[发明专利]旋转电机的定子结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于电动车辆等的旋转电机，更具体而言，涉及包括在旋转电机中的定子结构，以及制造该定子结构的方法。

背景技术

这种类型的定子结构是例如日本未经审查的专利公开No.2000-197294中所揭示的集中卷绕线圈。集中卷绕线圈具有矩形横截面的线圈线(导线)，线圈线卷绕以形成多层，由此导线在每个层中成排卷绕。在此线圈中，导线从一排转移到另一排所在的换排部分和导线从一层转移到相邻层的换层部分具有圆形横截面。

发明内容

本发明要解决的问题

在日本未经审查的专利公开No.2000-197294中所揭示的集中卷绕线圈中，多个导线在每个相中绕一个槽卷绕。当诸如平行导线之类的多个导线成排卷绕时，取决于如何卷绕，在同一匝中可能发生在该槽中每根导线感生的泄漏磁通的不平衡，或者由于各个导线的周长的差异引起的电感差异。这可以导致循环电流等的损耗，从而引起绝缘性的问题。为了应对此问题，提出了在一个线圈的卷绕期间将两根导线扭转数次以将线圈端上的绕组位置互换。但是，绕组的扭转会引起卷绕断裂、线圈端庞大等问题。

考虑了上述问题进行了本发明，本发明的目的在于提供一种旋转电机的定子结构，其能够防止卷绕线变得杂乱或庞大，并还可以降低循环电流等的损耗。

解决问题的手段

通过在一个或多个独立权利要求中阐述的特征的组合实现了以上目的，并且从属权利要求给出了本发明的更有利的实施方式。

具体而言，本发明的第一方面提供了一种旋转电机的定子结构，包括多个集中卷绕式的绕组体，每个所述绕组体具有成排卷绕的多根导线，其中，当假定供应到每个所述绕组体的导线的数量是P，整个定子的槽(绕组体)的数量是T，并且中性点的数量(星的数量)是S时，在所述绕组体之间延伸的卷绕导线每隔被确定为满足以下关系式的N个所述绕组体(N是自然数)扭转：

T＝3×S×P×N。

利用本发明的上述结构，在其中多根导线成排卷绕的集中卷绕式的绕组体中，在每相中导线绕一个槽卷绕。但是，在同一匝中可能发生在该槽中每根导线中感生的泄漏磁通的不平衡带来的影响，或者由于各个导线的周长的差异引起的电感差异。这可以导致循环电流等的损耗。根据本发明的上述结构，在绕组体之间延伸的卷绕导线每隔满足预定条件的N个绕组体扭转。因此，可以在一个绕组体中引起的由于导线A和B之间泄漏磁通的差异带来的电感差异在相同相中的扭转位置之前和之后的绕组体之间彼此抵消。此处使用的卷绕导线的术语“扭转”表示例如两根导线在保持平行的同时旋转180°，由此两根导线的位置互换。

因此，此旋转电机的定子能够降低循环电流等的损耗。此外，该定子能够减少卷绕导线的卷绕杂乱，并使得绕组紧凑。

优选地，所述多根导线是由第一导线和第二导线组成的两根导线，所述第一导线和所述第二导线作为平行卷绕导线成排卷绕，使得所述第一导线卷绕在内侧，并且所述第二导线卷绕在外侧以叠置在所述第一导线上，所述第一导线和所述第二导线以相同匝数卷绕在所述内侧和所述外侧。

在本发明的以上结构中，两根导线作为平行卷绕导线以相同的匝数卷绕在内侧和外侧。因此，这些导线在相同匝数的组合中接触在一起。因此，各匝之间所需的电压大约是每匝的耐受电压，具体而言，等于或小于现有技术的一半的膜耐受电压。此外，两根导线作为平行卷绕导线卷绕，这可以减小当卷绕导线时施加的负荷。

因此，可以减小匝之间的电势差。

优选地，所述绕组体之间的所述卷绕导线通过具有扭转部分的母线而彼此连接。

根据本发明的以上结构，绕组体之间的卷绕导线通过具有扭转部分的母线彼此连接。因此，在绕组体之间延伸的卷绕导线不需要扭转，因此不需要用于扭转的设备。此处使用的术语“具有扭转部分的母线”表示例如在用于两根导线的情况时，用于其的两个连接端子的位置在母线的一端和另一端之间互换。

因此，可以在结构上简化用于将导线绕多个绕线架卷绕的卷绕机器。

优选地，所述导线具有圆形横截面，并且卷绕在所述外侧的所述导线布置在卷绕在所述内侧的所述导线排之间。

根据以上构造，可以将具有圆形横截面的通用导线用作所述导线。

因此，能够以相对低成本制造定子。

优选地，所述两根导线涂覆有由相同材料制成的绝缘膜。

根据以上构造，两根导线涂覆有由相同材料制成的绝缘膜，由此用绝缘膜将两根彼此接合。

因此，可以防止卷绕导线变得杂乱。