[发明专利]一种交流发电机的定子及其绕线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流发电机的定子，特别是指一种汽车用的具有结构紧凑且高输出功率的交流发电机的定子及其绕线方法。

背景技术

随着汽车技术的快速发展，汽车上的用电设备日益增多，从而汽车的用电量越来越高，进而对汽车发电机的发电功率要求也越来越高，功率的增加必然会导致发电机体积的加大；然而，当前汽车的发动机室越来越狭小及拥挤，在有限的空间内，现有发电机的发电量已无法满足这一需求，故发电机体积与发电量间的矛盾问题成为发电机高功率研发的一技术难题，目前在限制发电机体积的前提下，要提高输出功率一最行之有效的手段是调整定子的绕组。

现有技术中披露了一种用于车辆交流发电机的定子，其能够实现紧凑的设计、大的功率和低的噪声，其定子铁心等间距开设有96矩形槽，定子绕组由多个漆包扁铜线的导体段构成，在不同矩形槽的不同层内导体段彼此相连，以便构成具有高的空间因数和低的电阻的绕组；但此绕法一旦用于24V系统的交流发电机，会出现发电机发电量太低(定子采用星形接法)或者发电机零电流转速太高，低速时发电量太低(定子采用三角形接法)。

有鉴于此，本发明人对交流发电机的定子及其绕线方法进行了深入研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流发电机的定子，其克服了现有技术中发电机体积与发电量间的矛盾问题，具有结构紧凑且高输出功率的特性，适用于汽车等其他需要大功率的发电机中。

本发明的另一目的在于提供一种交流发电机的定子的绕线方法，其采用三相四层绕组绕线方法绕设，制得的定子总成具有结构紧凑且高输出功率的特性，适用于汽车等其他需要大功率的发电机中。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种交流发电机的定子，其包括一铁芯和绕设在该铁芯上的定子绕组；上述铁芯上等间距开设有108个矩形槽，该每个矩形槽内沿其矩形槽壁铺设有一与该矩形槽相适配的槽绝缘纸，设该每个矩形槽按其内定子线圈的排布分有四层，其按铁芯径向方向由内至外依次为内上层、内下层、外下层及外上层；上述定子绕组为三相绕组，磁极对数P＝6，每极每相槽数q＝3，则每相的定子线圈可分为三线圈组，且该每相的定子线圈包括33根上层线圈、33根下层线圈、3根中间跨线线圈、2根连接跨线线圈及2根绕组引出线；上述上、下层线圈的节距均为9，下层线圈为跨设在上述内下层与外下层间的叠绕式线圈，上层线圈为跨设在上述内上层与外上层间的波绕式线圈；上述3根中间跨线线圈所跨占的槽数为9，分别对应上述三线圈组上下层线的中间承转跨线，上述2根连接跨线线圈所跨占的槽数为8，分别对应上述三线圈组之间的顺次连接跨线，上述2根绕组引出线为对应相的定子线圈按规律顺次串接后的首尾引出线。

上述定子线圈为横截面呈扁平状的扁铜线，上述矩形槽的长度沿上述铁芯的径向方向延伸。

一种交流发电机的定子的绕线方法，其定子绕组采用三相四层绕组，总槽数有108矩形槽，设该每个矩形槽按其内定子线圈的排布分有四层，其按铁芯径向方向由内至外依次为内上层、内下层、外下层及外上层；磁极对数P＝6，每极每相槽数q＝3，则每相的定子线圈可分为三线圈组，该三线圈组包括12组、每组3对矩形槽的矩形槽组；其中：

上述12组矩形槽组的11组内跨设有节距均为9的33根上层线圈和33根下层线圈，将其跨设的二矩形槽设为第一矩形槽和第二矩形槽，上述每下层线圈跨设在上述第一矩形槽的内下层与上述第二矩形槽的外下层间，上述每上层线圈跨设在上述第一矩形槽的内上层与上述第二矩形槽的外上层间；

上述12组矩形槽组的最后一组矩形槽内跨设有3根中间跨线线圈和2根连接跨线线圈，该3根中间跨线线圈分别对应上述三线圈组上下层线的中间承转跨线，所跨占的槽数为9，其分别跨设在对应组的3对矩形槽的内下层与外上层之间或者内上层与外下层之间；

上述2根连接跨线线圈分别对应上述三线圈组之间的顺次连接跨线，所跨占的槽数为8，其分别跨设在上述最后一组矩形槽的内下层与外上层、内下层与外下层之间，或者内上层与外下层、内下层与外上层之间；

上述每相的各对矩形槽，其一矩形槽对应的内下层的定子线圈自由端与另一矩形槽对应的内上层的定子线圈自由端相连，一矩形槽对应的外上层的定子线圈自由端与另一矩形槽对应的外下层的定子线圈自由端相连；每相线圈按照上述规律顺次串接后，其对应位于上述最后一组矩形槽内的首尾端各引一绕组引出线，由此完成上述三相四层绕组绕线。

上述定子线圈为横截面呈扁平状的扁铜线，上述矩形槽的长度沿上述铁芯的径向方向延伸。