[发明专利]定子组件和电机

说明书

本发明涉及驱动装置技术领域，本发明公开了一种定子组件和电机，定子组件包括铁芯和定子绕组，铁芯设有通孔，通孔的内壁设有偶数N个定子槽，N个定子槽沿通孔的轴向延伸；每一定子槽内沿通孔的径向方向依次设有奇数M层层级空间，定义第M层层级空间为M层层级空间中最接近或最远离定子槽底壁的层级空间，定义N个定子槽内的第M层层级空间组成外层空间，定义N个定子槽内除第M层层级空间外的层级空间组成内层空间；定子绕组包括星型或角型连接的多个子绕组，每一子绕组包括多个发卡线圈，外层空间内仅设有短距型发卡线圈或长距型发卡线圈，内层空间内仅设有整距型发卡线圈。本发明提出的定子组件的绝缘可靠性更高。

技术领域

本发明涉及驱动装置技术领域，特别涉及一种定子组件和电机。

背景技术

随着新能源汽车对空间利用率要求提高，目前电机、电控、减速器有向三合一甚至多合一集成的趋势发展，这也对电机的功率密度提出更高要求。为满足电机高功率密度需求，扁线定子绕组电机是未来车用驱动电机发展方向，扁线定子绕组电机与圆线定子绕组电机相比，扁线定子绕组电机的槽满率更高，绕组端部更短，功率密度更大、散热能力更强，特别适合车用驱动电机小型化、轻量化的应用需求。扁线定子绕组电机基本构成元件为发卡线圈，根据每个定子槽中分布的发卡线圈层数可以分为偶数层和奇数层两种。由于采用发卡线圈的电机中定子槽内层数的调整不如散线电机灵活，对于特定的电机性能要求偶数层发卡线圈的电机无法满足要求，而奇数层发卡线圈的电机提供了更多的每相串联线圈匝数的组合，能够匹配特定的电机技术指标输入，因而得到更为广泛地应用。

在相关技术中，奇数层发卡线圈的电机为了避免支路绕组环流，通常会采用同层同心发卡线圈交叉换位设置绕组的方案，在该方案中，发卡线圈插线工艺难度大，且同心发卡线圈插入定子铁芯的定子槽内时，定子铁芯的非焊接端的同心长距发卡线圈直接挤压同心短距线圈，容易导致包裹同心发卡线圈的绝缘材料破损，致使同心发卡线圈和定子铁芯之间的绝缘失效。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种定子组件，旨在解决采用奇数层绕组连接方案的电机中，因同心发卡线圈的设置而带来的定子槽内绝缘材料绝缘失效的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种定子组件，所述定子组件包括：

铁芯，所述铁芯设有通孔，所述通孔的内壁设有N个定子槽，N个所述定子槽沿所述通孔的轴向延伸；每一所述定子槽内沿所述通孔的径向方向依次设有M层层级空间，定义第M层层级空间为所述M层层级空间中最接近或最远离所述定子槽底壁的层级空间，定义N个所述定子槽内的第M层层级空间组成外层空间，定义N个所述定子槽内除第M层层级空间外的层级空间组成内层空间；和

定子绕组，所述定子绕组包括星型或角型连接的多个子绕组，每一所述子绕组包括相串联或相并联的至少两个支路绕组；每一所述支路绕组包括相串联的多个线圈单元，多个所述线圈单元中包括短距型发卡线圈、整距型发卡线圈以及长距型发卡线圈，所述外层空间内仅设有所述短距型发卡线圈或所述长距型发卡线圈，所述内层空间内仅设有所述整距型发卡线圈；

其中，N为3的倍数，且N为偶数；M为大于等于3的奇数。

在本发明的一实施例中，多个所述线圈单元中包括多个第一发卡线圈、多个第二发卡线圈以及多个第三发卡线圈；

所述内层空间包括边缘层空间和中间层空间，所述边缘层空间由N个所述定子槽内的第1层层级空间和第2层层级空间组成，所述中间层空间由N个所述定子槽内的第3层层级空间至第M-1层层级空间组成；

每一所述第一发卡线圈设于所述外层空间内，每一所述第二发卡线圈设于所述边缘层空间内，每一所述第三发卡线圈设于所述中间层空间内；各所述第一发卡线圈均为短距型发卡线圈或均为长距型发卡线圈，每一所述第二发卡线圈和每一所述第三发卡线圈为整距型发卡线圈。

在本发明的一实施例中，所述第一发卡线圈包括第一连接段、两个第一直段以及两个第一弯折段；