[发明专利]一种集中式定子及电机

说明书

本发明提供一种集中式定子，包括定子铁芯和集中式定子绕组结构，定子铁芯为一体式铁芯；集中式定子绕组包括多相绕组，任一相绕组包括M个层绕组，M个层绕组沿着定子铁芯的径向设置，任一个层绕组沿着定子铁芯的周向设置，各个层绕组的导线设有多种线宽，沿着定子铁芯的径向内侧至外侧的各个层绕组的导线的宽度逐渐增大；任一相绕组包括多个线圈单元，多个线圈单元串联连接构成串联支路，任一线圈单元构成任一层绕组；或，多个线圈单元分组串联连接构成多个并联支路，各个并联支路中的位于定子铁芯的同一节圆上的多个线圈单元构成一个层绕组；通过串并联方式或者串联方式使得定子绕组整体结构紧凑，使得定子槽满率提升，提高整机功率密度。

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其是涉及一种集中式定子及电机。

背景技术

随着电机行业的不断发展，集中绕组电机因定子两侧端部短的优势被大量运用在轴向安装空间有限的地方，然而，与分布式绕组电机相比，集中绕组电机铜槽满率不高一直是无法规避的事实。

因此，在有限空间内必须采用集中绕组电机时，如何更好的提高电机，扭矩密度、功率密度就变得极为迫切。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种集中式定子及电机，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种集中式定子，包括定子铁芯和集中式定子绕组结构，集中式定子绕组结构设于定子铁芯上，定子铁芯为一体式铁芯；

集中式定子绕组包括多相绕组，任一相绕组包括M个层绕组，M个层绕组沿着定子铁芯的径向设置，任一个层绕组沿着定子铁芯的周向设置，各个层绕组的导线设有多种线宽，沿着定子铁芯的径向内侧至外侧的各个层绕组的导线的宽度逐渐增大，其中，M≥2且M为整数；以及

任一相绕组包括多个线圈单元，多个线圈单元串联连接构成串联支路，任一线圈单元构成任一层绕组；或，多个线圈单元分组串联连接构成多个并联支路，各个并联支路中的位于定子铁芯的同一节圆上的多个线圈单元构成一个层绕组；

线圈单元包括P个立绕连续线圈、P-1个跨线、首端和尾端，P个立绕连续线圈沿着定子铁芯的周向设置，设于定子铁芯的P个齿部上，相邻立绕连续线圈通过跨线连接，首端与尾端分别设于线圈单元两端的立绕连续线圈上，其中，P≥2且P为整数。

进一步的，串联连接的线圈单元的串联连接方式为反向焊接或同向焊接或垂直焊接。

进一步的，任一相绕组包括至少两个并联支路，任一并联支路至少包括串联连接的M1线圈单元和M2线圈单元，M2线圈单元与M1线圈单元均为逆绕线圈单元一或顺绕线圈单元一或逆绕线圈单元二或顺绕线圈单元二，M1线圈单元与M2线圈单元的跨线缠绕方向相反或相同。

进一步的，以定子铁芯内侧至外侧方向为参考方向，逆绕线圈单元一与逆绕线圈单元二的跨线均沿着首端至尾端方向逆时针缠绕，顺绕线圈单元一与顺绕线圈单元二的跨线均沿着首端至尾端方向顺时针缠绕，立绕连续线圈的导线缠绕方向为顺时针方向或逆时针方向，且逆绕线圈单元一的立绕连续线圈与逆绕线圈单元二的立绕连续线圈的导线缠绕方向相反，顺绕线圈单元一的立绕连续线圈与顺绕线圈单元二的立绕连续线圈的导线缠绕方向相反。

进一步的，各相绕组的并联支路的尾端并联连接后进行星形连接或三角形连接，或，各相绕组的并联支路的尾端串联连接后进行星形连接或三角形连接。

进一步的，任一相绕组的串联支路至少包括串联连接的M3线圈单元和M4线圈单元，M3线圈单元与M4线圈单元均为顺绕线圈单元三或逆绕线圈单元三或顺绕线圈单元四或逆绕线圈单元四，M3线圈单元与M4线圈单元的跨线缠绕方向相反。