[发明专利]包括具有相移绕组的定子的电机

说明书

本发明涉及具有多个绕组(30)的多相电机(20)，绕组安装在定子芯(28)上，其限定了多个相，其中对于每个相，绕组包括至少两个并联绕组，每个绕组包括串联连接的一对连续线材(AZ、BX、CY)。对于每个极(1、2、3、4……16)，并联绕组填充一个或多个中心槽(BB、CC)和两个外槽(AA、DD)。每个绕组填充每个中心槽的倍数为绕组填充每个外槽的倍数的两倍，从而在中心槽和外槽之间限定2：1的槽填充比，并且其中形成绕组的线材对中的每条线材填充槽的比与该槽填充比不同。并联绕组中的每个绕组包括相移端环，其将绕组从一个外槽移动到另一个外槽。

本申请是国际申请号为PCT/US2017/042698、国家申请号为201780046625.3、申请日为2017年7月19日、名称为“包括具有相移绕组的定子的电机”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请要求以下专利申请的优先权：2016年7月28日提交的名称为“ELECTRICMACHINE WITH STATOR HAVING PHASE SHIFT WINDINGS(包括具有相移绕组的定子的电机)”的美国临时专利申请No.62/368,070；2016年7月28日提交的名称为“ELECTRICMACHINE WITH STATOR HAVING EVEN SLOT DISTRIBUTION(包括具有均匀槽分布的定子的电机)”的美国临时专利申请No.62/368,104；和2016年8月10日提交的名称为“ELECTRICMACHINE WITH STATOR WINDINGS HAVING OVER-UNDER END LOOPS(包括具有上下型端环的定子绕组的电机)”的美国临时专利申请No.62/373,223；每个申请的公开内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及电机。

背景技术

电机在现代车辆中用于多种不同的目的。例如，电机通常用作起动器、交流发电机、牵引马达和其它用途。在这些应用中，电机可以用作马达、发电机，或者可选择性地操作为马达或发电机。

对于用于车辆应用以及其它非车辆应用的电机，尺寸减小和效率提高的需求日益增长。

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期望的。

发明内容

本发明提供一种电机，其具有的绕组模式限定相移并且允许成本有效地制造紧凑且高效的电机。

本发明的一种形式包括多相电机，该多相电机包括与转子可操作地连接的定子，其中转子可相对于定子旋转。定子包括定子芯，该定子芯限定了中心开口和多个轴向延伸的槽，所述槽围绕中心开口。多个绕组安装在定子芯上，其中所述多个绕组限定了多个相。对于每个相，多个绕组包括至少两个并联绕组，每个绕组包括连续线材对，它们串联连接并填充相同数量的槽。对于每个极，并联绕组填充一个或多个中心槽，两个外槽设置在中心槽的相对侧上，每个相中的绕组的数量比中心槽和外槽的总数少一个。每个绕组以相同的倍数填充每个中心槽，并且以相同的倍数填充每个外槽，并且其中每个绕组填充每个中心槽的倍数为绕组填充每个外槽的倍数的两倍，从而在中心槽和外槽之间限定2：1的槽填充比。线材对中的每条线材填充槽的比与该槽填充比不同。并联绕组设置在相邻的槽中，对于每次缠绕，在每个极处留下一个空的外槽，每个线材围绕定子延伸多次缠绕。定子组件在每个相的每个极之间限定标准间距，该间距是每个极的相应槽之间的共同圆周间距。每条线材包括相移端环，该相移端环的间距与标准间距相差一个槽；并联绕组中的每个绕组在相同的极位置处具有相移端环，由此相移端环将并联绕组从一个外槽移动到另一个外槽。定子组件限定了相对设置的第一轴向端部和第二轴向端部，每个绕组限定了能够连接到外部电路构件的引线，引线设置在第一轴向端部处，相移端环设置在第二轴向端部处。

在这样的实施例中，相移端环可以设置在线材从一层过渡到另一层的位置处。相移端环也可以各自限定比标准间距大一个槽的间距。