CN113396529A - 用于电机的定子 - Google Patents

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Abstract

一种用于电机的定子，该定子具有绕组(2)，绕组包括分配给一个或更多个相的多个互连的导体(3)，其中，导体(3)中的至少一些导体的端部(6)在绕组(2)的内周处和/或外周处轴向或径向地突出超过绕组(2)，其中，与导体(3)连接的互连环(7)轴向或径向地定位在绕组(2)上，并且其中，在每种情况下分配给一个相的至少两个导体(6)的端部(6)径向或轴向向外突出并且连接至径向地布置在绕组(2)外部的电源连接件(14)。

Description

用于电机的定子
技术领域
本发明涉及用于电机的定子，该定子具有绕组，该绕组包括分配给一个或更多个相的多个互连的导体。
背景技术
包括转子和定子的电机用于不同的应用领域。将电机用于电动混合动力车辆和电动车辆或用于轮毂驱动仅作为示例而被提及。如果将这种电机用作驱动机器，则通常将其设计为内部转子，即定子围绕该内部转子。经由定子产生运动磁场，该运动磁场致使转子旋转。为此，定子具有由大量导体组成的绕组，其中，导体被分配给一个相或通常被分配给多于一个相。
在绕组几何结构的设计中不仅包括相的数目，而且还包括每个相的线的数目以及定子齿部内的每个槽的线的数目以及极对的数目。各种导体和绕组参数创建了复杂的导体网络，该复杂的导体网络使用不同的绕组技术构建。示例包括发夹形绕组或条形波式绕组。在此，导体借助于弯折成U形形状的杆形成，这些杆被放置在一起以形成绕组笼。导体铺设在多个径向层上，可以说导体从一层移动至另一层。为了形成这些曲折的周向导体，这些导体在其端部处相应地连接，这通常通过对彼此相邻的导体端部进行焊接而完成。导体端部以所谓的星形的形式会聚在一点处或会聚在一个绕组侧部上，导体端部在这一点处或在这一个绕组侧部上彼此连接。在该区域中，必须实现各个相与用于产生磁场的外部电源的连接，出于安装空间的原因，该连接通常很难实现。
发明内容
因此，本发明基于下述问题：提出一种尽可能紧凑的定子。
为了解决这个问题，在上述类型的定子中，本发明提供的是，导体中的至少一些导体的端部在绕组的内周处和/或外周处轴向或径向地突出超过绕组，其中，与导体连接的互连环轴向或径向地定位在绕组上，并且其中，在每种情况下分配给一个相的至少两个导体的端部径向或轴向向外突出并且连接至径向地布置在绕组外部的电源连接件。
根据本发明，提供的是，实际的导体连接部、即各个导体的用以形成对应的特定于相的曲折结构的连接部以及用于联接至电源的连接部经由高压端子而分开，其中，互连部几乎径向地设置在内部，并且电源的连接部径向地设置在外部。使用互连环进行实际的导体连接，互连环即为单独安置在绕组上并且根据本发明轴向或径向地安置在绕组上的导体环。该互连环例如在轴向地安置于在绕组的内周和/或外周的区域中轴向突出超过绕组的导体端部之间时接合在位于绕组的内周上和/或外周上的轴向或径向突出的导体端部的区域中。导体端部被分配给各个导体部段，除非这些导体端部在其他平面例如另一向内且径向的平面上彼此连接。导体端部连接至互连环，通常相应地焊接至互连环，使得经由互连环产生对应的特定于相的导体结构或导体连接部。
为了将绕组连接至实际的电源连接件，根据本发明，分配给相的对应的导体端部被导引成径向或轴向地向外突出。邻近绕组头部径向布置的电源连接件现在可以相应地连接至这些径向或轴向向外引导的导体端部，使得HV电源连接件或各个与相相关的端子可以连接至对应的特定于相的导体端部，当然此处也可以焊接至对应的特定于相的导体端部。
互连环和电源端子的几乎嵌套的布置例如几乎嵌套的轴向和径向布置导致非常紧凑、节省空间的结构。此外，组装也被简化，因为待经由互连环连接的导体或线仅需要在绕组笼插接在一起时按长度切割并置于适当的位置，以便连接至互连环的对应的连接端子，当然，这些对应的连接端子被相应地定位。按长度切割可以在自动组装过程中进行并且组装当然也可以在自动组装过程中进行，当然也可以因导体端部和互连环的简单连接而被补偿。这尤其是因为下述事实：连接环和电源或HV端子是两个单独的组件，这些单独的组件在不同的过程步骤中连接至定子，并且然后还连接至成品电机。
互连环有利地具有多个单独的线路桥接件，导体的端部连接至这些线路桥接件。这些线路桥接件——线路桥接件是对应稳定的金属板，线路桥接件在几何形状方面定形状成使得线路桥接件到达待连接的对应的导体端部——被分组到对应的电路环中并且允许在周向方向和径向方向上容易桥接相应的距离。这些线路桥接件与各个导体一样当然彼此隔离。
为了线路桥接件与对应的导体端部的简单连接，线路桥接件有利地具有径向或轴向突出的连接部段，导体的端部焊接至这些连接部段，导体的端部因其从绕组轴向或径向突出而定位成在组装位置中邻近这些连接部段。因此，连接环被设计为包括对应的线路桥接件和相关联的径向或轴向突出的连接部段的星形分配器。
为了实现尽可能严密的包装，桥接件自身布置成彼此径向和轴向地偏离并且尽可能紧密地嵌套，其中，各个缆线桥接件的几何形状始终必须考虑绕组几何形状、即必须考虑待连接在内部以及限定在外周上的导体端部的位置。
为了易于操作，互连环有利地具有壳体，桥接件布置在该壳体中，其中，优选地径向封闭的壳体具有对应的侧向开口，连接部段通过该侧向开口突出。互连环因此被设计为完全组装的单元并且因此可以轴向地或径向地安置在绕组头部上并且相对于导体端部安置，例如安置在突出的导体端部之间。在***的情况下，对应的连接部段也相对于要连接至这些连接部段的导体端部精确地定位，使得然后只需要进行焊接。
如所描述的，电源连接件或HV端子的连接径向地布置在定子或定子头部的外部。要连接至HV端子的属于相的两个或更多个导体端部被径向或轴向地向外导引、即在径向布置的情况下例如容易地向外弯折。这对于位于绕组的外周上的导体端部很容易实现，因为导体端部径向地位于互连环的外部。在位于内周上的导体端部的情况下，端部优选地在互连环上方径向地导引，即，在组装期间首先***并且连接互连环，之后位于内周上的导体端部——如果存在的话——径向向外弯折成使得导体端部与互连环重叠。
电源连接件本身有利地具有对应的汇流条，汇流条优选地也容纳在壳体中，该壳体靠近定子或绕组头径向地横向布置，并且汇流条的对应的连接端部从该壳体突出。线路端部优选地与汇流条重叠，使得由于重叠因而在这里也可以进行简单的焊接。
除了定子本身，本发明还涉及一种包括所描述类型的定子的电机。
附图说明
下面基于参照附图的示例性实施方式对本发明进行说明。各附图是示意性图示，在附图中：
图1以局部视图的形式示出了根据本发明的定子的示意图，
图2示出了互连环的局部视图，
图3示出了图2的互连环的各种线路桥接件的示意图，以及
图4示出了电源连接件的局部视图。
具体实施方式
图1以局部视图的形式示出了根据本发明的电机的定子1的示意图，该定子具有绕组2，该绕组包括多个导体3，在所示的示例中，所述多个导体被分配给三个单独的相。每个导体3设计成几乎像U形形状的支架，其中，通常也被称为发夹形导体的多个这样的U形形状的导体插接在一起以形成绕组2，绕组也可以被称为绕组架。如图1中所示，所述多个导体3限定不同的径向平面R。为此，导体3在下述区域中根据绕组图从一个径向平面延伸至另一径向平面，例如延伸至相邻的径向平面：在所述区域中，导体连接至对应的相邻导体的导体端部从而使相导体延续。
导体被导引或弯折和铺设成使得产生对应的凹部4，所述凹部径向地延伸成使得对应的定子齿5接合在这些凹部4中或者对应的导体在定子齿5的对应的凹槽之间卷绕。由所描述的单独支架卷绕的这种定子或绕组2的基本结构基本上是已知的。
在根据本发明的定子1中，就端部6分别终止于环形绕组2的内周和外周而言，导体3的端部6轴向地突出，即导体的端部从绕组2轴向地突出。这些端部与各个导体相关联，这些导体又分配给不同的相，这就是为什么导体端部必须根据导体3的布设图连接的原因。为此，使用互连环7，该互连环轴向地安置在绕组2的端面上并且布置在导体端部6之间或接合在导体端部之间。如下面将讨论的，互连环7包括多个对应的线路桥接件和连接部段8，所述多个对应的线路桥接件和连接部段从互连环7的壳体9向侧面突出并且在互连环7已经被***到互连环要连接的导体端部6之间之后精确地邻近对应的导体端部6定位。该连接通过简单的焊接进行，使得所有导体3在其连接时正确且相位特定地互连。
此外，设置有电源14，该电源在其轴向端部的区域中布置成与绕组2径向地邻近。也被称为HV端子的该电源14包括壳体10，在壳体中布置有对应的汇流条11，该汇流条与其连接端子12一起从壳体突出。
在当前情况下，如所描述的，示出了三相定子，这就是为什么在示出的示例中还提供了三个这样的连接端子12的原因。
每个连接端子12将连接至绕组2的一个相。如图1清楚地示出的，这以简单的方式实现，即每相的两个导体端部6a被径向向外导引或弯折。布置在绕组2的外周上的两个导体端部6a相对较短并且可以直接向外弯折，而布置在内周上的两个导体端部6a较长并且与互连环7重叠。导体端部在连接端子12上方延伸成使得在连接端子上方也可以进行简单的焊接连接以进行接触。直到导体3经由互连环7互连时才会发生到电源14的连接。
图2示出了根据图1的互连环7的局部视图。示出了壳体9，该壳体相应地分为几个部分并且还能够实现径向封装。可以看出的是，分配给不同相的对应的连接部段8通过对应的开口从壳体9突出。如已经描述的，各个连接部段被分配给不同的相、即连接不同的导体端部6。
参见图3，为了实施连接部段8，在壳体9的内部布置有对应的多个——在所示的示例中为七个——单独的线路桥接件13，所述线路桥接件布置成彼此轴向和径向地偏离。在线路桥接件13的相应的内周或外周上形成有对应的连接部段8，所述连接部段在其整体上形成对应的星形分配器。沿周向方向偏离布置的对应的导体端部因此可以经由沿周向方向延伸的线路桥接件13相应地在内周和外周上连接，使得以这种方式形成各个相导体的对应的曲折结构。
当然，与导体3一样，线路桥接件13也适当地绝缘或设置有绝缘涂层等。
最后，图4以局部放大视图示出了电源14、即HV端子，其中，电源的壳体10在此也由几个部分形成并且完全封装汇流条11。电源被设计成稍微弯曲，使得电源可以安置在定子的侧部上以适应定子的形状。每个汇流条11或每个连接端子12被分配给对应的相，其中，这些相通常被称为U相、V相和W相。与互连环7的壳体9一样，电源连接件14的壳体10也具有对应的开口，各个连接件通过这些开口突出。
尽管在所示的实施方式中导体端部在内周和外周上轴向地突出，但是可以设想设置仅在内周上或仅在外周上轴向突出的导体端部。此外，导体端部也可以径向地突出并且连接至轴向布置的互连环。互连环也可以径向地附接并且与轴向或径向突出的导体端部接触。因此，关于导体布设和互连环的定位的各种构型都是可能的。
线路桥接件的连接部段8最终也可以从壳体9轴向地突出；也可以设想轴向和径向布置，这取决于对导体端部的导引和定位的构型。
附图标记列表
1定子2绕组3导体4凹部5定子齿6导体端部6a导体端部7互连环8连接部段9壳体10壳体11汇流条12连接端子13线路桥接件14电源连接件。

Claims (10)

1.一种用于电机的定子，所述定子具有绕组(2)，所述绕组包括分配给一个或更多个相的多个互连的导体(3)，其中，所述导体(3)中的至少一些导体的端部(6)在所述绕组(2)的内周处和/或外周处轴向或径向地突出超过所述绕组(2)，其特征在于，与所述导体(3)连接的互连环(7)轴向或径向地定位在所述绕组(2)上，并且其中，在每种情况下分配给一个相的至少两个导体(6)的所述端部(6)径向或轴向向外突出并且连接至径向地布置在所述绕组(2)外部的电源连接件(14)。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述互连环(7)具有多个单独的线路桥接件(13)，所述端部(6)连接至所述线路桥接件。
3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述线路桥接件(13)具有径向或轴向突出的连接部段(8)，所述端部(6)连接至所述连接部段。
4.根据权利要求2或3所述的定子，其特征在于，所述线路桥接件(13)布置成彼此径向和轴向地偏离。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的定子，其特征在于，所述互连环(7)具有壳体(9)，所述线路桥接件(13)布置在所述壳体中。
6.根据权利要求5和3所述的定子，其特征在于，径向封闭的所述壳体(9)具有开口，所述连接部段(8)突出穿过所述开口。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其特征在于，所述导体(3)的布置在所述内周上的径向或轴向向外导引的端部(6a)与所述互连环(7)重叠。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其特征在于，所述电源连接件(14)包括与相的数目相对应的数目的汇流条(11)。
9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，所述汇流条(11)被容纳在壳体(10)中。
10.一种电机，所述电机包括根据前述权利要求中的任一项所述的定子(1)。
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