[发明专利]定子拼块、定子和电机

说明书

本发明涉及电机技术领域，公开一种定子拼块、定子和电机。定子拼块包括拼块芯和线圈，线圈形成线圈绕组，线圈绕组的第一侧缠绕结构与线圈绕组的第二侧缠绕结构相对于拼块芯的径向中心线X非对称布置，第一侧缠绕结构中，第一预设层线圈外的其他多层线圈的径向最里面的一匝线圈的连线形成第一侧倾斜边，第一预设层线圈未被遮挡的部分形成第一侧直边；第二侧缠绕结构中，最外层线圈形成第二侧直边，第二预设层线圈和外部的其他多层线圈的径向最里面的一匝线圈的连线形成第二侧倾斜边，两个定子拼块形成定子后形状互补，避免定子拼块之间的容线空间出现过多的剩余空间，显著提高定子的槽满率，进而提高电机功率密度，降低电机体积和成本。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种定子拼块、一种定子和一种电机。

背景技术

目前，定子包括定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的定子绕组，定子绕组基本是通过绕线机将绕线缠绕在定子铁芯上形成的。而为了便于绕线机绕线，定子被分成多个定子拼块，这样，绕线机可以将绕线缠绕在各个定子拼块上的绕线槽内，然后将各个定子拼块周向连接以形成整块定子。

实际中，定子拼块的绕线的槽满率受到绕线机、绕线顺序及线径限制，通常，为了便于绕线机绕线，绕线槽内两侧绕线部分一般是沿着槽中心线对称布置，而绕线机绕线是一层一层来回绕，避免跳线，这使得绕线槽内剩余大量空间，这样，当多个这样的定子拼块连接形成定子后，这样的定子由于槽满率较低，将导致电机功率密度低，发热严重，体积过大等不足。

而如果在此基础上强行利用剩余空间绕线，就无法避免绕线机跳线，绕线机条线则会出现定子绕组绝缘不良，绕线不整齐，线圈电阻和电感不一致等问题，最终导致电机转矩脉动过大，控制精度过差等。

发明内容

本发明的目的是提供一种定子拼块，该定子拼块能够在保证绕线整齐的情况下，显著地提高定子的槽满率，并进而提高电机功率密度，降低了电机体积和成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种定子拼块，该定子拼块包括拼块芯和线圈，其中，所述拼块芯形成有绕线槽，所述绕线槽的内表面上设置有绝缘层，所述线圈沿着所述拼块芯的径向方向依次缠绕在所述绕线槽内并从内向外缠绕多层以形成线圈绕组，在所述定子拼块的周向方向上，线圈绕组的第一侧缠绕结构与线圈绕组的第二侧缠绕结构相对于所述拼块芯的径向中心线X非对称布置，其中，线圈绕组的第一侧缠绕结构中，第一预设层线圈外的其他多层线圈的径向最里面的一匝线圈的连线形成第一侧倾斜边，第一预设层线圈未被该第一预设层线圈外的一层线圈遮挡的部分形成第一侧直边；线圈绕组的第二侧缠绕结构中，最外层线圈形成第二侧直边，第二预设层线圈和外部的其他多层线圈的径向最里面的一匝线圈的连线形成第二侧倾斜边。

通过上述技术方案，由于线圈绕组的第一侧缠绕结构与线圈绕组的第二侧缠绕结构相对于拼块芯的径向中心线X非对称布置，这样，在多个这样的定子拼块周向连接形成定子后，相邻的两个定子拼块之间的绕线槽将形成一容线空间，利用这种非对称布置，一个定子拼块的第一侧倾斜边与相邻的另一个定子拼块的第二侧直边间隔平行，并且该一个定子拼块的第一侧直边与该相邻的另一个定子拼块的第二侧倾斜边间隔平行，以形成形状互补，这种形状互补可以使得两者之间的间隔很小，也就是，第一侧直边和相邻的第二侧倾斜边之间的间隔以及第一侧倾斜边和相邻的第二侧直边之间的间隔可以很小，这就意味着线圈绕组能够在各自的绕线槽内充分缠绕，避免两个定子拼块之间的绕线槽(容线空间)出现多余的剩余空间，从而显著地提高定子的槽满率，并进而提高电机功率密度，降低了电机体积和成本。

进一步地，从内向外的缠绕方向上，线圈绕组的至少第一层线圈的第一侧缠绕结构与该至少第一层线圈的第二侧缠绕结构相对于所述径向中心线 X对称布置。

进一步地，一种方式中，线圈绕组的第四层线圈的第一侧缠绕结构与该第四层线圈的第二侧缠绕结构相对于所述径向中心线X对称布置。

进一步地，线圈绕组的第一预设层线圈的第一侧缠绕结构的线圈匝数比该第一预设层线圈的第二侧缠绕结构的线圈匝数多。