CN101485066A - 旋转电机的定子结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

旋转电机的定子(1)包括其中两根导线(A、B)成排卷绕的集中卷绕式的多个绕组体(7)。假定供应到每个绕组体(7)的导线的数量是P，整个定子(1)的槽(绕组体)的数量是T，并且中性点的数量(星的数量)是S，则在绕组体(7)之间延伸的卷绕导线每隔被确定为满足以下关系式的N个绕组体(N是自然数)扭转：T＝3×S×P×N。每个绕组体(7)包括作为平形卷绕导线成排卷绕的两根导线，使得第一导线(A或B)卷绕在内侧且第二导线(B或A)卷绕在外侧以叠置在第一导线上，并且内侧和外侧卷绕导线以相同匝卷绕。

Description

旋转电机的定子结构及其制造方法

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。

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，使得所述平行卷绕导线从内侧顺次卷绕，并且在外侧的所述平行卷绕导线卷绕以叠置在卷绕在所述内侧的所述平行卷绕导线上。

根据以上构造，卷绕导线可以在各层中一致。

因此，可以防止卷绕导线变得杂乱。

根据另一方面，本发明提供了一种卷绕机器，用于任一项前述的旋转电机的定子结构，其中，所述卷绕机器包括导线供应设备，用于以如下方式分别供应所述导线：在待放置在所述内侧的所述导线完全卷绕一匝之前供应待放置在所述外侧的所述导线。

根据本发明的以上结构，当将外侧导线卷绕在内侧导线上时，不仅可以调节外侧导线的张力，而且还可以调节内侧导线的张力。不单独卷绕内侧导线和外侧导线，这可以减少所需的卷绕圈数。

这可以减少由于卷绕操作引起对导线的损伤，结果减少了卷绕导线所需的时间。

此外，根据另一方面，本发明提供了一种制造前述的旋转电机的定子结构的方法，其中，所述方法使用保持设备，所述保持设备在相同旋转轴上保持构成相同相的所述绕组体的多个绕线架，并且所述方法包括一系列工序，所述一系列工序包括：将所述导线绕保持在所述保持设备的端部位置处的一个绕线架卷绕；在将所述导线绕所述绕线架卷绕的卷绕之后，将所述导线引出用于形成所述定子的跨越长度；并且在将所述导线引出所述跨越长度之后，使所述绕线架沿着所述旋转轴移动到预定位置，并将另一个绕线架保持在所述保持设备的所述端部位置处，重复所述一系列工序，以将所述导线绕构成相同相的所述绕组体的所述多个绕线架卷绕。

根据本发明的以上结构，保持一个绕线架并将导线绕该绕线架卷绕。在将导线卷绕之后，将每根导线引出跨越长度。卷绕有导线的绕线架移动到预定位置，接着保持另一个绕线架以绕其卷绕导线。连续重复这一系列工序。因此，连续地形成构成至少一相的多个绕组体，因此卷绕导线不需要在每个绕组体之间分别连接。

这样，因为卷绕导线不需要在每个绕组体之间分别连接，所以能够简化定子的制造工序。

根据另一方面，本发明提供了一种制造定子的方法，包括：由被分成多个部件的定子芯形成绕线架；以及将根据前述方法制造的多组不同相的所述绕组体布置为，使得不同相的所述绕组体相邻布置并且彼此偏移一个相，并且将所述绕组体定位以形成一体环形构造。

根据本发明的以上结构，绕线架由分割的定子芯构成，并且利用绕线架连续地形成构成至少一相的多个绕组体。此外，相邻相的各个连续绕组体布置为彼此叠置，使得一相的绕组体与相邻相的绕组体偏移一个相。最后，这些绕组体定位为环形，以一体地形成为定子。因此，每个绕组体不需要单独地固定到芯体，并且在绕组体之间不需要单独连接绕组。

因为每个绕组体不需要单独地固定到芯体，并且在绕组体之间不需要单独连接绕组，因此能够简化定子的制造。

附图说明

图1是旋转电机的定子的示意性构造的正视图及其部件的放大视图；

图2是绕组体的正视图；

图3是示出定子的电气构造的电路图；

图4是一系列六个绕组体的正视图；

图5是示出表达式(1)中参数的数值的组合的列表；

图6是示出表达式(1)中参数的数值的组合的列表；

图7是示出制造工序的流程图；

图8是示出工序的步骤的解释图；

图9是示出工序的步骤的解释图；

图10是示出工序的步骤的解释图；

图11是示出工序的步骤的解释图；

图12是示出工序的步骤的解释图；

图13是示出工序的步骤的解释图；

图14是绕组体的正视图；

图15是绕组体的正视图；

图16是绕组体的正视图；

图17是绕组体的正视图；以及

图18是旋转电机的定子的示意性构造的正视图及其部件的放大视图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下将参考附图详细描述实现了旋转电机的定子结构及其制造方法的本发明的第一实施方式。

图1是示出旋转电机的定子1的示意性构造的正视图及其部件的放大视图。定子1是集中卷绕式的，并制成具有三相U、V和W、十二个磁极和十八个线圈的单星式构造(一个中性点)。定子1包括环形定子芯2。绕组4设置在芯2的槽3中。转子(未示出)组装到定子1的内部空间5以制造旋转电机。

在此实施方式中，定子芯2由预先单独形成的合计18个的分割芯(division core)6组成。图2是示出由一个分割芯6制成的一个绕组体7的正视图。在图2中，为了方便起见示出了用于解释绕组4的卷绕状态的横截面。每个分割芯6包括构成定子芯2的外周的轭部6a和朝向芯2的中心突伸的齿部6b，并构成了本发明的绕线架。两根导线A和B成排卷绕以在各个分割芯6的槽3(围绕齿部6b)中提供绕组4(导线A和B在图2中分别标为“1A至4A”和“1B至4B”)。在此实施方式中，导线A和B每根都具有矩形。这样，一个分割芯6和围绕该分割芯6设置的绕组4构成一个绕组体7。在此实施方式中，如图1所示，定子1包括每相六个绕组体7；具体而言，用于构成U相的六个绕组体7(U1至U6)、用于构成V相的六个绕组体7(V1至V6)、以及用于构成W相的六个绕组体7(W1至W6)。分割芯6分别具有能够形成如图1所示的环形定子芯2的一部分的相同形状。每个分割芯6是表面绝缘的。形成为环形的芯2通过安装到芯2的外周以一体地固定全部分割芯6(即，全部绕组体7)的固定环8而被夹紧。

在此实施方式中，图2所示的绕组体7具有通过将两根导线A和B匝卷四次形成的绕组4。即，绕组体7包括作为平行卷绕导线成排卷绕的第一导线A和第二导线B。具体而言，在图2所示的绕组体7中，第一导线A卷绕在内侧，而第二导线B卷绕在外侧以置于A上，使得内侧导线和外侧导线以相同匝数作为平行卷绕导线来卷绕。换言之，参考图2，其中为了方便起见而赋予卷绕导线A和B的标号“1至4”表示各匝数(该情况也适用于其他附图)，在第一匝，第一导线1A卷绕在内侧，第二导线1B卷绕在外侧。在第二匝，第一导线2A卷绕在内侧，第二导线2B卷绕在外侧。类似地，顺次卷绕第三匝的导线3A和3B和第四匝的导线4A和4B。

现在参考图1，各U、V、W相的绕组体7顺次布置使得不同相彼此相邻。即，“U1、V1、W1”相的绕组体7按此顺序并列布置。随后，“U2、V2、W2”相的绕组体7以此顺序并列布置。其余绕组体以与上述相同方式顺次布置。构成相同相的六个绕组体7(例如，U1至U6的相邻绕组体7)通过作为从各个绕组4延续的部分的两个导线A和B分别彼此连接。

图3是示出此实施方式中定子1的电气构造的电路图。构成U相的U1至U6的六个绕组4、构成V相的V1至V6的六个绕组4、以及构成W相的W1至W6的六个绕组4分别串联连接。在位于各相U至W的一个端处的U6、V6和W6的三个绕组4中，这些绕组4的导线A和B的端在中性点MP处分别连接在一起。在此实施方式中，例如，平行卷绕导线(即两个导线A和B)在远离中性点MP达三个绕组4的长度的位置处(即，在相U4的绕组4与相U3的绕组4之间的扭转点TP处)扭转。因此，如图1中的虚线所包围的两个圆的放大视图所示，相U3和U4的绕组体7的不同之处在于，两根导线A和B的内侧和外侧位置互换。图4是示出每个U相一系列六个绕组体7的正视图。从图4可见，作为平行卷绕导线的两个导线A和B在U3相的绕组体7与U4相的绕组体7之间扭转。这示出了两个导线A和B的内侧和外侧位置在相U1至U3的三个绕组体7与相U4至U6的三个绕组体7之间彼此不同。类似地，在各相V和W的六个绕组体7中，平行卷绕导线(导线A和B)也以如上所述相同方式扭转。此处使用的术语“扭转”表示两个导线A和B平行地旋转180°，由此两根导线A和B的位置互换。

每相一系列六个绕组体7的两个导线A和B如上所述扭转的原因在于防止平行卷绕导线之间电流的异常损耗。如图3和4所示，在此实施方式中，扭转位置TP位于U4的绕组体7与U3的绕组体7之间。即，在绕组体7之间延伸的平行卷绕导线(两根导线A和B)每隔N个绕组体扭转，以满足以下表达式(1)：

T＝3×S×P×N   ...(1)

其中“P”表示供应到每个绕组体7的导线数量，例如在此实施方式中为“2”，“T”表示定子1的全部槽的数量(绕组体的数量)，例如在此实施方式中为“18”，“S”表示中性点的数量(星的数量)，例如在此实施方式中为“1”，而“N”是无量纲自然数。

根据以上表达式(1)，得到“18＝3×1×2×N”，结果“N＝3”。因此，如图4所示，绕组体7之间的平行卷绕导线(两根导线A和B)每隔三个绕组体扭转。

图5是示出与由以上表达式(1)表示的关系相关的数值“T、S、P、N”的组合的列表。此表示出了电机磁极的数量指定为“12”并且槽的数量(绕组体的数量)指定为“T＝18”的情况，其与本实施方式相同。在此表中，满足以上表达式(1)的情况由圆表示，而不满足以上表达式(1)的情况由叉表示。表的倒数第五行的数值的组合对应于此实施方式的定子1。在其他情况下，图5的表示出了当“T＝18、S＝3且P＝2”时，得到“N＝1”的结果，由此在绕组体之间延伸的平行卷绕导线每隔一个绕组体扭转。类似地，当“T＝18、S＝2且P＝3”时，得到“N＝1”的结果，由此在绕组体之间延伸的平行卷绕导线每隔一个绕组体扭转。此外，当“T＝18、S＝1且P＝3”时，得到“N＝2”的结果，由此在绕组体之间延伸的平行卷绕导线每隔两个绕组体扭转。当“T＝18、S＝1且P＝6”时，得到“N＝1”的结果，由此在绕组体之间延伸的平行卷绕导线每隔一个绕组体扭转。

图6是在其他情况下满足以上表达式(1)的条件下数值“T、S、P、N”的组合的列表。图6清楚地示出了存在许多在各种条件下满足由表达式(1)表示的关系的情况。

现在，将在以下参考图4描述制造用于每相一系列六个绕组体7的方法。图7示出了制造方法的流程图。图8至13是该方法中步骤的解释图。

首先，在步骤(此后，“S”)1，通过使用绝缘材料使每个分割芯6的表面经历绝缘工序。

然后，在S2，连续卷绕导线以形成用于三相U、V和W中的每相的六个绕组体7。使用如图8所示的连续卷绕机器21来执行此连续卷绕工序。图8示意性地示出了连续卷绕机器21。此机器21包括用于保持绕组体7和分割芯6的保持设备22、用于将分割芯6供应到保持设备22的芯供应设备23以及用于分别将两根导线A和B供应到由保持设备22保持的分割芯6的一对导线供应设备24A和24B。

如图8所示，保持设备22包括相对于保持设备的轴线L1对称形成的一对夹持框25A和25B，以及相对于轴线L1同心地布置在夹持框25A和25B两者的一端处的旋转轴26。夹持框25A和25B在其中具有成形为夹持沿着轴线L1以等间隔布置成行的合计六个分割芯6的夹持形体25a。允许夹持框25A和25B两者打开和关闭，以保持和释放分割芯6。这些夹持框25A和25B可以在保持分割芯6和其他部件的同时绕旋转轴26旋转。芯供应设备23被构造为在将分割芯6保持成行的同时将分割芯6一个接一个地供应到保持设备22。

图9是导线供应设备24A和24B的示意图。如图8和9所示，导线供应设备24A和24B被构造为将两根导线A和B分别供应到在由保持设备22的一端保持的同时进行旋转的每个分割芯6。如图9所示，导线供应设备24A和24B被构造为使得在将分割芯6的内侧上的导线A或B卷绕了一匝之前供应将要层叠在外侧的导线B或A。具体而言，对应于导线A和B独立设置的导线供应设备24A和24B在分割芯6被保持设备22转动一匝之前(如图9所示，在内侧的导线A完全卷绕一匝之前)馈送各个导线A和B，使得外侧的导线B被卷绕为置于导线A上。相反，在导线B被卷绕在内侧的情况下，导线供应设备24A和24B相对于分割芯6的旋转轴和旋转方向的相对位置上下交换。在此实施方式中，两个导线供应设备24A和24B和保持设备22构成本发明的卷绕机器。

此步骤S2包括卷绕步骤、引出步骤和保持步骤。在卷绕步骤中，将一个分割芯6保持在保持设备22的端部位置EP处，并利用连续卷绕机器21来将导线A和B绕分割芯6卷绕。此后，在引出步骤中，在将导线A和B绕分割芯6卷绕之后，将导线A和B引出用于形成定子的跨越长度。如图4所示，用于连接相邻的绕组体7的导线A和B的长度对应于该跨越长度。然后，在保持步骤中，在将导线A和B引出跨越长度之后，一旦将保持设备22的夹持框25A和25B两者打开，就使分割芯6沿着旋转轴26的方向移动。然后，夹持框25A和25B再次关闭，由此由保持设备22再次保持该分割芯6，同时在保持设备22的端部位置EP处保持下一个分割芯6。这样，在S2重复地执行包括卷绕步骤、引出步骤和保持步骤的一系列工序，使得导线A和B绕构成属于相U、V、W中相同相的绕组体7的六个分割芯6卷绕。

随后，在S3，一系列绕组体7如图10所示针对三相U、V和W中每相展开成一行。图10示出了例如U相的一系列绕组体7。

此后，在S4，如图11所示，将三相U、V和W的各系列绕组体7布置为使得不同相的绕组体7相邻布置并且彼此偏移一个相位。在图11中，右端对应于中性点MP。

在S5，如图12所示，将被如上所述布置为使得不同相的绕组体7彼此偏移一个相位的三组三相绕组体7成形为圆的构造以制成定子芯2。

然后，在S6，将分割固定环8安装在圆形定子芯2的外周，使得绕组体7固定并从而定位形成一体环形构造。这些元件经历冷缩装配，完成了定子1的基本结构的制造。

此后，在S7，将经历冷缩装配的定子1的端子进行处理。在S8，作为产品质量管理的一部分，执行综合检查。这样，完成了定子1的制造。

根据此实施方式中的旋转电机的定子结构及其制造方法，获得了以下优点。在其中两根导线A和B成排卷绕的集中卷绕式的绕组体7中，在每相中这两根导线A和B绕一个槽3卷绕。但是，由于在槽3中导线A和B每根中感生的泄漏磁通的不平衡，或者由于导线A和B之间周长的差异引起的电感差异，将在同一匝中发生不利的影响。这可以导致循环电流等的损耗。为了应对此问题，根据此实施方式的定子1的结构，在绕组体7之间延伸的平行卷绕导线(两根导线A和B)在满足上述表达式(1)的条件下每隔N个绕组体扭转。可以在一个绕组体7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平行卷绕导线(两根导线A和B)扭转的扭转位置之前和之后的绕组体7之间彼此抵消。例如，在此实施方式中，在U3的绕组体7处发生的电感差异在下一个U4的绕组体7处抵消。因此，旋转电机的定子1可以降低循环电流等的损耗。

两根导线A和B不需要在一个绕组体7的相应绕组4内扭转和互换。这可以在不使绕组端(线圈端)庞大的同时减少绕组4的卷绕杂乱，从而使得绕组4紧凑。

在此实施方式中，两根导线A和B作为平行卷绕导线以相同的匝数在内侧和外侧卷绕。因此，这两根导线A和B以相同匝数接触在一起。因此，匝之间所需的电压大约是每匝的耐受电压。这是等于或小于现有技术的一半的膜耐受电压。这可以降低各匝之间的电势差。此外，两根导线A和B作为平行卷绕导线独立地卷绕，这减小了当将导线A和B绕分割芯6卷绕时施加到分割芯6的负荷。具体而言，在此实施方式的平行卷绕导线中，施加到分割芯6的负荷减小到由一体形成的两根导线构成的矩形导线的约四分之一。可以将分割芯6的刚度减小与所施加负荷的减小相对应的程度，并因此可以低成本制造分割芯6。

在此实施方式中，一个分割芯6从芯供应设备23供应，并由连续卷绕机器21的保持设备22保持，然后将两根导线A和B绕由保持设备22保持的分割芯6卷绕。在卷绕两个导线A和B之后，导线A和B每个被引出跨越长度。卷绕有两根导线A和B的分割芯6在保持设备22内沿着轴线L1移动，并接着与下一个分割芯6一起由保持设备22保持。然后，导线A和B绕下一个分割芯6重新卷绕。这样，连续重复这系列的工序。连续地形成构成每相的一系列六个绕组体7，这消除了将绕组体7之间的平行卷绕导线(两根导线A和B)分别连接的需要。这可以简化定子1的制造工序。

在此实施方式中，设置两个导线供应设备24A和24B分别用于供应两根导线A和B。供应设备以如下方式构造：在导线A或B在内侧卷绕一匝之前，供应将要被放置在内侧导线的外侧上的导线B或A。因此，当外侧导线B或A卷绕在内侧导线A或B上时，不仅可以调节外侧导线B或A的张力，而且还可以调节内侧导线A或B的张力。不单独卷绕内侧导线A或B和外侧导线B或A，这能减小卷绕操作的次数。这能减小由于卷绕操作对导线A和B的损伤，结果减少了卷绕导线A和B所需的时间。

根据此实施方式的制造方法，分割芯6由分割的定子芯2构成。使用这些分割芯6来连续形成用于相U、V和W中每相的一系列六个绕组体7。相邻三相U、V和W的连续绕组体7被布置为使得不同相的绕组体7彼此偏移一个相位。接着将这些绕组体定位为环形，以一体地形成环形定子1。因此，每个绕组体7不需要单独固定到芯体，并且平行卷绕导线(导线A和B)不需要在每个绕组体7之间连接。因此，不用将每个绕组体7固定到芯体，并且不需要将卷绕导线分别在绕组体7之间连接，这简化了定子1的制造工序。

<第二实施方式>

接着，以下将参考附图详细描述实现旋转电机的定子结构的本发明的第二实施方式。

将在下文所述的每个实施方式(包括第二实施方式)中，与第一实施方式相同的部件由相同的附图标记表示，并因此以下将省略其说明。以下将主要解释与第一实施方式的不同点。

图14是基于图2的绕组体7的正视图。如图14所示，此实施方式与第一实施方式的不同之处在于：两根导线A和B涂覆有由相同材料制成的绝缘膜11。因为两根导线A和B涂覆有这种绝缘膜11，所以这两根导线通过绝缘膜11接合在一起，由此导线A和B可以容易地作为束来处理。这可以防止绕组4的卷绕杂乱。其他操作和优点与第一实施方式相同。

<第三实施方式>

接着，以下将参考附图详细描述实现旋转电机的定子结构的本发明的第三实施方式。

此实施方式与上述每个实施方式的不同之处在于：将作为平行卷绕导线的两根导线A和B绕分割芯6卷绕的方式。图15和16示出构成U相的与图2相对应的绕组体7的正视图。图15示出了U3的绕组体7，并且图16示出了U4的绕组体。U3和U4的这些绕组体7被包含在与图4相对应的一系列六个绕组体7中。

两根导线A和B形成成排卷绕的平行卷绕导线。这些平行卷绕导线从内侧依次一体地绕分割芯6卷绕，并且外侧的卷绕导线(两根导线A和B)卷绕，以叠置在内侧卷绕的平行卷绕导线(两根导线A和B)上。具体而言，如图15所示，第一匝的两根平行卷绕导线(导线1A和1B)一体地在内侧卷绕在分割芯6上。然后，第二匝的两根平行卷绕导线(导线2A和2B)一体地在内侧卷绕。接着，外侧的第三匝的平行卷绕导线(导线3A和3B)卷绕以叠置在第二匝的卷绕在内侧的平行卷绕导线(导线2A和2B)上。最后，外侧的第四匝的平行卷绕导线(导线4A和4B)卷绕以叠置在第一匝的卷绕在内侧的平行卷绕导线(导线1A和1B)上。这样，制造了U3的绕组体7。

在制造了U3的绕组体7之后，随后的由两根导线A和B形成的平行卷绕导线部分扭转，接着以与上述相同的方式绕另一个分割芯6卷绕。即，如图16所示，第一匝的两根平行卷绕导线(导线1A和1B)一体地在内侧卷绕在分割芯6上。然后，第二匝的两根平行卷绕导线(导线2A和2B)一体地在内侧卷绕。接着，外侧的第三匝的平行卷绕导线(导线3A和3B)卷绕以叠置在第二匝的卷绕在内侧的平行卷绕导线(导线2A和2B)上。此后，外侧的第四匝的平行卷绕导线(导线4A和4B)卷绕以叠置在第一匝的卷绕在内侧的平行卷绕导线(导线1A和1B)上。这样，制造了U4的绕组体7。

在此实施方式中，由两根导线A和B形成的平行卷绕导线依次从内侧卷绕，并且外侧平行卷绕导线卷绕以叠置在内侧平行卷绕导线上。因此，在绕组4中，可以使导线在每个层中一致。这可以防止绕组4的卷绕杂乱。

<第四实施方式>

现在，以下将参考附图详细描述实现旋转电机的定子结构的本发明的第四实施方式。

此实施方式与第一实施方式不同之处在于：包括构成平行卷绕导线的两根导线A和B的形状在内的结构，以及将这些导线绕分割芯6卷绕的方式。图17是示出对应于图2的绕组体7的正视图。

在此实施方式中，构成平行卷绕导线的两根导线A和B中的每根都具有圆形横截面，而非矩形横截面。卷绕在外侧上的B偏移以布置在卷绕在内侧上的导线A的各排之间。在此实施方式中，导线B的卷绕位置相对于卷绕在内侧的导线A沿着负一匝(minus one turn)的方向偏移，接着卷绕导线B。

因此，可以将通用的圆形横截面的导线用作此实施方式中的导线A和B，能够以相对低成本制造定子1。

<第五实施方式>

现在，以下将参考附图18详细描述实现旋转电机的定子结构的本发明的第五实施方式。

此实施方式与第一实施方式不同之处在于：U3的绕组体7与U4的绕组体7之间的平行卷绕导线通过具有扭转部分的母线12彼此连接。换言之，在此实施方式中，对于构成定子1的每相的一系列六个绕组体7，在作为平行卷绕导线的两根导线A和B将要扭转的位置处，相邻绕组体7的绕组4通过具有扭转部分的母线12彼此连接。在用于两根导线的具有扭转部分的母线12中，两个连接端子的位置在母线12的一端和另一端之间互换。因此，使用母线12连接两根导线A和B提供了与扭转两根导线A和B相同的条件，而不实际上将相邻绕组体7之间的两根导线A和B扭转。

因此，在此实施方式中，应该进行扭转的相邻绕组体7通过具有扭转部分的母线12彼此连接，绕组体7之间的导线A和B不需要扭转，因此不需要用于扭转的设备。这可以简化用于将导线A和B顺次绕六个分割芯6中的每个卷绕的卷绕机器。

本发明可以在不脱离其实质特征的情况下以其他具体方式来实施。

例如，前述实施方式中的平行卷绕导线由两根导线A和B形成。它们可以可选地由三或更多根导线构成。

如图5和6所示，定子的全部槽的数量(T)、中性点的数量(S)、导线的数量(P)和无量纲数(N)的数值组合可以适当地确定为满足关系式(1)的任意组合。

Claims (9)

1.一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。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子结构，其中，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。

3.根据权利要求1所述的旋转电机的定子结构，其中，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。

4.根据权利要求2所述的旋转电机的定子结构，其中，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。

5.根据权利要求2所述的旋转电机的定子结构，其中，所述两根导线涂覆有由相同材料制成的绝缘膜。

6.根据权利要求1所述的旋转电机的定子结构，其中，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，使得所述平行卷绕导线从内侧顺次卷绕，并且在外侧的所述平行卷绕导线卷绕以叠置在卷绕在所述内侧的所述平行卷绕导线上。

7.一种卷绕机器，用于根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的定子结构，其中，

所述卷绕机器包括导线供应设备，用于以如下方式分别供应所述导线：在待放置在所述内侧的所述导线完全卷绕一匝之前供应待放置在所述外侧的所述导线。

8.一种制造根据权利要求1、2、以及4至7中任一项所述的旋转电机的定子结构的方法，

其中，所述方法使用保持设备，所述保持设备在相同旋转轴上保持构成相同相的所述绕组体的多个绕线架，以及

所述方法包括一系列工序，所述一系列工序包括：

将所述导线绕保持在所述保持设备的端部位置处的一个绕线架卷绕；

在将所述导线绕所述绕线架卷绕的卷绕之后，将所述导线引出用于形成所述定子的跨越长度；并且

在将所述导线引出所述跨越长度之后，使所述绕线架沿着所述旋转轴移动到预定位置，并将另一个绕线架保持在所述保持设备的所述端部位置处，

重复所述一系列工序，以将所述导线绕构成相同相的所述绕组体的所述多个绕线架卷绕。

9.一种制造定子的方法，包括：

由被分成多个部件的定子芯形成绕线架；以及

将根据权利要求8所述的制造方法制造的多组不同相的所述绕组体布置为，使得不同相的所述绕组体相邻布置并且彼此偏移一个相，并且

将所述绕组体定位以形成一体环形构造。

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