[发明专利]包括具有从公共绕组层延伸的多根引线的定子的电机

说明书

一种电机(20)，其带有可操作地与转子(22)耦合的定子(26)。所述定子包括限定多个槽(32)的定子芯(28)。所述槽中的每一个限定多个位于距电机的旋转轴线(25)不同的径向距离处的层位置。至少三个绕组与电机的相中的每一个相关联。在第一极(P1)中，第一绕组(A，D)设置在第一层位置中。第二绕组(C，F)设置在第二层位置中。第三绕组(E，H)设置在第三层位置中。所述第一绕组包括从第一极延伸的第一外部引线(340)。所述第二绕组包括从第二极(P24)延伸的第二外部引线(340)。所述第三绕组包括从第三极(P23)延伸的第三外部引线(340)。外部引线(340)中的每一根都位于第一层位置。

本申请是名称为“包括具有从公共绕组层延伸的多根引线的定子的电机”、申请日为2018年2月21日、国际申请号为PCT/US2018/018886、国家申请号为201880005668.1的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月23日提交的题为“包括具有从公共绕组层延伸的多根引线的定子的电机(ELECTRIC MACHINE WITH STATOR HAVING APLURALITY OF LEAD WIRESEXTENDING FROM A COMMON WINDING LAYER)”的美国临时专利申请系列No.62/462,507的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及电机。

背景技术

在现代车辆中，电机用于多种不同的用途。例如，电机通常用作起动装置、交流发电机、牵引电动机和其它用途。在这些应用中，电机可以充当电动机、发电机或可选择性地作为电动机或发电机运行。

对于用于车辆应用以及其它非车辆应用的电机，对于尺寸减小和效率提高的电机的需求日益增加。在满足现代车辆应用的日益严格的要求的同时允许成本有效的制造的电机设计的改进是所期望的。

图1是从现有技术的定子的叠片122沿轴向方向延伸的端匝120的示意图。叠片122具有径向外表面124和径向内表面126，并且限定了由径向内表面126环绕的中央开口。端匝120是绕组线的一部分，其中，不管绕线设置在哪一层，所有的绕组线都具有相同的长度。在本文中使用时，绕线是指绕组线的围绕定子芯延伸360度的那部分。在将绕组插入到叠片122的槽中之后，端匝120的高度从具有最小高度的径向最外端匝120a到具有最大高度的径向最内端匝120h逐渐变化。端匝120a可以说是在第一层中，而端匝120h可以说是在第八层中。端匝120的高度差异是由于绕组层设置的越径向向外，槽之间的周向距离越大。因此，径向最外层的绕组层跨越槽之间的最长周向距离，并且可用于端匝高度的长度最短。因为径向最外的绕组必须具有至少最小的端匝高度，以便清除叠片，所以跨越较短的圆周长度的更径向向内的绕组具有更大的端匝高度。结果，径向向内层的高度可能过大或大于理想值。

图2是从现有技术的另一个定子的叠片222沿轴向方向延伸的端匝220的示意图。叠片222具有径向外表面224和径向内表面226，并且限定了由径向内表面226环绕的中央开口。端匝220是绕组或导线的一部分，所有绕组或导线都具有不同的长度，使得在将绕组插入到叠片222的槽中之后，端匝220的高度都是相等的。径向最外层中的绕线具有最大长度，并且径向最内的绕组中的绕线具有最短长度。尽管从绕组材料的角度来看这种设计是有效的，但是不同长度的导线使得制造更加复杂和昂贵。

现有技术绕组的另一个问题是绕组的向外延伸以限定可以用于与另一个绕组或外部电路构件形成电气连接的引线的端部通常在定子上难以处理的位置延伸处，从而增加了制造电机的难度。

发明内容

本发明提供一种具有绕组图案的电机，该绕组图案使得能够廉价地制造紧凑且高效的电机，该电机包括多个引线，所述引线都从定子组件的同一绕组层延伸。这种布置有利于电机的有效制造。