定子及电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子及电机。


背景技术：

2.电机定子包括定子铁芯和定子绕组，其中，定子绕组包括多种类型的导体，将多种类型的导体按照一定的排布方式穿进定子铁芯的槽内，形成所需要的单相绕组或多相绕组。目前的定子绕组使用的发卡线圈的种类较多，制作工艺复杂，生产成本较高，加工效率低。
3.因此，亟需一种定子，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种定子及电机，能够实现减少定子绕组所需要的导体类型，简化加工，降低成本，提高生产效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.定子，包括：
7.定子铁芯，所述定子铁芯的内表面设有沿其周向间隔分布的多个槽；
8.定子绕组，包括插设于所述定子铁芯上且在所述定子铁芯的径向上形成x层的多个导体，x为大于等于4的偶数；所述导体包括两个分别插设于不同所述槽内的第一槽内部和第二槽内部，及位于所述定子铁芯轴向同一端且分别连接于所述第一槽内部和所述第二槽内部的两个焊接部；
9.所述定子绕组包括多个相绕组且每极每相槽数为4，所述相绕组包括多个由四个所述导体组成的绕组单元，同一所述绕组单元的四个所述第一槽内部、四个所述第二槽内部分别位于两组四个相邻的所述槽内；
10.多个所述绕组单元包括：
11.第一绕组单元，包括四个同心设置的第一导体，节距分别为n+1、n-1、n+1和n-1；
12.第二绕组单元，包括四个第三导体，节距分别为n+2，n+2，n-2和n-2，或节距分别为n+3，n+1，n-1，n-3且同心设置；
13.所述定子绕组包括占满所述定子铁芯最外层且由多个所述绕组单元组成的外层线圈，及占满所述定子铁芯最内层且由多个所述绕组单元组成的内层线圈；每个所述相绕组中，位于所述定子铁芯最外层的所述绕组单元为所述第一绕组单元和所述第二绕组单元中的一个，位于所述定子铁芯最内层的所述绕组单元为所述第一绕组单元和所述第二绕组单元中的另一个；每个所述相绕组中，位于所述定子铁芯最外层的所述绕组单元与位于所述定子铁芯最内层的所述绕组单元沿所述定子铁芯的径向一一对应布置；
14.每个所述相绕组中，位于第i层和第i+1层的所述焊接部相连使每个所述相绕组形成j个支路绕组，且不同所述支路绕组之间呈旋转对称布置，i为小于x的奇数，j为大于等于2的整数。
15.作为上述定子的一种优选技术方案，j＝2，同一所述相绕组的两个所述支路绕组并联。
16.作为上述定子的一种优选技术方案，每个所述相绕组的所述支路绕组中，位于所述定子铁芯最内层的所述导体分散位于所述定子绕组的多个磁极，所述支路绕组中位于所述定子铁芯最外层的所述导体分散位于所述定子绕组的多个磁极。
17.作为上述定子的一种优选技术方案，同一所述支路绕组的每对所述子支路绕组单元中，一个所述子支路绕组单元的第b层导体的槽内部与另一个所述子支路绕组单元的第b层导体的槽内部两两一组且同一组的两个所述槽内部分别位于所述定子铁芯周向不相邻的4个槽中两个槽内，b等于1、2、
…
、x。
18.作为上述定子的一种优选技术方案，每个所述相绕组具有m个所述绕组单元，m个所述绕组单元包括m1第一绕组单元、m3个第二绕组单元及m2个第三绕组单元，m＝m1+m3+m2，m3＝p/2，m2＝p
×
a，p表示定子绕组的极数且为大于等于六的偶数，a为大于等于0的整数；
19.所述第三绕组单元包括四个第二导体，且节距均为n。
20.作为上述定子的一种优选技术方案，位于所述定子铁芯最外层和最内层之间的每个所述导体的第一槽内部和第二槽内部分别设于所述定子铁芯的第i层和第i+1层，i为小于x的所有偶数；
21.同一所述相绕组中位于所述定子铁芯最外层和最内层之间且沿所述定子铁芯周向分布的相邻两个所述绕组单元中，其中一个所述绕组单元的四个所述第一槽内部和另一所述绕组单元的四个所述第二槽内部分别一一对应地位于四个所述槽内。
22.作为上述定子的一种优选技术方案，m2＝0时，所述第一绕组单元占满所述定子铁芯的第2层至第x-1层；
23.m＞0时，所述第三绕组单元占满所述定子铁芯的第j层和第j+1层，j为小于x的偶数中的至少一个，y为小于x的偶数的个数，j的个数为y1；y＞y1时，所述定子铁芯的第2层至第x-1层被所述第一绕组单元和所述第三绕组单元占满，且所述第一绕组单元和所述第三绕组单元分别占满所述定子铁芯的不同层。
24.作为上述定子的一种优选技术方案，任一所述槽内的所有所述导体属于同一所述相绕组；
25.或，一部分所述槽内的所有所述导体属于同一所述相绕组，另一部分所述槽内的所述导体属于不同的所述相绕组。
26.作为上述定子的一种优选技术方案，将未被同一所述相绕组的所述导体占满的槽记为异相槽；
27.位于同一所述异相槽内且属于同一所述相绕组的任一相邻两个所述槽内部设于相邻层，或间隔一层设置。
28.本发明还提供了一种电机，包括上述任一方案所述的定子。
29.本发明有益效果：本发明提供的定子及电机，定子绕组包括占满定子铁芯最外层且由多个绕组单元组成的外层线圈，及占满定子铁芯最内层且由多个绕组单元组成的内层线圈；每个相绕组中，位于定子铁芯最外层的绕组单元为第一绕组单元和第二绕组单元中的一个，位于定子铁芯最内层的绕组单元为第一绕组单元和第二绕组单元中的另一个；每
个相绕组中，位于定子铁芯最外层的绕组单元与位于定子铁芯最内层的绕组单元沿定子铁芯的径向一一对应布置，使每个相绕组中位于定子铁芯最外层的绕组单元和对应的位于定子铁芯最内层的绕组单元属于定子绕组的同一磁极，每个相绕组中位于第i层和第i+1层的焊接部相连使每个相绕组形成j个支路绕组，实现同一相绕组的不同支路绕组之间旋转对称布置，避免非对称设置产生环路电流的问题，降低扭矩波动和噪音；减少了所需使用的导体种类，降低导体的加工工艺，提高加工效率，降低生产成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明实施例一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
32.图2是本发明实施例一提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
33.图3是本发明实施例一提供的焊接端和插线端叠加后的定子绕组中单个相绕组的示意图；
34.图4是本发明实施例一提供的焊接端和插线端叠加后的定子绕组中单个相绕组的一个支路绕组的示意图；
35.图5是本发明实施例一提供的焊接端和插线端叠加后的定子绕组中单个相绕组的一个子支路绕组单元的示意图；
36.图6是本发明实施例二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
37.图7是本发明实施例三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
38.图8是本发明实施例四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
39.图9是本发明实施例五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
40.图10是本发明实施例六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
41.图11是本发明实施例七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
42.图12是本发明实施例八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
43.图13是本发明实施例九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
44.图14是本发明实施例十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
45.图15是本发明实施例十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
46.图16是本发明实施例十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
47.图17是本发明实施例十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
48.图18是本发明实施例十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
49.图19是本发明实施例十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
50.图20是本发明实施例十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
51.图21是本发明实施例十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
52.图22是本发明实施例十七提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
53.图23是本发明实施例十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
54.图24是本发明实施例十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
55.图25是本发明实施例二十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
56.图26是本发明实施例二十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
57.图27是本发明实施例二十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
58.图28是本发明实施例二十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
59.图29是本发明实施例二十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
60.图30是本发明实施例二十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
61.图31是本发明实施例二十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
62.图32是本发明实施例二十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
63.图33是本发明实施例二十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
64.图34是本发明实施例二十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
65.图35是本发明实施例三十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
66.图36是本发明实施例三十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
67.图37是本发明实施例三十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
68.图38是本发明实施例三十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
69.图39是本发明实施例三十三提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
70.图40是本发明实施例三十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
71.图41是本发明实施例三十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
72.图42是本发明实施例三十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
73.图43是本发明实施例三十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
74.图44是本发明实施例三十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
75.图45是本发明实施例三十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意
图；
76.图46是本发明实施例四十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
77.图47是本发明实施例四十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
78.图48是本发明实施例四十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
79.图49是本发明实施例四十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
80.图50是本发明实施例四十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
81.图51是本发明实施例四十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
82.图52是本发明实施例四十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
83.图53是本发明实施例四十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
84.图54是本发明实施例四十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
85.图55是本发明实施例四十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
86.图56是本发明实施例四十九提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
87.图57是本发明实施例五十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
88.图58是本发明实施例五十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
89.图59是本发明实施例五十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
90.图60是本发明实施例五十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
91.图61是本发明实施例五十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
92.图62是本发明实施例五十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
93.图63是本发明实施例五十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
94.图64是本发明实施例五十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
95.图65是本发明实施例五十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
96.图66是本发明实施例五十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
97.图67是本发明实施例六十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
98.图68是本发明实施例六十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
99.图69是本发明实施例六十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
100.图70是本发明实施例六十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
101.图71是本发明实施例六十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
102.图72是本发明实施例六十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
103.图73是本发明实施例六十六提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
104.图74是本发明实施例六十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
105.图75是本发明实施例六十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
106.图76是本发明实施例六十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
107.图77是本发明实施例六十九提供的从焊接端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
108.图78是本发明实施例七十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
109.图79是本发明实施例七十一提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
110.图80是本发明实施例七十二提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
111.图81是本发明实施例七十三提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
112.图82是本发明实施例七十四提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
113.图83是本发明实施例七十五提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
114.图84是本发明实施例七十六提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
115.图85是本发明实施例七十七提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
116.图86是本发明实施例七十八提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意
图；
117.图87是本发明实施例七十九提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图；
118.图88是本发明实施例八十提供的从插线端看的定子绕组中单个相绕组的示意图。
119.图中：
120.1、第一绕组单元；2、第三绕组单元；3、第二绕组单元。
具体实施方式
121.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
122.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
123.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
124.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
125.本实施例提供了一种定子，该定子包括定子铁芯，定子铁芯的内表面设有沿其周向间隔分布的多个槽。具体地，定子铁芯为环形结构，环形结构的内周壁凸设有多个齿部，相邻两个齿部之间形成一个槽。定子铁芯可以由多个环形磁性钢板沿定子铁芯的轴向堆叠形成。
126.定子还包括定子绕组，定子绕组包括插设于定子铁芯上且在定子铁芯的径向上形成x层的多个导体，x为大于等于4的偶数；每个导体包括两个分别插设于不同槽内的第一槽内部和第二槽内部，及分别连接于第一槽内部和第二槽内部的两个焊接部。
127.定子绕组包括多个相绕组且每极每相槽数为4。示例性地，定子绕组安装在定子铁芯上形成三个相绕组，分别为u相绕组、w相绕组和v相绕组且每极每相槽数为4，定子绕组的极数为6，定子铁芯上槽的数量为72(即3
×4×
6)。定子绕组在定子铁芯径向上形成6层，其中第1层为定子铁芯的最内层，第6层为定子铁芯的最外层。
128.相绕组包括多个由四个导体组成的绕组单元，同一绕组单元的四个第一槽内部、四个第二槽内部分别位于两组四个相邻的槽内。
129.如图1所示，多个绕组单元包括第一绕组单元1和第二绕组单元3，其中，第一绕组单元1包括四个同心设置的第一导体，节距分别为n+1、n-1、n+1和n-1；第二绕组单元3包括四个第三导体，节距分别为n+2，n+2，n-2和n-2，或节距分别为n+3，n+1，n-1，n-3且同心设置。
130.定子绕组包括占满定子铁芯最外层且由多个绕组单元组成的外层线圈，及占满定子铁芯最内层且由多个绕组单元组成的内层线圈；每个相绕组中，位于外层线圈的绕组单元为第一绕组单元1和第二绕组单元3中的一个，位于内层线圈的绕组单元为第一绕组单元1和第二绕组单元3中的另一个；每个相绕组中，位于外层线圈的绕组单元与位于内层线圈的绕组单元沿定子铁芯的径向一一对应布置。
131.每个相绕组中，位于第i层和第i+1层的焊接部相连使每个相绕组形成j个支路绕组，且不同支路绕组之间呈旋转对称布置，i为小于x的奇数，j为大于等于2的整数。示例性地，n＝12。
132.通过将同一相绕组的不同支路绕组之间旋转对称布置，避免非对称设置产生环路电流的问题，降低扭矩波动和噪音；减少了所需使用的导体种类，降低导体的加工工艺，提高加工效率，降低生产成本。
133.示例性地，参照图1至图12所示的实施例一至实施例八、图21至图29所示的实施例十七至实施例二十四、图38至图46所示的实施例三十三至四十、图55至图63所示的实施例四十九至实施例五十六、图72至图80所示的实施例六十五至实施例七十二中，第二绕组单元3的四个第三导体两长两短，四个第三导体的节距分别为14、14、10和10。参照图13至图20所示的实施例九至实施例十六、图30至图37所示的实施例二十五至实施例三十二、图47至图54所示的实施例四十一至实施例四十八、图64至图71所示的实施例五十七至实施例六十四、图81至图88所示的实施例七十三至实施例八十中，第二绕组单元3的四个第三导体同心设置，四个第三导体的节距分别为15、13、11和9。
134.示例性地，如图2、图23、图39、图56及图72所示，j＝2，同一相绕组的两个支路绕组并联设置。
135.示例性地，以图1所示的实施例一为例，每个相绕组包括三个位于定子铁芯最外层的第二绕组单元3和三个位于定子铁芯最内层的第一绕组单元1，其中，第一个第二绕组单元3的四个第一槽内部和第一个第一绕组单元1的四个第一槽内部分别设于第1槽至第4槽，且第一个第二绕组单元3的四个第二槽内部和第一个第一绕组单元1的四个第二槽内部分别设于第16槽至第19槽。第二个第二绕组单元3的四个第一槽内部和第二个第一绕组单元1的四个第一槽内部分别设于第28槽至第31槽，且第二个第二绕组单元3的四个第二槽内部和第二个第一绕组单元1的四个第二槽内部分别设于第40槽至第43槽。第三个第二绕组单元3的四个第一槽内部和第三个第一绕组单元1的四个第一槽内部分别设于第52槽至第55槽，且第三个第二绕组单元3的四个第二槽内部和第三个第一绕组单元1的四个第二槽内部分别设于第64槽至第67槽。由此可以看出，每个相绕组中，位于定子铁芯最外层的绕组单元和对应的位于定子铁芯最内层的绕组单元位于定子绕组的同一磁极。
136.进一步地，如图1至图88中，每个相绕组的支路绕组中，位于定子铁芯最内层的导体分散位于定子绕组的多个磁极，支路绕组中位于定子铁芯最外层的导体分散位于定子绕组的多个磁极。
137.以图3所示的实施例一为例，每个相绕组中，位于定子铁芯最外层的导体被分为三个绕组单元。其中一个相绕组中，位于定子铁芯最外层的第一个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第1槽至第4槽，另一组四个槽内部分别位于第13槽至第16槽。位于定子铁芯最外层的第二个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第25槽至第28槽，另一组四个槽内部分别位于第37槽至第40槽。位于定子铁芯最外层的第三个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第49槽至第52槽，另一组四个槽内部分别位于第61槽至第64槽。由此可见，每个相绕组的支路绕组中，位于定子铁芯最外层的三个绕组单元分散位于定子绕组的三个磁极。
138.其中一个相绕组中，位于定子铁芯最内层的第一个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第1槽至第4槽，另一组四个槽内部分别位于第13槽至第16槽。位于定子铁芯最内层的第二个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第25槽至第28槽，另一组四个槽内部分别位于第37槽至第40槽。位于定子铁芯最内层的第三个绕组单元的四个导体的一组四个槽内部分别位于第49槽至第52槽，另一组四个槽内部分别位于第61槽至第64槽。由此可见，每个相绕组的支路绕组中，位于定子铁芯最内层的三个绕组单元分散位于定子绕组的三个磁极。
139.进一步地，支路绕组还包括至少一对子支路绕组单元，每个子支路绕组单元为多个导体沿由定子铁芯最外层至定子铁芯最内层并再次返回至定子铁芯最外层的方向，且沿定子铁芯的周向旋转360
°
后再反向旋转360
°
的方式依次相连形成的螺旋线圈。
140.同一支路绕组的每对子支路绕组单元中，一个子支路绕组单元的第b层导体的槽内部与另一个子支路绕组单元的第b层导体的槽内部两两一组位于不同的磁极中且同一组的两个槽内部分别位于定子铁芯周向不相邻的4个槽中两个槽内，b等于1、2、
…
、x。
141.如图4所示，一个支路绕组单元具有三对子支路绕组单元。图5示出了一对子支路绕组单元，参照图5，将一对子支路绕组单元中的两个子支路绕组单元分别记为第一子支路绕组单元和第二子支路绕组单元，每个子支路绕组单元具有六个导体。一个磁极占用的槽中四个槽为一组，同一组的四个槽为沿定子铁芯的周向相邻分布的四个槽。
142.第一子支路绕组单元中位于第1层的两个槽内部分别位于第4槽和第15槽，第二子支路绕组单元中位于第1层的两个槽内部分别位于49槽和第62槽。第1至第4槽为一个相绕组所占用的相邻的四个槽，第13至第16槽为一个相绕组所占用的相邻的四个槽，第49至第52槽为一个相绕组所占用的相邻的四个槽，第61至第64槽为一个相绕组所占用的相邻的四个槽，由此可见第一子支路绕组单元中位于第1层且位于第4槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第1层且位于49槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽，第一子支路绕组单元中位于第1层且位于第15槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第1层且位于62槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽。
143.第一子支路绕组单元中位于第2层且位于第16槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第2层且位于第2槽的槽内部占用周向不相邻的四个槽中的两个槽，第一子支路绕组单元中位于第2层且位于第27槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第2层且位于第61槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽。
144.第一子支路绕组单元中位于第3层且位于第28槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第3层且位于第14槽的槽内部占用周向不相邻的四个槽中的两个槽，第一子支路绕
组单元中位于第3层且位于第39槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第3层且位于第1槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽。
145.第一子支路绕组单元中位于第4层且位于第40槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第4层且位于第26槽的槽内部占用周向不相邻的四个槽中的两个槽，第一子支路绕组单元中位于第4层且位于第51槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第4层且位于第13槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽。
146.第一子支路绕组单元中位于第5层且位于第52槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第5层且位于第38槽的槽内部占用周向不相邻的四个槽中的两个槽，第一子支路绕组单元中位于第5层且位于第63槽的槽内部和第二子支路绕组单元中位于第5层且位于第25槽的槽内部分别占用周向不相邻的四个槽中的两个槽。
147.进一步地，每个相绕组具有m个绕组单元，m个绕组单元包括m1第一绕组单元1、m3个第二绕组单元3及m2个第三绕组单元2，m＝m1+m3+m2，m3＝p/2，m2＝p
×
a，p表示定子绕组的极数且为大于等于六的偶数，a为大于等于0的整数；第三绕组单元2包括四个第二导体，且节距均为n。
148.在一些实施例中，如图8所示的实施例四、如图16所示的实施例十二、如图20所示的实施例十六、如图25所示的实施例二十、如图29所示的实施例二十四、如图33所示的实施例二十八、如图37所示的实施例三十二、如图42所示的实施例三十六、如图46所示的实施例四十、如图47所示的实施例四十四、如图54所示的实施例四十八、如图59所示的实施例五十二、如图63所示的实施例五十六、如图67所示的实施例六十、如图71所示的实施例六十四、如图76所示的实施例六十八、如图80所示的实施例七十二、如图84所示的实施例七十六及如图88所示的实施例八十中，m2＝0，即未设置第三绕组单元2，每个相绕组由第一绕组单元1和第二绕组单元3组成，此时第一绕组单元1占满定子铁芯的第2层至第x-1层。
149.在一些实施例中，如图1至7所示的实施例一至实施例三、如图9至图15所示的实施例四至实施例十一、如图21至图24所示的实施例十七至实施例十九、如图26至图28所示的实施例二十一至实施例二十三、如图30至图32所示的实施例二十五至实施例二十七、如图34至图34所示的实施例二十九至三十一、如图38至图41所示的实施例三十三至实施例三十五、如图43至图45所示的实施例三十七和实施例三十九、如图47至图49所示的实施例四十一至实施例四十三、如图51至图53所示的实施例四十五至实施例四十七、如图55至图58所示的实施例四十九至实施例五十一、如图60至图62所示的实施例五十三至实施例五十五、如图64至图66所示的实施例五十七至实施例五十九、如图68至图70所示的实施例六十一至实施例六十三、如图72至图75所示的实施例六十五至实施例六十七、如图77至图79所示的实施例六十九至实施例七十一、如图81至图83所示的所示的实施例七十三至实施例七十五及如图85至图87所示的实施例七十七至实施例七十九中，m2大于0，即每个相绕组由第一绕组单元1、第三绕组单元2和第二绕组单元3组成。
150.进一步地，在一些实施例中，m＞0，第三绕组单元2占满定子铁芯的第j层和第j+1层，j为小于x的偶数中的至少一个，y为小于x的偶数的个数，j的个数为y1；y＞y1时，定子铁芯的第2层至第x-1层被第一绕组单元1和第三绕组单元2占满，且第一绕组单元1和第三绕组单元2分别占满定子铁芯的不同层。换言之，第2层至第x-1层可以全部被第三绕组单元2占满，也可以一部分层被第三绕组单元2占满，另一部分层被第一绕组单元1占满。
151.如图1所示的实施例一、图9所示的实施例五、图13所示的实施例九、图17所示的实施例十三、图21所示的实施例十七、图26所示的实施例二十一、图30所示的实施例二十五、图34所示的实施例二十九、图38所示的实施例三十三、图43所示的实施例三十七、图47所示的实施例四十一、图51所示的实施例四十五、图55所示的实施例四十九、图60所示的实施例五十三、图64所示的实施例五十七、图68所示的实施例六十一、图72所示的实施例六十五、图77所示的实施例六十九、图81所示的实施例七十三及图85所示的实施例七十七中，第2层至第5层均被第三绕组单元2占满。
152.如图6所示的实施例二、图10所示的实施例六、图14所示的实施例十、图18所示的实施例十四、图23所示的实施例十八、图27所示的实施例二十二、图31所示的实施例二十六、图35所示的实施例三十、图7所示的实施例三十四、图44所示的实施例三十八、图48所示的实施例四十二、图52所示的实施例四十六、图57所示的实施例五十、图61所示的实施例五十四、图65所示的实施例五十八、图69所示的实施例六十二、图74所示的实施例六十六、图78所示的实施例七十、图82所示的实施例七十四及图86所示的实施例七十八中，第2层和第3层被第三绕组单元2占满，第4层和第5层被第一绕组单元1占满。
153.如图7所示的实施例三、图11所示的实施例七、图15所示的实施例十一、图9所示的实施例十五、图24所示的实施例十九、图28所示的实施例二十三、图32所示的实施例二十七、图36所示的实施例三十一、如图41所示的实施例三十五、图45所示的实施例三十九、图49所示的实施例四十三、图53所示的实施例四十七、图58所示的实施例五十一、图62所示的实施例五十五、图66所示的实施例五十九、图70所示的实施例六十三、图75所示的实施例六十七、图79所示的实施例七十一、图83所示的实施例七十五及图87所示的实施例七十九中，第2层和第3层被第一绕组单元1占满，第4层和第5层被第二绕组单元3占满。
154.进一步地，如图1至图88所示，位于定子铁芯最外层和最内层之间的每个导体的第一槽内部和第二槽内部分别设于定子铁芯的第i层和第i+1层，i为小于x的所有偶数。以图1所示的实施例一为例，位于定子铁芯最外层和最内层之间的导体分为两种，其中一种导体的第一槽内部和第二槽内部分别设于定子铁芯的第2层和第3层，另一种导体的第一槽内部和第二槽内部分别设于定子铁芯的第4层和第5层。
155.进一步地，如图1至图88所示，同一相绕组中位于定子铁芯最外层和最内层之间且沿定子铁芯周向分布的相邻两个绕组单元中，其中一个绕组单元的四个第一槽内部和另一绕组单元的四个第二槽内部分别一一对应地位于四个槽内。以图1所示的实施例一为例，每个相绕组具有六个位于定子铁芯第2层和第3层且沿定子铁芯周向分布的第三绕组单元2，及六个位于定子铁芯第4层和第5层且沿定子铁芯周向分布的第三绕组单元2。其中，位于定子铁芯第2层和第3层的第一个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第1至第4槽，且第二槽内部位于第16至19槽；位于定子铁芯第4层和第5层的第一个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第1至第4槽，且第二槽内部位于第16至19槽。位于定子铁芯第2层和第3层的第二个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第28至第31槽，且第二槽内部位于第40至43槽；位于定子铁芯第4层和第5层的第二个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第28至第31槽，且第二槽内部位于第40至43槽。位于定子铁芯第2层和第3层的第三个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第52至第55槽，且第二槽内部位于第64至67槽；位于定子铁芯第4层和第5层的第三个第三绕组单元2的四个第一槽内部位于第52至第55槽，且第二槽内部位于第
64至67槽。
156.在图1至图20所示的实施例一至实施例十六中，任一槽内的所有导体属于同一相绕组。
157.在图21至图88所示的实施例十七至实施例八十中，一部分槽内的所有导体属于同一相绕组，另一部分槽内的导体属于不同的相绕组。
158.为了便于描述，将未被同一相绕组的导体占满的槽记为异相槽，将被同一相绕组的导体占满的槽记为同相槽。
159.如图21至图54所示的实施例十七至实施例四十八中，位于同一异相槽内且属于同一相绕组的任一相邻两个槽内部设于相邻层。以图11所示的实施例十七为例，图11仅示出了一个相绕组，这个相绕组的导体分布在第1槽至第4槽、第15槽至19槽、第27槽至第31槽、第39槽至第43槽、第61槽至第55槽、第63槽至第67槽及第75槽。其中，第1槽至第3槽、第16槽至第18槽、第28槽至第30槽、第40槽至第42槽、第52槽至第54槽、第64槽至第66槽均为同相槽，即被同一绕组单元的导体占满第1层至6层。第4槽、第15槽、第19槽、第27槽、第31槽、第39槽、第43槽、第51槽、第55槽、第63槽、第67槽和第75槽均为异相槽。这一相绕组的导体占据了第4槽、第19槽、第31槽、第43槽、第55槽、第67槽的第4层至第6层，以及第15槽、第27槽、第39槽、第51槽、第63槽、第75槽的第1层至第6层。由此可以看出，位于异相槽内同一相绕组的槽内部设于相邻层。
160.如图55至图88所示的实施例四十九至实施例八十中，位于同一异相槽内且属于同一相绕组的任一相邻两个槽内部间隔一层设置。以图52所示的实施例四十九为例，图52仅示出了一个相绕组，这个相绕组的导体分布在第1槽至第4槽、第15槽至19槽、第27槽至第31槽、第39槽至第43槽、第61槽至第55槽、第63槽至第67槽及第75槽。其中，第1槽至第3槽、第16槽至第18槽、第28槽至第30槽、第40槽至第42槽、第52槽至第54槽、第64槽至第66槽均为同相槽，即被同一绕组单元的导体占满第1层至6层。第4槽、第15槽、第19槽、第27槽、第31槽、第39槽、第43槽、第51槽、第55槽、第63槽、第67槽和第75槽均为异相槽。这一相绕组的导体占据了第4槽、第19槽、第31槽、第43槽、第55槽、第67槽的第2层、第4层和第6层，以及第15槽、第27槽、第39槽、第51槽、第63槽、第75槽的第1层、第3层和第5层。由此可以看出，位于异相槽内的同一相绕组的槽内部间隔一层设置。
161.通过试验验证发现，本发明实施例所需要使用的绕组单元的种类少，其中，实施例十二、实施例十六、实施例二十八、实施例三十二、实施例四十四、实施例四十八、实施例六十、实施例六十四、实施例七十六、实施例八十的尺寸更小。
162.本发明还提供了一种电机，包括上述任一方案所述的定子。本发明实施例提供的电机包括上述实施例中的定子，因此本发明实施例提供的电机也具备上述实施例中所描述的有益效果，在此不再赘述。
163.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯的内表面设有沿其周向间隔分布的多个槽；定子绕组，包括插设于所述定子铁芯上且在所述定子铁芯的径向上形成x层的多个导体，x为大于等于4的偶数；所述导体包括两个分别插设于不同所述槽内的第一槽内部和第二槽内部，及位于所述定子铁芯轴向同一端且分别连接于所述第一槽内部和所述第二槽内部的两个焊接部；其特征在于，所述定子绕组包括多个相绕组且每极每相槽数为4，所述相绕组包括多个由四个所述导体组成的绕组单元，同一所述绕组单元的四个所述第一槽内部、四个所述第二槽内部分别位于两组不同的所述槽内且每组所述槽包括四个相邻设置的所述槽；多个所述绕组单元包括：第一绕组单元，包括四个同心设置的第一导体，节距分别为n+1、n-1、n+1和n-1；第二绕组单元，包括四个第三导体，节距分别为n+2，n+2，n-2和n-2，或节距分别为n+3，n+1，n-1，n-3且同心设置；所述定子绕组包括占满所述定子铁芯最外层且由多个所述绕组单元组成的外层线圈，及占满所述定子铁芯最内层且由多个所述绕组单元组成的内层线圈；每个所述相绕组中，位于所述定子铁芯最外层的所述绕组单元为所述第一绕组单元和所述第二绕组单元中的一个，位于所述定子铁芯最内层的所述绕组单元为所述第一绕组单元和所述第二绕组单元中的另一个；每个所述相绕组中，位于所述定子铁芯最外层的所述绕组单元与位于所述定子铁芯最内层的所述绕组单元沿所述定子铁芯的径向一一对应布置；每个所述相绕组中，位于第i层和第i+1层的所述焊接部相连使每个所述相绕组形成j个支路绕组，且不同所述支路绕组之间呈旋转对称布置，i为小于x的奇数，j为大于等于2的整数。2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，j＝2，同一所述相绕组的两个所述支路绕组并联。3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，每个所述相绕组的所述支路绕组中，位于所述定子铁芯最内层的所述导体分散位于所述定子绕组的多个磁极，所述支路绕组中位于所述定子铁芯最外层的所述导体分散位于所述定子绕组的多个磁极。4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述支路绕组还包括至少一对子支路绕组单元，每个所述子支路绕组单元为多个所述导体沿由所述定子铁芯最外层至所述定子铁芯最内层并再次返回至所述定子铁芯最外层的方向，且沿所述定子铁芯的周向旋转360
°
后再反向旋转360
°
的方式依次相连形成的螺旋线圈；同一所述支路绕组的每对所述子支路绕组单元中，一个所述子支路绕组单元的第b层导体的槽内部与另一个所述子支路绕组单元的第b层导体的槽内部两两一组且同一组的两个所述槽内部分别位于所述定子铁芯周向不相邻的4个槽中两个槽内，b等于1、2、
…
、x。5.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，每个所述相绕组具有m个所述绕组单元，m个所述绕组单元包括m1第一绕组单元、m3个第二绕组单元及m2个第三绕组单元，m＝m1+m3+m2，m3＝p/2，m2＝p
×
a，p表示定子绕组的极数且为大于等于六的偶数，a为大于等于0的整数；所述第三绕组单元包括四个第二导体，且节距均为n。
6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，位于所述定子铁芯最外层和最内层之间的每个所述导体的第一槽内部和第二槽内部分别设于所述定子铁芯的第i层和第i+1层，i为小于x的所有偶数；同一所述相绕组中位于所述定子铁芯最外层和最内层之间且沿所述定子铁芯周向分布的相邻两个所述绕组单元中，其中一个所述绕组单元的四个所述第一槽内部和另一所述绕组单元的四个所述第二槽内部分别一一对应地位于四个所述槽内。7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，m2＝0时，所述第一绕组单元占满所述定子铁芯的第2层至第x-1层；m＞0时，所述第三绕组单元占满所述定子铁芯的第j层和第j+1层，j为小于x的偶数中的至少一个，y为小于x的偶数的个数，j的个数为y1；y＞y1时，所述定子铁芯的第2层至第x-1层被所述第一绕组单元和所述第三绕组单元占满，且所述第一绕组单元和所述第三绕组单元分别占满所述定子铁芯的不同层。8.根据权利要求1至6任一项所述的定子，其特征在于，任一所述槽内的所有所述导体属于同一所述相绕组；或，一部分所述槽内的所有所述导体属于同一所述相绕组，另一部分所述槽内的所述导体属于不同的所述相绕组。9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，将未被同一所述相绕组的所述导体占满的槽记为异相槽；位于同一所述异相槽内且属于同一所述相绕组的任一相邻两个所述槽内部设于相邻层，或间隔一层设置。10.电机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的定子。

技术总结
本发明涉及电机技术领域，公开一种定子及电机，每个相绕组中位于定子铁芯最外层的绕组单元为第一绕组单元和第二绕组单元中的一个，位于定子铁芯最内层的绕组单元为另一个；位于定子铁芯最外层的绕组单元与位于定子铁芯最内层的绕组单元沿定子铁芯的径向一一对应布置，使每个相绕组中位于定子铁芯最外层的绕组单元和对应的位于定子铁芯最内层的绕组单元属于定子绕组的同一磁极，每个相绕组中位于第i层和第i+1层的焊接部相连使每个相绕组形成J个支路绕组，实现同一相绕组的不同支路绕组之间旋转对称布置，避免非对称设置产生环路电流的问题，降低扭矩波动和噪音；减少所需使用的导体种类，降低导体的加工工艺，提高加工效率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。


技术研发人员：霍从崇 王文海
受保护的技术使用者：博格华纳动力驱动系统（天津）有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/12