一種電機(jī)及其定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電機(jī)及其定子。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，新能源必將取代傳統(tǒng)能源在人類社會(huì)中發(fā)揮巨大作 用，電機(jī)作為電能應(yīng)用過(guò)程中的重要部件也將被廣泛采用。
[0003] 例如在新能源汽車領(lǐng)域，電機(jī)將取代內(nèi)燃機(jī)作為整車的動(dòng)力部件，然而就目前而 言，由于受限于電池技術(shù)，新能源汽車的續(xù)行里程仍然不能完全滿足要求，為了提高新能源 汽車的續(xù)行里程，目前主要從兩個(gè)方向進(jìn)行努力，一方面是研發(fā)新一代的電池技術(shù)，以提高 電池的蓄電能力；另一方面是減小車重，為了達(dá)到減小車重的目的，電機(jī)的體積和電機(jī)的重 量也就必須得到控制，因而提高電機(jī)功率密度和效率也就勢(shì)在必行。
[0004] 目前電機(jī)的繞線技術(shù)僅僅是通過(guò)在結(jié)構(gòu)上來(lái)提高電機(jī)的效率并減少溫升，并沒(méi)有 從減少電機(jī)諧波含量的方面進(jìn)行考慮，而減少電機(jī)諧波將有效提高電機(jī)的功率密度和效 率。
[0005] 因此，如何能夠進(jìn)一步提高電機(jī)的功率密度和效率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需 解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 本【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的之一是提供一種電機(jī)的定子，以便能夠進(jìn)一步提高電機(jī)的功率 密度和電機(jī)的效率。
[0008] 本實(shí)用新型的另一目的是在于提供一種具備上述定子的電機(jī)。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0010] 一種電機(jī)的定子，所述定子的周向上開(kāi)設(shè)有用于供每相繞組布線的槽體，所述槽 體的數(shù)目為Z，線圈層數(shù)為2η，且第一節(jié)距為a，第二節(jié)距為b，第三節(jié)距為C，極對(duì)數(shù)為P，其 中，
[0011] a = (z/2p)-l，b = a+2, c = b-1，η為正整數(shù)，任意一相繞組中，導(dǎo)線沿定子繞設(shè) 的總?cè)?shù)為Μ，總?cè)?shù)M包括ηΖ/6ρ圈正向纏繞導(dǎo)線，和ηΖ/6ρ圈逆向纏繞導(dǎo)線，其中在沿定 子周向纏繞的任意一圈中第一節(jié)距和第二節(jié)距交替設(shè)置，相鄰兩圈的過(guò)渡處為第三節(jié)距。
[0012] 優(yōu)選地，每相繞組中的導(dǎo)線均為可提高槽滿率的扁線。
[0013] 優(yōu)選地，所述Z為48,所述ρ為4, η為2。
[0014] 優(yōu)選地，任意一繞組中，所述第一節(jié)距由焊接相連、且分別位于不同槽體內(nèi)的兩根 導(dǎo)線形成；所述第二節(jié)距由一個(gè)V型連接線的兩端形成，且所述V型連接線的兩端分別插入 不同的槽體。
[0015] 優(yōu)選地，所述第三節(jié)距由V型連接線、換向線圈或者換層線圈的兩端形成。
[0016] 本實(shí)用新型中所公開(kāi)的電機(jī)中，包括定子，并且所述定子為上述任意一項(xiàng)中所公 開(kāi)的定子。
[0017] 由以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型中所公開(kāi)的電機(jī)的定子中，電機(jī)的任意一 相繞組中，在定子的周向上纏繞的任意一圈中第一節(jié)距和第二節(jié)距交替設(shè)置，其中第一節(jié) 距為a = (Z/2p)-1，該節(jié)距比整距要小，因而相比于目前的電機(jī)定子而言，本實(shí)用新型中電 機(jī)定子為短距波繞組，而繞組采用短距將會(huì)大大減少電機(jī)的諧波含量，因而本實(shí)用新型中 所公開(kāi)的電機(jī)定子也就能夠有效提高電機(jī)的功率密度和電機(jī)的效率。
[0018] 本實(shí)用新型中所公開(kāi)的電機(jī)由于采用了上述定子，因而其兼具上述定子相應(yīng)的技 術(shù)效果，本實(shí)用新型中對(duì)此不再進(jìn)行贅述。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中公開(kāi)的定子槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中公開(kāi)的一相繞組的布線結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖3為圖2中所用到的常規(guī)線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為圖2中所用到的換層線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為圖2中所用到的換向線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為圖2中一相繞組的等效繞組圖。
[0025] 附圖中，1為定子，2為常規(guī)線圈，3為換層線圈，4為換向線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施 方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027] 請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中公開(kāi)的定子槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 在本實(shí)施例中，我們以三相8極48槽，4層波繞組的電機(jī)定子為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，所 謂4層波繞組具體是指每個(gè)電機(jī)槽中沿電機(jī)的徑向由內(nèi)向外由四層線圈構(gòu)成，根據(jù)公式a =(Z/2p)-l，b = a+2，c = b-l，4 = 2n我們可以計(jì)算得出第一節(jié)距a為5,第二節(jié)距b為 7,第三節(jié)距c為6, η為2。
[0029] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，任意一相繞組，我們可以采用一根銅線直接按照 計(jì)算出的節(jié)距在槽體內(nèi)進(jìn)行纏繞，即整個(gè)繞組由其中一個(gè)槽體的一層進(jìn)入，然后依次按照 5、7的節(jié)距交替纏繞，最后形成整個(gè)繞組，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，節(jié)距的單位是槽距，即 5、7和6分別代表5個(gè)槽距、7個(gè)槽距和6個(gè)槽距。
[0030] 在本實(shí)施例中，為了提高生產(chǎn)效率，我們采用插入加焊接的方式來(lái)形成一相繞組， 并且每相繞組中先對(duì)槽體中的1、2層繞線，然后再對(duì)3、4層繞線，具體的，我們首先選擇其 中一個(gè)槽體的一層插入一根銅線，例如在第2槽的第1層中從下至上插入一根銅線，然后使 這根銅線的上端朝向第48槽的方向彎折2. 5個(gè)槽距，下端作為繞組的進(jìn)端，然后間隔5個(gè) 槽距由下至上插入一個(gè)圖3中所示的常規(guī)線圈，即在第7槽的第2層中插入一個(gè)常規(guī)線圈， 該常規(guī)線圈的兩端的間距為7個(gè)槽距，因而常規(guī)線圈的另一端應(yīng)當(dāng)位于第14槽的第1層， 常規(guī)線圈位于第7槽中的一端與第2槽中的銅線焊接相連，在第19槽的第2層再插入一個(gè) 常規(guī)線圈，該常規(guī)線圈的另一端位于第26槽的第1層，常規(guī)線圈位于第19層中的一端與 上一個(gè)常規(guī)線圈位于第14槽中的一端焊接相連，以此類推，直至在第43槽第2層中插入一 個(gè)常規(guī)線圈，但是該常規(guī)線圈的間距為6個(gè)槽距，以便使該常規(guī)線圈的一端位于第43槽中， 另一端位于第1槽的第1層中，當(dāng)完成第1層和第2層繞線后，通過(guò)圖4中的換層線圈換至 第3、4層進(jìn)行同樣方式的繞線。
[0031] 由于nZ/6p得到的數(shù)值為4,因而1、2層繞線時(shí)我們需要先沿一個(gè)方向在定子的周 向上正向纏繞2圈，然后再通過(guò)圖5中的換向線圈逆向纏繞2圈，完成1、2層繞線，然后通 過(guò)圖4中的換層線圈換至第3、4層，并先沿一個(gè)方向在定子的周向上正向纏繞2圈，然后再 通過(guò)圖5中的換向線圈逆向纏繞2圈，完成3、4層繞線，最終形成整個(gè)繞組的出端，即線圈 在定子的周向上正向纏繞4圈，逆向纏繞4圈。
[0032] 更為具體的，請(qǐng)參考如下所示的繞線過(guò)程：
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電機(jī)的定子，所述定子的周向上開(kāi)設(shè)有用于供每相繞組布線的槽體，其特征在 于，所述槽體的數(shù)目為Z，線圈層數(shù)為2n，且第一節(jié)距為a，第二節(jié)距為b，第三節(jié)距為C，極對(duì) 數(shù)為P，其中， a= (Z/2p)_l，b=a+2,c=b-1，n為正整數(shù)，任意一相繞組中，導(dǎo)線沿定子繞設(shè)的總 圈數(shù)為M，總?cè)?shù)M包括nZ/6p圈正向纏繞導(dǎo)線，和nZ/6p圈逆向纏繞導(dǎo)線，其中在沿定子周 向纏繞的任意一圈導(dǎo)線中第一節(jié)距和第二節(jié)距交替設(shè)置，相鄰兩圈的過(guò)渡處為第三節(jié)距。
2. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的定子，其特征在于，每相繞組中的導(dǎo)線均為可提高槽滿 率的扁線。
3. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的定子，其特征在于，所述Z為48,所述p為4,n為2。
4. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的定子，其特征在于，任意一繞組中，所述第一節(jié)距由焊接 相連、且分別位于不同槽體內(nèi)的兩根導(dǎo)線形成；所述第二節(jié)距由一個(gè)V型連接線的兩端形 成，且所述V型連接線的兩端分別插入不同的槽體。
5. 如權(quán)利要求4所述的電機(jī)的定子，其特征在于，所述第三節(jié)距由V型連接線、換向線 圈或者換層線圈的兩端形成。
6. -種電機(jī)，包括定子，其特征在于，所述定子為如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)中所述的定 子。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電機(jī)及其定子，所述電機(jī)的定子周向上開(kāi)設(shè)有用于供每相繞組布線的槽體，所述槽體的數(shù)目為Z，線圈層數(shù)為2n，且第一節(jié)距為a，第二節(jié)距為b，第三節(jié)距為c，極對(duì)數(shù)為p，其中，a＝(Z/2p)-1，b＝a+2，c＝b-1，n為正整數(shù)，任意一相繞組中，導(dǎo)線沿定子繞設(shè)的總?cè)?shù)為M，總?cè)?shù)M包括nZ/6p圈正向纏繞導(dǎo)線，和nZ/6p圈逆向纏繞導(dǎo)線，其中在沿定子周向纏繞的任意一圈中第一節(jié)距和第二節(jié)距交替設(shè)置，相鄰兩圈的過(guò)渡處為第三節(jié)距。該定子繞組采用了短距的布線方式，因而能夠有效提高電機(jī)的功率密度和電機(jī)的效率。
【IPC分類】H02K3-28, H02K1-16
【公開(kāi)號(hào)】CN204497866
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520265436
【發(fā)明人】張紅凱, 孟祥軍, 李義兵, 馬永志, 金連多, 王文哲
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)城汽車股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日