的发夹式臂连接的磁通量比例较小，感应AC损耗也较小。这些较小横截面积臂的随之发生的分裂可以用来减少或消除相路径内环流和损耗的可能性。
[0017]槽对的第一槽可以包括第一相绕组支路的N/2个发夹式臂和第二相绕组支路的N/2个发夹式臂。槽对的第二槽可以包括第一相绕组支路的N/2个发夹式臂和第二相绕组支路的N/2个发夹式臂。
[0018]位于第一槽的奇数径向槽位置的发夹式臂可以与位于槽对的第二槽的偶数径向
槽位置的发夹式臂串联电连接，以形成第一相绕组支路，并且位于第一槽的偶数径向槽位置的发夹式臂可以与位于第二槽的奇数径向槽位置的发夹式臂串联电连接，以形成第二相绕组支路。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括根据本专利技术第一方面的定子的电马达。
[0020]根据本专利技术的第三方面，提供了一种包括根据本专利技术第二方面的电马达的电动车辆。
[0021]根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于电马达的定子组件，该定子组件包括定子体、形成在定子体中的多个槽、以及包括电连接在一起的多个发夹式绕组的相绕组，所述相绕组包括第一相绕组支路和第二相绕组支路，其中多个槽形成围绕定子体的至少一个槽对，槽对的每个槽包括N个径向槽位置，N是偶数，并且其中位于槽对的第一槽的奇数径向槽位置中的发夹式绕组的臂与位于槽对的第二槽的偶数径向槽位置中的发夹式绕组的臂串联电连接，以形成第一相绕组支路，位于第一槽的偶数径向槽位置的发夹式绕组的臂与位于第二槽的奇数径向槽位置的发夹式绕组的臂串联电连接，以形成第二相绕组支路，并且第一相绕组支路和第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电马达的定子组件，所述定子组件包括定子体、形成在定子体中的多个槽、以及包括电连接在一起的多个发夹式绕组的相绕组，所述相绕组包括第一相绕组支路和第二相绕组支路，其中多个槽形成围绕定子体的至少一个槽对，槽对的每个槽包括N个径向槽位置，N是偶数，并且每个径向槽位置具有位于其中的发夹式绕组的臂，其中第一相绕组支路和第二相绕组支路各自包括分布在槽对的第一槽和第二槽之间的相等数量的发夹式臂，第一相绕组支路在第一槽中的每个发夹式臂处于与第二相绕组支路在第二槽中的发夹式臂对应的径向位置，并且第一相绕组支路和第二相绕组支路并联电连接。2.根据权利要求1所述的定子组件，其中，所述槽对的第一槽和第二槽围绕定子体周向彼此间隔开，至少一个另外的槽位于第一槽和第二槽之间。3.根据权利要求1或2所述的定子组件，其中，第一相绕组支路的发夹式臂设置在第一槽内的第一子组的径向槽位置中，第二相绕组支路的发夹式臂设置在第二槽内的第二子组的径向槽位置中，第一子组的径向槽位置对应于第二子组的径向槽位置。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子组件，其中，第一相绕组支路的发夹式臂以第一图案设置在第一槽内，第一相绕组支路的发夹式臂以第二图案设置在第二槽内，并且第二图案与第一图案相反。5.根据前述权利要求中任一项所述的定子组件，其中，所述相绕组位于围绕所述定子体设置的多个槽道内，每个槽道包括多个相邻的槽，所述定子组件包括多个槽对，并且每个槽道包括槽对中的至少一个槽。6.根据权利要求5所述的定子组件，其中，每个槽道包括分布在第一相绕组支路和第二相绕组支路之间的相等数量的发夹式臂。7.根据权利要求5或权利要求6所述的定子组件，其中，每个槽道包括第一相绕组支路中的N个发夹式臂和第二相绕组支路中的N个发夹式臂。8.根据权利要求5至7中任一项所述的定子组件，其中，每个槽道包括分布在槽道内的槽的相应径向槽位置之间的相等数量的发夹式臂。9.根据权利要求8所述的定子组件，其中，每个槽道包括分布在N个径向槽位置中的每一个上的第一相绕组支路的N个发夹式臂，并且每个槽道包括分布在N个径向槽位置中的每一个上的第二相绕组支路的N个发夹式臂。10.根据前述权利要求中任一项所述的定子组件，其中，所述多个发夹式绕组包括具有第一横截面积的第一组发夹式绕组和具有第二横截面积的第二组发夹式绕组，其中第一横截面积大于第二横截面积。11.根据权利要求10所述的定子组件，其中，第一组发夹式绕组位于第二组发夹式绕组的径向外侧。12.根据前述权利要求中任一项所述的定子组件，其中，所述槽对的第一槽包括第一相绕组支路的N/2个发夹式臂和第二相绕组支路的N/2个发夹式臂，并且所述槽对的第二槽包括第一相绕组支路的N/2个发夹式臂和第二相绕组支路的N/2个发夹式臂。13.根据前述权利要求中任一项所述的定子组件，其中，位于第一槽的奇数径向槽位置的发夹式臂与位于槽对的第二槽的偶数径向槽位置的发夹式臂串联电连接，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，A贝斯里，D史密斯，
申请(专利权)人：戴森技术有限公司，
类型：发明
国别省市：