[实用新型]发针式绕组电机的定子总成

说明书

技术领域

本实用新型涉及定子总成，尤其涉及一种多个发针(hairpin)结合到定子铁芯的槽并依次连接形成定子的线圈绕组的发针式绕组电机的定子总成。

背景技术

油价的飙升及环境问题促使人们研究可提高车辆燃油效率的各种方法。例如，现在有一种电子式四轮驱动系统(electric4wheeldrive：e-4WD)。众所周知，机械式四轮驱动系统通过引擎驱动前轮，并通过传动轴(propellershaft)及联轴器(coupling)向后轮传递引擎的驱动力以驱动后轮。电子式四轮驱动系统是通过电机改进上述传统机械式四轮驱动系统的一种方式，其中前轮由引擎驱动，后轮由电机驱动。因此，电子式四轮驱动系统不需要用于传输引擎驱动力的传动轴或联轴器，能够与再生制动系统等相结合提高车辆的燃油效率。

为了使上述电子式四轮驱动系统有效发挥功能或燃油效率显著提高，需开发大功率小型化的电机。无论以电为主动力的电动汽车(electricvehicle)还是各种类型的混合动力汽车(hybridvehicle)同样都需要这种电机。

通常，电机的输出功率与卷绕在定子铁芯的线圈匝(turn)数成正比。但是增加线圈的匝数的话定子铁芯或电机的尺寸相应增大，不利于电机的小型化。因此，为了不增加电机尺寸的同时提高电机的输出功率，可采用增加卷绕在定子铁芯上的线圈的占积率的方案。即，可通过尽可能缩小定子铁芯与卷绕的线圈之间的空间或各线圈之间的空间提高线圈占积率。从这种角度出发，现在在积极研究采用具有四角截面的扁平线圈(flatcoil)的方案，以代替使用线圈绕组上具有圆形截面的环形线圈。与环形线圈相比，扁平线圈因其截面形态从而能够缩小死角空间、提高占积率。

但是扁平线圈与环形线圈相比，不便于进行线圈卷绕作业。为了最大化占积率，扁平线圈需要制作成截面大于环形线圈的截面，因此刚性增大，难以使用绕线机。考虑到这种问题，现在有一种将分离的多个发针分别插入固定到定子铁芯之后依次焊接接合各发针形成线圈绕组的方法，这种方法便于扁平线圈的线圈卷绕作业。通过上述方法形成线圈绕组得到的电机(以下称为“发针式绕组电机”)是将U字或V字形的多个发针插入固定到定子铁芯的各槽之后，依次焊接接合配置在各槽中的发针，以形成定子铁芯的线圈绕组。因此，发针式绕组电机能够克服绕线机装置性制约，即使是扁平线圈也能够较为容易地进行线圈卷绕作业，并且还能够提高线圈的占积率，从而能够实现大功率小型化的电机。

并且，在将采用扁平线圈的电机制作成偏斜(skew)结构的情况下，发针的试片弯曲角度可能增大。线圈弯曲量越大，绝缘性能越低。电机使用的是高压，因此绝缘性能尤为重要，而上述问题均会影响电机的绝缘性能。

实用新型内容

技术问题

本实用新型的实施例的目的在于提供一种在发针式绕组电机适用偏斜方式的情况下将发针试片制作成弯曲部的斜线长度不对称的结构，以最小化绝缘性能下降程度的定子总成。

技术方案

根据本实用新型一个方面的发针式绕组电机的定子总成，包括：定子铁芯，其沿周向具有多个槽，各所述槽沿半径方向具有多个层；以及多个发针，其结合到各所述槽且相互连接形成线圈绕组，其中，各所述发针具有插入结合到各所述槽内的各层的一对腿部与连接所述一对腿部的头部,在所述定子铁芯的一侧部，所述多个发针结合于各所述槽，多个头部沿所述定子铁芯的半径方向配置,一对腿部在以所述头部为中心的状态下测定可以不对称。

并且，所述腿部的弯曲角度可以由下述数学式所示非对称比例确定，

非对称比例＝1：tan²(α-θ)

其中，α是腿部的初始角度，θ是偏斜角度。

并且，越接近所述定子铁芯的外周或内周侧，所述头部的弯曲角度可以越大。

并且，所述多个头部中最靠近所述定子铁芯的内周侧的头部的局部可以伸到所述定子铁芯的内周侧端部的里侧。

并且，所述头部的弯曲角度可以为90度。

此时，与所述头部连接的一对腿部的弯曲角度可以分别为35度及55度。

并且，在六极三十六槽永磁铁电机的定子的偏斜量为一个槽的状态下，一个槽的角度可以为10度。

此时，所述腿部的弯曲角度由非对称比例确定，所述非对称比例为0.49。

并且，在六极三十六槽永磁铁电机的定子的偏斜量为一个槽的状态下，一个槽的角度可以为10度，此时头部角度可以是90度。这种情况下，所述腿部的弯曲角度由非对称比例确定，所述非对称比例可以为0.49。