定子和具有其的电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子和具有其的电机。

背景技术

现有电机的绕线方法有两种，一种为星形接法，一种为三角形接法。对于三角形接法，现有的内转子电机的绕线方式为：在定子的一个齿极上进行绕线，之后线体由电机一端延出再缠绕在其他的齿极上，延伸出电机连接两个线圈的部分称为“过桥线”。这种过线方式工艺复杂，当线圈形成并联电路并联支路大于等于2时，上述过线的复杂程度增加，线圈与接线端子的焊接容易出现虚焊的问题，导致焊接点电阻增加，电机的电气性能受到影响。同时，传统的拼块电机过桥线采用刺破端子连接的形式进行设计，其刺破结构后长期接线复杂，刺破端子成本高，生产自动化程度低；且拼块位置需要继续二次焊接，保证铁芯最终成圆，且焊接造成电机铁损增加，电机效率恶化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种定子，所述定子可以减少定子铁芯拼接的间隙和降低装配难度。

根据本发明的定子，包括定子铁芯，定子铁芯包括沿圆周方向依次卡接的多个铁芯单元，铁芯单元的相对的两侧分别设有第一限位部和第二限位部，任意相邻的两个所述铁芯单元通过第一限位部和第二限位部卡接，其中，沿铁芯单元的轴向方向，第一限位部的的高度小于铁芯单元的高度，第二限位部的的高度小于铁芯单元的高度。

根据本发明的定子，通过第一限位部和第二限位部的卡接配合，可以减少相邻铁芯单元之间的间隙，同时可以避免因垂直等公差累积难以装配，同时，三相绕组中的每一相在对应的铁芯单元上绕线制成之后再拼接组成定子铁芯，使得同一相绕组可以采用直接过线的方式，无需使用刺破端子结构，同时也不需要焊接工艺成圆。

根据本发明的定子，第一限位部构造成沿铁芯单元的轴向方向延伸的凹槽，第二限位部构造成沿铁芯单元的轴向方向延伸的导向条，凹槽的一端延伸至铁芯单元的边沿处并限定出敞开口，导向条的一端延伸至铁芯单元的边沿处。

可选地，沿铁芯单元的轴向方向，导向条的高度为h，铁芯单元的高度为H，h和H满足：h≧1/8H。

可选地，导向条包括凸出部和凹回部，凸出部通过凹回部与铁芯单元连接，沿垂直于导向条的对称轴线方向，凸出部的最大宽度为L1，凹回部的最小宽度为L2，L1和L2满足：L1＞L2。

根据本发明的定子，定子铁芯包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，定子铁芯上设有三个绝缘骨架组，绝缘骨架组包括分别位于第一端和第二端的子骨架，每个绝缘骨架组上分别固定有第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组中的一个，绝缘骨架组包括过线台阶，过线台阶设于第一端或第二端，过线台阶用于固定过线段，不同绝缘骨架组的位于同一端的过线台阶的高度均不相等。

可选地，第一相绕组和第二相绕组的过线段均位于第一端，第三相绕组的过线段位于第二端。

可选地，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的进线端和出线端均位于第一端。

可选地，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的进线端位于第一端，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的出线端位于第二端，绝缘骨架组包括子骨架对，每个子骨架对与铁芯单元一一对应，子骨架对包括分别位于第一端和第二端的子骨架，对应于第三相绕组的多个子骨架对中的其中一组上的导线匝数为N，其余组上的导线匝数为n，对应于第一相绕组或第二相绕组上的多个子骨架对中的任意一组上的导线匝数为n，其中，N和n满足：N-n＝1。

根据本发明的定子，多个铁芯单元分为至少三个铁芯组，至少三个铁芯组依次连接，每个铁芯组包括三个铁芯单元，三个铁芯单元分别与第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组一一对应。

根据本发明的电机，包括上述的定子。

根据本发明的电机，通过设置上述的定子，电机的工作效率更高稳定性更好。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的定子的任意相邻的两个铁芯单元的立体图；

图2为根据本发明实施例的定子的铁芯单元的俯视图；

图3为根据本发明实施例的定子的定子铁芯的俯视图；

图4为根据本发明实施例的定子的第一相绕组与第二相绕组分别对应的铁芯单元的拼接步骤的展开示意图；

图5为根据本发明实施例的定子的第三相绕组与第二相绕组分别对应的铁芯单元的拼接步骤的展开示意图；

图6为根据本发明实施例的定子的展开示意图。

附图标记：

定子1，定子铁芯10，铁芯单元11，外轭部110，齿部111，第一限位部112，凹槽113，第二限位部114，导向条115，子骨架20，过线台阶21，第一过线段32，第二过线段34，第三过线段36。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的定子1，包括定子铁芯10，定子铁芯10包括沿圆周方向依次卡接的多个铁芯单元11，铁芯单元11的相对的两侧分别设有第一限位部112和第二限位部114，任意相邻的两个铁芯单元11通过第一限位部112和第二限位部114卡接，也就是相邻的第一限位部112和第二限位部114卡接，其中，沿铁芯单元11的轴向方向，第一限位部112的的高度小于铁芯单元11的高度，第二限位部114的的高度小于铁芯单元11的高度。

展开来说，铁芯单元11包括沿周向方向相对的第一侧和第二侧，多个铁芯单元11依次卡接首尾相连形成圆环形，一个铁芯单元11的第一限位部112与一侧相邻的另一个铁芯单元11的第二限位部114卡接，该铁芯单元11的第二限位部114与另一侧相邻铁芯单元11的第一限位部112卡接。

其中，第一限位部112的高度小于铁芯单元11的高度，第二限位部114的的高度小于铁芯单元11的高度，如此使得相邻的两个铁芯单元11的卡接装配的长度小于铁芯单元11的高度，可以减少因垂直等公差累积，难以装配的问题。

另外，定子铁芯10的作用是固定三相绕组，三相绕组的作用是产生旋转磁场，定子铁芯10包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，定子铁芯10上设有三个绝缘骨架组，绝缘骨架组包括多个子骨架对，每个子骨架对与铁芯单元11一一对应，子骨架对包括分别位于第一端和第二端的子骨架20。一个绝缘骨架组用于固定第一相绕组，一个绝缘骨架组用于固定第二相绕组，另一个绝缘骨架组用于固定第三相绕组，每一相绕组包括沿每个铁芯单元11以及对应子骨架20的周向缠绕的绕线段和连接于同一相内不同铁芯单元11之间的过线段。

如图4-图6所示，在绕制三相导线时，分别将第一相的导线绕制在对应的铁芯单元11上形成第一相绕组，将第二相的导线绕制在对应的铁芯单元11上形成第二相绕组，将第三相的导线绕制在对应的铁芯单元11上形成第三相绕组，每相绕组对应的多个铁芯单元11依次串联绕制，之后如图4所示，将第一相绕组对应的铁芯单元11与第二相对应的铁芯单元11拼接在一起，如图5所示，再将第三相对应的铁芯单元11拼入，从而形成呈圆柱状的定子铁芯10，如图6所示，为定子1的拼接完成后的展开示意图，如此，可以使得同一相绕组采用直接过线的方式，无需使用刺破端子结构，同时也不需要焊接工艺成圆。

需要说明的是，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组分别与U相、V相、W相中的一相对应，例如，第一相绕组是U相绕组，第二相绕组是V相绕组，第三相绕组则是W相绕组；再如，第一相绕组是U相绕组，第二相绕组是W相绕组，第三相绕组则是V相绕组，等等，本申请不作穷举。

根据本发明实施例的定子1，通过第一限位部112和第二限位部114的卡接配合，可以减少相邻铁芯单元11之间的间隙，同时可以避免因垂直等公差累积难以装配，同时，三相绕组中的每一相在对应的铁芯单元11上绕线制成之后再拼接组成定子铁芯10，使得同一相绕组可以采用直接过线的方式，无需使用刺破端子结构，同时也不需要焊接工艺成圆。

如图1和图2所示，在一些实施例中，铁芯单元11包括外轭部110和从外轭部110的径向向内延伸的齿部111，第一限位部112设于铁芯单元11的外轭部110上的第一侧，第二限位部114设于铁芯单元11的外轭部110上的第二侧，外轭部110的第一侧避让第一限位部112的位置构造成平面状，外轭部110的第二侧避让第二限位部114的位置构造成平面状，如此，相邻的铁芯单元11除去卡接的位置，其余部分为面接触，可以进一步减少相邻铁芯单元11之间的间隙。

其中，第一限位部112和铁芯单元11一体成型，第二限位部114和铁芯单元11一体成型。由于每个铁芯单元11均是由多个定子1冲片堆叠而成，这里，“堆叠”是将多个定子1冲片依次叠放在一起且相邻定子1冲片连接。也就是说第一限位部112或第二限位部114是由至少一种定子1冲片依次叠放形成。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的定子1，第一限位部112构造成沿铁芯单元11的轴向方向延伸的凹槽113，第二限位部114构造成沿铁芯单元11的轴向方向延伸的导向条115，凹槽113的一端延伸至铁芯单元11的边沿处并限定出敞开口，导向条115的一端延伸至铁芯单元11的边沿处，如此能够简化第一限位部112和第二限位部114的结构，方便导向条115沿着铁芯单元11的轴向方向顺着敞开口完全卡入凹槽113中，方便多个铁芯单元11最终拼接成圆柱状。

如图1所示，在一些实施例中，沿铁芯单元11的轴向方向，导向条115的高度为h，铁芯单元11的高度为H，h和H满足：h≧1/8H，如此能够保障相邻铁芯单元11的卡接强度。

如图2所示，在一些实施例中，导向条115包括凸出部和凹回部，凸出部通过凹回部与铁芯单元11连接，沿垂直于导向条115的对称轴线方向，凸出部的最大宽度为L1，凹回部的最小宽度为L2，L1和L2满足：L1＞L2。如此设置，是为了防止导向条115从凹槽113中沿周向方向脱出。

根据本发明实施例的定子1，定子铁芯10上设有三个绝缘骨架组，每个绝缘骨架组上分别固定有第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组中的一个，绝缘骨架组包括过线台阶21，过线台阶21设于第一端或第二端，过线台阶21用于固定过线段，不同绝缘骨架组的位于同一端的过线台阶21的高度均不相等。

也就是说，一个绝缘骨架组用于固定第一相绕组，一个绝缘骨架组用于固定第二相绕组，另一个绝缘骨架组用于固定第三相绕组，每一相绕组包括沿每个铁芯单元11以及对应子骨架20的周向缠绕的绕线段和连接于同一相内不同铁芯单元11之间的过线段，每个绝缘骨架组至少包括三个子骨架对，也就是说定子铁芯10至少有九个铁芯单元11拼接而成，每一相绕组包括至少三个过线段，每一个绝缘骨架组包括至少三个过线台阶21，同一组过线台阶21在轴向方向上的高度均相同，而不同绝缘骨架组的位于同一端的过线台阶21的高度均不相等，也就是说不同相绕组对应的过线段在位于定子铁芯10的同一端时其在轴向方向的高度不同。从而使得各个子骨架对应的导线线路清晰，互不干涉，从而提高定子1结构的合理性以及使用时的安全性。

例如，第一相绕组对应的第一组过线台阶21位于第一端，第二相绕组对应的第二组过线台阶21位于第一端，第三相绕组对应的第三组过线台阶21位于第一端，则三组过线台阶21在轴向方向上的高度均不相同，则第一相绕组的对应的过线段位于第一端，第二相绕组的过线段位于第一端，第三相绕组的过线段位于第一端，第一相绕组对应的过线段、第二相绕组对应的过线段以及第三相对应的过线段在轴向方向的高度均不相同。

再如，如图6所示，第一相绕组对应的第一组过线台阶21位于第一端，第二相绕组对应的第二组过线台阶21位于第一端，第三相绕组对应的第三组过线台阶21位于第二端，则第一组过线台阶21和第二组过线台阶21在轴向方向上的高度均不相同，则第一相绕组的对应的过线段位于第一端，第二相绕组的过线段位于第一端，第三相绕组的过线段位于第二端，第一相绕组对应的过线段和第二相绕组对应的过线段在轴向方向的高度不相同。

为了方便标示，定义第一相绕组的过线段为第一过线段32，第二相绕组的过线段为第二过线段34，第三相绕组的过线段为第三过线段36，如图6所示，示出了定子1的展开示意图，可以看出，第一过线段32和第二过线段34均位于第一端，第三过线段36位于第二端，第一过线段32的高度低于第二过线段34的高度，从而防止第一过线段32和第二过线段34发生干涉。

在一些实施例中，第一相绕组和第二相绕组的过线段均位于第一端，第三相绕组的过线段位于第二端。

由于每一相的铁芯单元11之间的绕组通过过线段连接，在装配过程中只能够轴向装配，过线段不能超过定子铁芯10的外径，因此设置第一相绕组和第二相绕组的过线段均位于第一端，第三相绕组的过线段位于第二端，如图4-图6所示，使得铁芯单元11在轴向装配时采用上下交错的方式装配，防止不同相绕组对应的过线段干涉其他相的铁芯单元11的插入。

在一些实施例中，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的进线端和出线端均位于第一端，如此可以简化绕组绕制过程。

在一些实施例中，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的进线端位于第一端，第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组的出线端位于第二端，对应于第三相绕组的多个子骨架对中的其中一组上的导线匝数为N，其余组上的导线匝数为n，对应于第一相绕组或第二相绕组上的多个子骨架对中的任意一组上的导线匝数为n，其中，N和n满足：N-n＝1。如此，可以保障每相的磁链对称。

根据本发明的定子1，多个铁芯单元11分为至少三个铁芯组，至少三个铁芯组依次连接，每个铁芯组包括三个铁芯单元11，三个铁芯单元11分别与第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组一一对应，如此能够简化定子铁芯10的拼接过程。

例如，如图4-图6所示，定子1包括9个铁芯单元11，依次为第1个铁芯单元11、第2个铁芯单元11、第3个铁芯单元11、第4个铁芯单元11、第5个铁芯单元11、第6个铁芯单元11、第7个铁芯单元11、第8个铁芯单元11以及第9个铁芯单元11，第一相绕组按照1→4→7的顺序绕线，第二相绕组按照绕组按照2→5→8的顺序绕线，第三相绕组按照3→6→9的顺序绕线。

再如，定子1包括12个铁芯单元11，依次为第1个铁芯单元11、第2个铁芯单元11、第3个铁芯单元11、第4个铁芯单元11、第5个铁芯单元11、第6个铁芯单元11、第7个铁芯单元11、第8个铁芯单元11、第9个铁芯单元11、第10个铁芯单元11、第11个铁芯单元11以及第12个铁芯单元11，第一相按照1→4→7→10的顺序绕线，第二相绕组按照绕组按照2→5→8→11的顺序绕线，第三相绕组按照3→6→9→12的顺序绕线。

根据本发明实施例的电机，包括上述的定子1。

根据本发明实施例的电机，通常还包括转子，转子包括转子铁芯，转子铁芯的作用是同定子铁芯10以及气隙共同构成电机的整个磁路，转子铁芯上固定有转子绕组，转子绕组的作用是感应电势、流过电流和产生电磁转矩，通过设置上述的定子1，定子1采用直接过线的方式，无需使用刺破端子结构，同时也不需要焊接工艺成圆，防止了虚焊的存在。

根据本发明实施例的电机，通过设置上述的定子1，电机的工作效率更高、稳定性更好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。