CN118285041A - 用于电机的定子以及电机 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于电机(101)的定子(1)，该定子包括：定子芯(2)，在该定子芯中形成有沿周向方向分布的多个凹槽(3，3a‑d)并且定子芯具有两个相反的端侧(4，5)；以及定子绕组(6)，该定子绕组具有多个成型导体(7，7a‑h)；成型导体(7，7a‑h)各自具有第一腿部分(8，8a‑h)、第二腿部分(9，9a‑h)和将腿部分(8，8a‑h，9，9a‑h)连接至端侧中的一个端侧(4)的头部分(10，10a‑h)，腿部分(8，8a‑h，9，9a‑h)延伸穿过不同的凹槽(3，3a‑d)并且彼此间隔开多个凹槽(3，3a‑d)的增量。

Description

用于电机的定子以及电机

技术领域

本发明涉及一种用于电机的定子。

背景技术

本发明涉及一种用于电机的定子。该定子包括：定子芯，在该定子芯中形成有沿周向方向分布的多个凹槽并且该定子芯具有沿轴向方向相互相反的两个端侧；以及定子绕组，该定子绕组具有多个成型导体，其中，这些成型导体在各自情况下具有一个第一腿部分、一个第二腿部分和一个头部分，该头部分在端侧中的一个端侧上以导电方式连接腿部分；其中，相应成型导体的腿部分延伸穿过不同的凹槽并且彼此间隔开多个凹槽的增量；其中，头部分具有：内部分，该内部分沿周向方向延伸并邻接第一腿部分；以及外部分，该外部分沿周向方向延伸、邻接第二腿部分并且比内部分径向向外更远地设置；其中，这些成型导体中的第一成型导体和第二成型导体中的增量为S，这些成型导体中的第三成型导体中的增量至少比S大一，并且这些成型导体中的第四成型导体中的增量至少比S小一，其中S是自然数。

此外，本发明涉及一种电机。

从DE 11 2019 004 037 T5已知一种用于电机的定子，该定子包括支撑多个绕组的定子本体。定子本体包括多个槽。绕组的导体形成端部绕组，这些端部绕组具有弯曲部，这些弯曲部具有第一绕组增量、第二绕组增量和第三绕组增量。第二绕组增量比第一绕组增量大一。第三绕组增量比第一绕组增量小一。

在具有由成型导体制成的定子绕组、其头部分具有不同增量的定子中，这些头部分必须以合适的方式相互设置。例如，在头部分所在的端侧上期望有小的轴向绕组悬伸。类似地，在定子芯中设置成型导体在生产方面应该是简单的。

发明内容

本发明基于的目的是提供一种以不同增量设置定子绕组的成型导体的改进的可能性。

在上述类型的定子中，该目的根据本发明得以实现，因为头部分还具有偏移部分，该偏移部分将内部分连接到外部分并且具有比内部分和外部分更大的径向范围，并且第三成型导体的头部分的外部分比第一成型导体、第二成型导体和第四成型导体的头部分的外部分至少部分地径向向外延伸得更远。

根据本发明的用于电机的定子具有定子芯。多个凹槽形成在定子芯中。凹槽沿周向方向分布。定子芯具有两个端侧。端侧在轴向方向上相互相反。定子还具有定子绕组。定子绕组具有多个成型导体。这些成型导体在各自情况下具有一个第一腿部分、一个第二腿部分和一个头部分。头部分在端侧中的一个端侧上以导电方式连接腿部分。相应成型导体的腿部分延伸穿过不同的凹槽。相应成型导体的腿部分彼此间隔开多个凹槽的增量。头部分具有内部分。内部分沿周向方向延伸。内部分邻接第一腿部分。头部分具有外部分。外部分沿周向方向延伸。外部分邻接第二腿部分。外部分比内部分径向向外更远地设置。这些成型导体中的第一成型导体和第二成型导体中的增量是S。S是自然数。在这些成型导体中的第三成型导体中，增量至少比S大一。在这些成型导体中的第四成型导体中，增量至少比S小一。头部分还具有偏移部分。偏移部分将内部分连接至外部分。偏移部分具有比内部分和外部分更大的径向范围。第三成型导体的头部分的外部分比第一成型导体、第二成型导体和第四成型导体的头部分的外部分至少部分地径向向外延伸得更远。

本发明基于的构思是将第三成型导体(即具有大增量的成型导体)的外部分沿第一成型导体、第二成型导体和第四成型导体的外部分在径向外侧布设，以便利用径向安装空间。本文中沿径向方向所需的偏移由相应头部分的偏移部分形成。结果是，可以在第一端侧上实现小的绕组悬伸。

定子芯可以由多个轴向分层和/或相互电气隔离的单独层压件形成。

相应成型导体的头部分的内部分和/或外部分优选地沿周向方向和沿轴向方向延伸。相应成型导体的头部分的偏移部分优选地在相应成型导体的内部分和外部分的面向偏移部分的端部之间形成径向偏移。相应成型导体的头部分的偏移部分特别地形成头部分的在轴向上距定子芯最远的位置。在该位置处，偏移部分的轴向范围特别是相反的。从第一腿部分到内部分的过渡部分和/或从内部分到偏移部分的过渡部分和/或从偏移部分到外部分的过渡部分和/或从外部分到第二腿部分的过渡部分优选地形成有小于在内部分和/或外部分上出现的任何弯曲半径的弯曲半径。

成型导体在背向头部分的一侧上在各自情况下还可以具有两个连接部分，这两个连接部分邻接腿部分并且设置在定子芯的另一端侧上。相应连接部分可以机械地且以导电的方式连接至另一成型导体的连接部分。优选地，连接部分以材料一体的方式连接、特别是通过焊接连接。相应成型导体的腿部分和/或头部分和/或连接部分可以形成为一体式。成型导体在各自情况下优选由弯曲多次的杆形成。成型导体可以由金属形成，优选地由铜形成。

成型导体特别地具有带有两个侧向长度的矩形截面。两个侧向长度可以相同，但优选地具有不同的长度。例如，如果成型导体通过它们的较长边弯曲，则它们的弯曲半径优选地至少与较短边的长度一样大。例如，如果成型导体通过它们的较短边弯曲，则弯曲半径优选地是较长边长度的至少四分之三大。

在优选的设计实施例中，提供的是，第四成型导体的头部分的外部分比第一成型导体的头部分的外部分至少部分地径向向外延伸得更远。结果是，具有小增量的第四成型导体的头部分的外部分可以以节省空间的方式按路径经过具有增量S的第一成型导体的外部分。

优选地，每个凹槽在径向上至少分成第一层至第四层，这些层按照它们的指定顺序排序，用于接纳成型导体中的一个成型导体的腿部分之一。第一层可以是径向内层。在改进中，可以提供的是，第一腿部分设置在第一层或第二层中。替代性地或附加地，可以提供的是，第二腿部分设置在第三层或第四层中。

详细地，可以提供的是，

-第一成型导体的第一腿部分设置在第一层中；并且/或者

-第一成型导体的第二腿部分设置在第三层中；并且/或者

-第二成型导体的第一腿部分设置在第一层中；并且/或者

-第二成型导体的第二腿部分设置在第三层中；并且/或者

-第三成型导体的第一腿部分设置在第二层中；并且/或者

-第三成型导体的第二腿部分设置在第四层中；并且/或者

-第四成型导体的第一腿部分设置在第二层中；并且/或者

-第四成型导体的第二腿部分设置在第四层中。

方便地，可以提供的是，第一成型导体和第三成型导体的第一腿部分设置在同一凹槽中，并且第二成型导体和第四成型导体的第一腿部分设置在同一凹槽中。这里优选的是，设置有第一成型导体和第三成型导体的第一腿部分的凹槽和设置有第二成型导体和第四成型导体的第一腿部分的凹槽直接相邻。替代性地或附加地，提供的是，第一成型导体和第四成型导体的第二腿部分设置在同一凹槽中，并且第二成型导体和第三成型导体的第二腿部分设置在同一凹槽中。在本文中可以提供的是，设置有第一成型导体和第四成型导体的第二腿部分的凹槽和设置有第二成型导体和第三成型导体的第二腿部分的凹槽直接相邻。

此外，在这些成型导体中的第五成型导体至第八成型导体中，增量可以为S，其中，第五成型导体和第六成型导体的第一腿部分可以设置在同一凹槽中，并且该凹槽可以与设置有第一成型导体和第三成型导体的第一腿部分的凹槽相邻。第七成型导体和第八成型导体的第一腿部分可以设置在同一凹槽中，并且该凹槽可以与设置有第二成型导体和第四成型导体的第一腿部分的凹槽相邻。优选地，提供的是，第一成型导体至第四成型导体的头部分设置在第五成型导体和第六成型导体的头部分与第七成型导体和第八成型导体的头部分之间。

在根据本发明的定子的第一优选设计实施例中，可以提供以下特征中的一个或多个：

第五成型导体至第八成型导体的偏移部分的周向范围优选地被选择、特别是根据成型导体的材料厚度和/或它们的弯曲半径选择得较小，使得第七成型导体的头部分的外部分轴向地覆盖第三成型导体的头部分的外部分。由于第五成型导体至第八成型导体的设计实施例，端部绕组被宽泛地散开。由于散开，第一成型导体至第四成型导体可以***的间隙在一方面第五成型导体和第六成型导体与另一方面第七成型导体和第八成型导体之间产生。该间隙还允许用于制造定子的成型导体笼被引入到凹槽中(其中腿部分在前)的接合过程保持简单。

第一成型导体的头部分的内部分可以比第二成型导体的头部分的内部分和/或比第六成型导体的内部分和/或比第八成型导体的内部分径向向内延伸得更远。替代性地或附加地，第一成型导体的头部分的内部分可以径向向内延伸超过凹槽的径向内部界限，特别是超过定子芯的径向内壳面。

第三成型导体的头部分的外部分可以向外延伸远至第五成型导体的头部分的外部分和/或第七成型导体的头部分的外部分。第三成型导体的头部分的外部分和/或第五成型导体的头部分的外部分和/或第七成型导体的头部分的外部分可以径向向外延伸超过凹槽的径向外部界限。

可以提供的是，第五成型导体和第七成型导体的头部分和/或第六成型导体和第八成型导体的头部分和/或第五成型导体和第二成型导体的头部分和/或第七成型导体和第二成型导体的头部分相同地成型。结果是，成型导体的形状变化可以保持最小。

还可以提供的是，

-第五成型导体的第一腿部分设置在第二层中；并且/或者

-第五成型导体的第二腿部分设置在第四层中；并且/或者

-第六成型导体的第一腿部分设置在第一层中；并且/或者

-第六成型导体的第二腿部分设置在第三层中；并且/或者

-第七成型导体的第一腿部分设置在第二层中；并且/或者

-第七成型导体的第二腿部分设置在第四层中；并且/或者

-第八成型导体的第一腿部分设置在第一层中；并且/或者

-第八成型导体的第二腿部分设置在第三层中。

替代性地或附加地，在第一优选实施例中，可以提供的是，第二成型导体的头部分的外部分相对于端侧至少部分地覆盖第四成型导体的头部分的外部分。

第一优选实施例的特征还在于，第三成型导体的头部分的外部分比第四成型导体的头部分的外部分和/或比第一成型导体的头部分的外部分背离定子芯至少部分地轴向延伸得更远。替代性地或附加地，第二成型导体的头部分的外部分可以比第四成型导体的头部分的外部分和/或比第一成型导体的头部分的外部分背离定子芯至少部分地轴向延伸得更远。结果是，可以高效地利用可用于设置第一成型导体至第四成型导体的空间，并且可以实现小的绕组悬伸。

替代性地或附加地，可以提供的是，第一成型导体、第三成型导体和第四成型导体的头部分的偏移部分沿着周向方向的角区域并排延伸，该角区域占据由第一成型导体的头部分的偏移部分占据的周向方向的角区域的至少一半。

在根据本发明的定子的第二优选设计实施例中，可以提供以下特征中的一个或多个：

第三成型导体的头部分的外部分可以比第五成型导体的头部分的外部分和/或比第七成型导体的头部分的外部分至少部分地径向向外延伸得更远。结果是，端部绕组朝向内侧的径向范围可以保持较小。

第二成型导体的头部分的外部分可以比第四成型导体的头部分的外部分至少部分地径向向内延伸得更远。

替代性地或附加地，可以提供的是，第二成型导体的头部分的外部分相对于端侧至少部分地覆盖第一成型导体的头部分的外部分。

在第二设计实施例中，第一成型导体、第二成型导体和第六成型导体的头部分可以相同地成型。替代性地或附加地，第四成型导体和第五成型导体的头部分可以相同地成型。

在根据本发明的定子的改进中，可以提供的是，第一成型导体和第三成型导体的头部分的第一部分在邻接它们的腿部分与偏移部分之间径向并排地延伸。替代性地或附加地，第二成型导体和第四成型导体的头部分的第一部分可以在邻接它们的腿部分与偏移部分之间径向并排地延伸。

在优选的设计实施例中，第二成型导体、第三成型导体和第四成型导体可以径向并排设置在定子的端侧的圆扇区中。这使得能够实现特别低的端部绕组。

在优选的设计实施例中，成型导体形成定子绕组的多个股线。本文的第一成型导体至第四成型导体可以属于同一股线。优选地，定子具有至少三个股线。本文中的每个股线对应于定子的相。

进一步优选的是，用于每个股线的成型导体形成第一电流路径和与第一电流路径并联或串联连接的第二电流路径，其中，第一成型导体至第四成型导体形成成型导体组件，在该成型导体组件中，第三成型导体和第四成型导体布线在第一电流路径中，并且第一成型导体和第二成型导体布线在第二电流路径中。在另一改进中，可以提供另一对应的成型导体组件，在该成型导体组件中，第三成型导体和第四成型导体布线在第二电流路径中，并且第一成型导体和第二成型导体布线在第一电流路径中。

一方面第五成型导体和第六成型导体以及另一方面第七成型导体和第八成型导体特别地在各自情况下特别属于与第一成型导体至第四成型导体不同的股线。

本发明所基于的目的还通过一种电机来实现，该电机包括：根据本发明的定子；以及转子，该转子可旋转地安装在定子内；其中，电机被指定用于驱动车辆。

电机优选地是特别是永久激励的同步电机或异步电机。车辆优选地是纯电动车辆(BEV)或混合动力车辆。

本发明所基于的目的还通过一种车辆来实现，该车辆包括根据本发明的电机。

附图说明

本发明的其他优点和细节借助于附图从下文所描述的示例性实施例得出。这些附图是示意性图示，在附图中：

图1示出了根据本发明的定子的第一示例性实施例的立体图；

图2示出了根据第一示例性实施例的成型导体的图形；

图3示出了根据第一示例性实施例的定子的端侧视图；

图4示出了根据第一示例性实施例的定子在第一成型导体至第四成型导体的区域中的详细立体图；

图5示出了根据第一示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的端侧视图；

图6示出了根据第一示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的内部的侧向视图；

图7示出了根据第一示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的外部的侧向视图；

图8示出了根据第一示例性实施例的定子的定子绕组的框图；

图9示出了根据第一示例性实施例的定子的定子绕组的绕组图；

图10示出了图9所示的根据第一示例性实施例的股线的绕组图的片段；

图11示出了根据图9所示的绕组方案以及根据第一示例性实施例的成型导体的布置的详细视图；

图12示出了根据本发明的定子的第二示例性实施例的端侧视图；

图13示出了根据第二示例性实施例的定子在第一成型导体至第四成型导体的区域中的详细立体图；

图14示出了根据第一示例性实施例的定子在第一成型导体至第四成型导体的区域中的详细立体图；

图15示出了根据第二示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的端侧视图；

图16示出了根据第二示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的内部的侧向视图；

图17示出了根据第二示例性实施例的第一成型导体至第四成型导体的头部分的外部的侧向视图；以及

图18示出了根据本发明的车辆的示例性实施例的图形，该车辆具有根据本发明的电机的示例性实施例。

具体实施方式

图1是定子1的第一示例性实施例的立体图。

定子1具有定子芯2，定子芯中形成有沿周向方向分布的多个凹槽3。定子芯2具有第一端侧4和与第一端侧相反的第二端侧5。定子芯例如由多个轴向分层且相互绝缘的单独层压件形成，并且因此也可以称为层压定子组。此外，定子1具有定子绕组6，该定子绕组具有多个成型导体7。相应地，定子绕组也可以称为发卡式绕组。

图2是根据第一示例性实施例的成型导体7的图形。

成型导体7在各自情况下具有一个第一腿部分8、一个第二腿部分9和一个头部分10，该头部分在第一端侧4上以导电方式连接腿部分8、9。相应成型导体7的腿部分8、9延伸穿过不同的凹槽3(参见图1)并且彼此间隔开多个凹槽的增量。该增量由图2中的双箭头11展示。

头部分10具有邻接第一腿部分8的内部分12。此外，头部分10具有邻接第二腿部分9的外部分13。头部分10还具有将内部分12连接到外部分13的偏移部分14。

此外，成型导体7在背向头部分的一侧具有邻接腿部分8、9的连接部分15、16。连接部分15、16设置在定子芯2的第二端侧5上。相应连接部分15通过焊接以导电且材料一体的方式机械地连接至另一成型导体7的连接部分16。例如，本文中的腿部分8、9、头部分10以及连接部分15、16由弯曲多次的铜杆形成为一体式。

图2中还示出了第一成型导体结构17a和第二成型导体结构17b，它们彼此不同之处在于，连接部分15、16在第一成型导体结构17a中指向彼此，但在成型导体结构17b中背离彼此。

图2还示出了定子绕组6的成型端子导体18。成型端子导体18具有延伸穿过凹槽3(参见图1)之一的腿部分19、在第一端侧3上邻接所述腿部分19的端子部分20、以及在第二端侧5上邻接腿部分19的连接部分21。连接部分21连接到成型导体中的一个成型导体7的连接部分15、16。端子部分20用于连接定子绕组6(参见图1)的外端。

图3是根据第一示例性实施例的定子1的端侧视图。

从图3可以得出，相应成型导体7的内部分12和外部分13沿周向方向延伸，由此外部分13被设置成比内部分12更径向地向外。偏移部分14具有比内部分12和外部分13更大的径向范围。当结合图1观察时可以看出，内部分12和外部分13沿轴向方向背离定子芯2延伸。相应成型导体7的头部分10的偏移部分14形成头部分10的在轴向上距定子芯2最远的位置。

图3还示出了成型导体7包括第一成型导体7a、第二成型导体7b、第三成型导体7c和第四成型导体7d。此外，图3中指示了第五成型导体7e、第六成型导体7f、第七成型导体7g和第八成型导体7h。在下文中，相应的更精确地指定的成型导体7a至7h的腿部分8、9、头部分10、内部分12、外部分13、偏移部分14和连接部分15、16由与成型导体7a至7h相同的小写字母来标识。

图4至图7示出了第一成型导体至第四成型导体7a至7d，由此图4是定子在第一成型导体7a至第四成型导体7d的区域中的详细立体图，图5是端侧平面图，图6是其内部的侧向视图，图7是外部的侧向视图。

第一成型导体7a和第二成型导体7b在各自情况下具有增量S。第三成型导体7c具有增量S+1。第四成型导体7d具有增量S-1。在本示例性实施例中，例如选择S＝6，使得第一成型导体7a和第二成型导体7b的增量为六，第三成型导体7c的增量为七，第四成型导体7d的增量为五。图5展示了第一成型导体7a至第四成型导体7d延伸跨过的八个凹槽3、3a、3b、3c的位置。

定子1的特征特别在于，外部分13c比外部分13a、13b、13d径向向外延伸得更远，如图5中最佳看到的。同样，外部分13d(在图5中被第二成型导体7b部分地遮挡)比外部分13a径向向外延伸得更远。当从第一端侧观察时，外部分13c是外部分13a至13d的径向最外部分，并且外部分13a是外部分13a至13d的最内部分。

此外，在图5中可以看出，外部分13b至13d在各自情况下径向向外延伸超过凹槽3的外部径向界限。此外，内部分12a径向向内延伸超过定子芯2的内壳面22(参见图1)。外部分13b相对于第一端侧4覆盖外部分13d。此外，内部分12c相对于第一端侧4覆盖内部分12b。第一成型导体7a、第三成型导体7c和第四成型导体7d的头部分10a、10c、10d的偏移部分14a、14c、14d沿着周向方向的角区域并排延伸，该角区域占据由偏移部分14a所占据的周向方向的角区域的至少一半。

如特别是从图6和图7中可以得出的，外部分13b比外部分13d并且比外部分13a背离定子芯2至少部分地轴向地延伸得更远。同样，外部分13b比外部分13d并且比外部分13a背离定子芯2轴向地延伸得更远。

图6和图7详细示出了第一成型导体7a和第三成型导体7c的第一腿部分8a、8c设置在同一凹槽3a中，并且第二成型导体7b和第四成型导体7d的第一腿部分8b、8d设置在同一凹槽3b中。凹槽3b在周向方向上与凹槽3a直接相邻。此外，第一成型导体7a和第四成型导体7d的第二腿部分9a、9d设置在同一凹槽3c中，并且第二腿部分9b、9c设置在同一凹槽3d中。凹槽3d在周向方向上与凹槽3c直接相邻。

此外，每个凹槽3沿径向分成第一层23a至第四层23d，这些层按照它们指定的顺序从内到外排序，用于接纳成型导体中的一个成型导体7的腿部分8、9之一。在本示例性实施例中，在第一成型导体7a中，第一腿部分8a设置在第一层23a中，并且第二腿部分9a设置在第三层23c中。在第二成型导体7b中，第一腿部分8b设置在第一层23a中，并且第二腿部分9b设置在第三层23c中。在第三成型导体7c中，第一腿部分8c设置在第二层23b中，并且第二腿部分9c设置在第四层23d中。在第四成型导体7d中，第一腿部分8d设置在第二层23b中，并且第二腿部分9d设置在第四层23d中。

图4还示出了第五成型导体7e至第八成型导体7h，它们在各自情况下具有增量S。第五成型导体7e和第六成型导体7f的第一腿部分8e、8f设置在与设置有第一腿部分8a、8c的凹槽3a相邻的同一凹槽3中。第七成型导体7g和第八成型导体7h的第一腿部分8g、8h设置在与设置有第一腿部分8b、8d的凹槽3b相邻的同一凹槽3中。此外，第五成型导体7e和第七成型导体8h的第一腿部分8e、8h设置在第二层23b中，并且第六成型导体7f和第八成型导体7g的第一腿部分8f、8g设置在第一层23a中。第五成型导体7e和第七成型导体8h的第二腿部分9e、9h设置在第四层23d中，并且第六成型导体7f和第八成型导体7g的第二腿部分9f、9g设置在第三层23c中。

第一成型导体7a至第四成型导体7d的头部分10a至10d设置在第五成型导体7e和第六成型导体7f的头部分10e、10f与第七成型导体7g和第八成型导体7h的头部分10g、10h之间。

如图4中可以看出，第五成型导体7e至第八成型导体7h的偏移部分14e至14h的周向范围根据成型导体7的材料厚度及其弯曲半径选择为较小，使得第七成型导体7h的头部分10h的外部分12h轴向覆盖第三成型导体7c的头部分10c的外部分12c。由于第五成型导体7e至第八成型导体7h的这种构型，这些成型导体散开以在一方面第五成型导体7e和第六成型导体7f与另一方面第七成型导体7g和第八成型导体7h之间形成间隙，第一成型导体7a至第四成型导体7d可以***到该间隙中。该间隙还允许用于制造定子1的成型导体笼被引入到凹槽3中(其中腿部分8、9在前)的接合过程保持简单。

图8是根据第一示例性实施例的定子1的定子绕组的框图。

在所示的示例性构型中，定子1具有：N＝3个相U、V、W；和P＝4个极对；以及孔计数q＝2。对于每个相U、V、W，成型导体7形成第一电流路径115a和第二电流路径115b。相应相U、V、W的电流路径115a、115b并联连接。替代性地，电流路径115a、115b也可以是串联连接。相应电流路径115a、115b的成型导体7串联连接。对于U、V、W相中的每一相，电流路径115a、115b被构造为如下：

第一电流路径115a的成型导体7按照相连接113到中性点114的顺序形成第一部分116a、第二部分116b和第三部分116c。同样，第二电流路径115b的成型导体7按照从相连接113到中性点114的顺序形成第一部分117a、第二部分117b和第三部分117c。

第一电流路径115a的第一部分116a的成型导体7形成串联连接的腿部分8、9的第一类型的第一至第(P/2)组118a、118b，此处形成第一类型的第一组118a和第一类型的第二组118b。第一电流路径115a的第二部分116b的成型导体7形成串联连接的腿部分8、9的第二类型的第一至第P组119a-d，此处是第二类型的第一组119a、第二类型的第二组119b、第二类型的第三组119c和第二类型的第四组119d。第一电流路径115a的第三部分116c的成型导体7形成串联连接的腿部分8、9的第一类型的第一至第(P/2)组120a、120b，此处是第一类型的第一组120a和第一类型的第二组120b。

第二电流路径115b的第一部分117a的成型导体7形成串联连接的腿部分8、9的第二类型的第一至第(P/2)组121a、121b(此处是第二类型的第一组121a和第二类型的第二组121b)，并且形成第一类型的半组122，该第一类型的半组在其背向第二部分117b的一侧上串联连接至第二类型的组121a、121b。第二电流路径115b的第二部分117b的成型导体7形成串联连接的腿部分8、9的第三类型的第一至第P组123a-d，此处是第三类型的第一组123a、第三类型的第二组123b、第三类型的第三组123c和第三类型的第四组123d。第二电流路径115a的第三部分117c的成型导体7形成第二类型的半组124以及串联连接的腿部分8、9的第二类型的第一至第(P/2-1)组125，此处是第二类型的(第一)组125，该第二类型的组在其面对第二部分117b的一侧上串联连接至第二类型的半组124。

部分116a-c、117a-c，以及第一类型、第二类型和第三类型的组118a、118b、119a-d、120a、120b、121a、121b、123a-d、125在本文按照它们串联连接的相应顺序来表示，此处是从相连接113到中性点114进行计数。

图9是根据第一示例性实施例的定子的定子绕组的绕组图。图10是根据第一示例性实施例的股线V的图9所示的绕组图的片段。

定子1总共有2·P·N·q＝48个凹槽3。因此，孔计数q描述了凹槽3的数量与极点的数量2.P和相的数量N的乘积之比。

相应凹槽3的每层23a至23d形成用于恰好一个腿部分8、9、19的接纳空间。这得到了定子1的数量总共为2·P·N·q·L＝192个的接纳空间或腿部分8、9、19，其中L描述层23a至23d的数量。

图9通过设置在上面表格上方的两个箭头示出了第一周向方向27a和第二周向方向27b，当从定子1的第一端侧7观察时该第一周向方向对应于顺时针方向，当从定子1的第一端侧7观察时该第二周向方向对应于逆时针方向(也参见图1)。图9还在上面表格下方示出了从1到48的凹槽编号。图9中的上面表格示出了设置在相应接纳空间中的腿部分8、9、19属于哪个股线U、V、W，由此流过对应腿部分8、9、19的电流的方向分别由后缀“+”或“-”标识。

此外，用于相应第一电流路径115a的第一成型端子导体18的腿部分19a的接纳空间和用于相应第二电流路径115b的第一成型端子导体18的腿部分19b的接纳空间在上面表格中用“+”标记。腿部分19a、19b连接到相连接113。此外，就串联连接而言，用于相应第一电流路径115a的第二成型端子导体18的腿部分19c的接纳空间以及用于相应第二电流路径115b的第二成型端子导体18的腿部分19d的接纳空间用“Y”标记。腿部分19c、19d连接到中性点114。就串联连接而言，腿部分19a至19d是电流路径115a、115b的外腿部分。

可以看出，每个相U、V、W的成型导体设置在2·P＝8个绕组区30中，这些绕组区在各自情况下包括恰好q·L＝8个接纳空间。每个绕组区30被细分成q＝2个子绕组区31a、31b。在每个绕组区30中，第一子绕组区31a沿着第一周向方向27a跟随第二子绕组区31b。每个子绕组区31a、31b在所有四个层23a至23d上延伸。在本示例性实施例中，每个子绕组区31a、31b例如位于恰好一个凹槽3中。

在接纳空间或腿部分8、9、19之间，头部分10用虚线箭头标记并且连接部分15、16用实线箭头标记。

相应电流路径115a、115b的成型导体形成组合的搭接式波形绕组。

相V的成型导体7和头部分的图示代表了剩余的相U、W，其中成型导体7的设置与相V的设置相对应，不同之处在于q＝2个凹槽3的移位。下面以相V来说明定子绕组的结构。

图10是针对相V的绕组图的详细视图。

在第一电流路径15a中，第一部分116a的腿部分8、9、19a(即第一类型的组118a、118b的腿部分)以及第三部分116c的腿部分8、9(即第一类型的组120a、120b的腿部分)在各自情况下设置在第一子绕组区31a中。第二部分116b的腿部分8、9(即第二类型的组119a-d的腿部分)设置在第二子绕组区31b中。在第二路径115b中，第一部分117a的腿部分8、9、19b(即第二类型的组121a、121b的腿部分和第一类型的半组122的腿部分)以及第三部分117c的腿部分8、9、19d(即第二类型的半组124和第二类型的组125)设置在第一子绕组区31a中。第二部分117b的腿部分8、9(即第三类型的组123a-d的腿部分)在各自情况下设置在第二子绕组区31b中。第一路径115a和第二路径115b的第一成型端子导体18的腿部分19a、19b设置在同一子绕组区31a中，并且第一电流路径115a和第二电流路径115b的第二成型端子导体18的腿部分19c、19d设置在同一子绕组区31b中。此处，腿部分19a、19b设置在第一子绕组区31a中，而腿部分19c、19d设置在第二子绕组区31a中。

电流路径115a、115b沿着不同的周向方向27a、27b延伸。此处，第一电流路径115a沿着第一周向方向27a延伸，并且第二电流路径115b沿着第二周向方向27b延伸。在相应电流路径115a、115b内，第一部分至第三部分116a-c、117a-c沿着相同的周向方向27a、27b延伸。

在股线V中，第一成型导体7a至第四成型导体7b形成第一成型导体组件25a，其中第三成型导体7a和第四成型导体7b布线在第一电流路径115a中，并且第一成型导体7a和第二成型导体7b布线在第二电流路径115中。股线V中设置有第二对应成型导体组件25b，其中第一成型导体7a和第二成型导体7b布线在第一电流路径115a中，并且第三成型导体7c和第四成型导体7d布线在第二电流路径115b中。相应地，第一成型导体组件25a和第二成型导体组件25b也设置在其他股线U、W中。

图11是根据第一示例性实施例的腿部分8、9、19的组118a、118b、119a-d、120a、120b、121a、121b、123a-d和125以及半组122、124的详细图示。

第一类型的组118a、118b、119a-d、120a、120b包括串联连接的四个连续的腿部分8、9、19，它们分别用33a-d指定和编号。此外，三个相邻的绕组区30分别用30a-c指定。在第一类型的组118a、118b、119a-d、120a、120b中，第一腿部分33a设置在绕组区中的一个绕组区30a的第四层23d中。第二腿部分33b设置在绕组区30b的第三层23c中，该绕组区沿第一周向方向27a与设置有第一腿部分33a的绕组区30a相邻。第三腿部分33c设置在绕组区30a的第一层23d中，该绕组区中设置有第一腿部分33a。第四腿部分33d设置在绕组区30b的第二层23b中，该绕组区中设置有第二成型导体33b。

第二类型的组121a、121b、125包括串联连接的四个连续的腿部分8、9、19，它们分别用34a至34d指定和编号。此外，在图11中，四个相邻的绕组区30分别用30d-0g指定。在第二类型121a、121b、125的组中，第一腿部分34a设置在绕组区中的一个绕组区30d的第三层23c中。第二腿部分34b设置在绕组区30e的第四层23d中，该绕组区沿第二周向方向27b与设置有第二腿部分34a的绕组区30d相邻。第三腿部分34c设置在绕组区30f的第二层23b中，该绕组区沿第二周向方向27b与设置有第二腿部分34b的绕组区30e相邻。第四腿部分34d设置在绕组区30g的第一层23a中，该绕组区沿着第二周向方向27b与设置有第三腿部分34c的绕组区30f相邻。

第三类型的组123a-d包括串联连接的四个连续的腿部分，它们分别用35a-d指定和编号。此外，在图11中，三个相邻的绕组区30分别用30h至30j指定。在第三类型的组123a-d中，第一腿部分35a设置在绕组区中的一个绕组区30h的第二层23b中。第二腿部分35b设置在绕组区30i的第一层23a中，该绕组区沿第二周向方向27b与设置有第一腿部分35a的绕组区30h相邻。第三腿部分35c设置在绕组区30h的第三层23c中，该绕组区中设置有第一腿部分35a。第四腿部分35d设置在绕组区30i的第四层23d中，该绕组区中设置有第二腿部分35b。

第一类型的半组122包括串联连接的两个连续的腿部分，它们分别用136a、136b指定和编号。此外，在图11中，三个相邻的绕组区30分别用30p至30r指定。在第一类型的半组122中，第一腿部分136a设置在绕组区中的一个绕组区30p的第三层23c中。第二腿部分136b设置在绕组区30q的第四层23d中，该绕组区沿第二周向方向27b与设置有第二腿部分136a的绕组区30p相邻。

第二类型的半组124包括串联连接的两个连续的腿部分，它们分别用137a、137b指定和编号。此外，在图11中，两个相邻的绕组区30分别用30s、30t指定。在第二类型的半组124中，第一腿部分137a设置在绕组区中的一个绕组区30s的第二层23b中。第二腿部分137b设置在绕组区30t的第一层23a中，该绕组区沿第二周向方向27b与设置有第一腿部分137a的绕组区30s相邻。

这种第一类型的组118b、119a-d、120a、120b的第一腿部分33a(该第一腿部分串联连接地直接跟随第一类型的组118a、118b、119a-d、120a中的另一个组的第四腿部分33d)设置在该绕组区30c中，该绕组区沿着第一周向方向27a跟随设置有第四腿部分33d的绕组区30b。

这种第二类型的组121b的第一腿部分34a(该第一腿部分串联连接地直接跟随第二类型的组121a中的另一个组的第四腿部分34d)设置在设置有第二类型的另一组121a的第三腿部分34c的绕组区30f中。

该第三类型的组123a的第一腿部分35a(该第一腿部分串联连接地直接跟随第一类型的半组122的第二腿部分136b)设置在该绕组区30r中，该绕组区沿第二周向方向27b跟随设置有第一类型的半组122的第二腿部分136b的绕组区30q。

第二类型的半组124的第一腿部分137a设置在该绕组区30j中，该绕组区沿着第二周向方向27b跟随设置有第三类型的组123d的第四腿部分的绕组区30i。

该第二类型的组125的第一腿部分34a(见图10)(该第一腿部分串联连接地直接跟随第二类型的半组124的第二腿部分137b)设置在设置有第二类型的半组124的第一腿部分137a的该绕组区30s中。

图12至图17示出了定子1的第二示例性实施例。图12中的图示与图1中的图示相对应，并且图13至图17中的图示与图3至图7中的图示相对应。除非下面另有说明，否则所有与第一示例性实施例有关的实施例都可以应用于根据第二示例性实施例的定子1。相同或等同的部件在本文中设置有相同的附图标记。

在第二示例性实施例中，外部分13c比第七成型导体7e的头部分10e的外部分13e以及比第七成型导体7g的头部分10g的外部分13g至少部分地径向向外延伸得更远。外部分13b比外部分13d至少部分地径向向内延伸得更远。头部分的外部分13b相对于端侧4至少部分地覆盖外部分13a。

此外，在第二示例性实施例中，第一成型导体7a、第二成型导体7b和第六成型导体7f的头部分10a、1ob、10f相同地成型。同样，第四成型导体7d和第五成型导体7e的头部分10d和10e相同地成型。

图18是车辆100的示例性实施例的图形，该车辆具有电机101的示例性实施例。

电机101包括根据上述实施例之一的定子1和安装成相对于定子1可旋转的转子102。电机101是永久激励的同步电机、同步磁阻电机或异步电机/感应电机并且被指定用于驱动车辆100。车辆100是纯电动车辆或混合动力车辆。

Claims (15)

1.一种用于电机(101)的定子(1)，所述定子具有：定子芯(2)，在所述定子芯中形成有沿周向方向分布的多个凹槽(3，3a-d)，并且所述定子芯具有沿轴向方向相互相反的两个端侧(4，5)；以及定子绕组(6)，所述定子绕组具有多个成型导体(7，7a-h)，其中，

所述成型导体(7，7a-h)在各自情况下具有一个第一腿部分(8，8a-h)、一个第二腿部分(9，9a-h)和一个头部分(10，10a-h)，所述一个头部分在所述端侧中的一个端侧(4)上以导电方式连接所述腿部分(8，8a-h，9，9a-h)；其中，

相应成型导体(7，7a-h)的腿部分(8，8a-h，9，9a-h)延伸穿过不同的凹槽(3，3a-d)并且彼此间隔开多个凹槽(3，3a-d)的增量；其中，

所述头部分(10，10a-h)具有内部分(12，12a-h)，所述内部分沿所述周向方向延伸并邻接所述第一腿部分(8，8a-h)；以及外部分(13，13a-h)，所述外部分沿所述周向方向延伸、邻接所述第二腿部分(9，9a-h)并且比所述内部分(12，12a-h)径向向外更远地设置；其中，

所述成型导体中的第一成型导体和第二成型导体(7a，7b)中的增量为S，所述成型导体中的第三成型导体(7c)中的增量至少比S大一，并且所述成型导体中的第四成型导体(7d)中的增量至少比S小一，其中S是自然数，

其特征在于，

所述头部分(10，10a-h)还具有偏移部分(14，14a-h)，所述偏移部分将所述内部分(12，12a-h)连接到所述外部分(13，13a-h)并且具有比所述内部分(12，12a-h)和所述外部分(13，13a-h)更大的径向范围；并且

所述第三成型导体(7c)的头部分(10c)的外部分(13c)比所述第一成型导体、所述第二成型导体和所述第四成型导体(7a，7b，7d)的头部分(10a，10b，10d)的外部分(13a，13b，13d)至少部分地径向向外延伸得更远。

2.如权利要求1所述的定子，其中，

所述第四成型导体(7d)的头部分(10d)的外部分(13d)比所述第一成型导体(7a)的头部分(10a)的外部分(13a)至少部分地径向向外延伸得更远。

3.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

每个凹槽(3，3a-d)在径向上至少分为第一层至第四层(23a-d)，所述第一层至所述第四层按照它们的指定顺序排序，用于接纳所述成型导体(7，7a-h)中的一个成型导体的腿部分(8，8a-h)之一，所述第一腿部分(8，8a-h)设置在所述第一层或所述第二层(23a，23b)中和/或所述第二腿部分(9，9a-h)设置在所述第三层或所述第四层(23c，23d)中。

4.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

所述第一成型导体和所述第三成型导体(7a，7c)的第一腿部分(8a，8c)设置在同一凹槽(3a)中，并且所述第二成型导体和所述第四成型导体(7b，7d)的第一腿部分(8b，8d)设置在同一凹槽(3b)中；并且/或者

所述第一成型导体和所述第四成型导体(7a，7d)的第二腿部分(9a，9d)设置在同一凹槽(3c)中，并且所述第二成型导体和所述第三成型导体(7b，7c)的第二腿部分(9b，9c)设置在同一凹槽(3d)中。

5.如权利要求4所述的定子，其中，

设置有所述第一成型导体和所述第三成型导体(7a，7c)的第一腿部分(8a，8c)的所述凹槽(3a)与设置有所述第二成型导体和所述第四成型导体(7b，7d)的第一腿部分(8b，8d)的所述凹槽(3b)直接相邻；并且/或者

设置有所述第一成型导体和所述第四成型导体(7a，7d)的第二腿部分(9a，9d)的所述凹槽(3c)与设置有所述第二成型导体和所述第三成型导体(7b，7c)的第二腿部分(9b，9c)的所述凹槽(3d)直接相邻。

6.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

在所述成型导体中的第五成型导体至第八成型导体(7e-h)中，所述增量为S；

所述第五成型导体和所述第六成型导体(7e，7f)的第一腿部分(8e，8f)设置在同一凹槽(3)中，并且所述凹槽(3)与设置有所述第一成型导体和所述第三成型导体(7a，7c)的第一腿部分(8a，8c)的所述凹槽(3a)相邻；

所述第七成型导体和所述第八成型导体(7g，7h)的第一腿部分(8g，8h)设置在同一凹槽(3)中，并且所述凹槽(3)与设置有所述第二成型导体和所述第四成型导体(7b，7d)的第一腿部分(8b，8d)的所述凹槽(3b)相邻；

所述第一成型导体至所述第四成型导体(7a-d)的头部分(10a-d)设置在所述第五成型导体和所述第六成型导体(7e，7f)的头部分(10e，10f)与所述第七成型导体和所述第八成型导体(7g，7h)的头部分(10g，10h)之间。

7.如权利要求6所述的定子，其中，

所述第五成型导体至所述第八成型导体(7e-h)的偏移部分(14e-h)的周向范围被选择、特别是根据所述成型导体(7，7a-h)的材料厚度和/或它们的弯曲半径选择得较小，使得所述第七成型导体(7g)的头部分(10g)的外部分(13g)轴向地覆盖所述第三成型导体(7c)的头部分(10c)的外部分(13c)。

8.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

所述第二成型导体(7b)的头部分(10b)的外部分(13b)相对于所述端侧(4)至少部分地覆盖所述第四成型导体(d)的头部分(10d)的外部分(13d)。

9.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

所述第三成型导体(7c)的头部分(10c)的外部分(13c)比所述第四成型导体(7d)的头部分(10d)的外部分(13d)和/或比所述第一成型导体(7a)的头部分(10a)的外部分(13a)背离所述定子芯(2)至少部分地轴向延伸得更远。

10.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

所述第一成型导体、所述第三成型导体和所述第四成型导体(7a，7c，7d)的头部分(10a，10c，10d)的偏移部分(14a，14c，14d)沿着所述周向方向的角区域并排延伸，所述角区域占据由所述第一成型导体(7a)的头部分(10a)的偏移部分(14a)占据的周向方向的角区域的至少一半。

11.如权利要求6所述的定子，其中，

所述第三成型导体(7c)的头部分(10c)的外部分(13c)比所述第五成型导体(7e)的头部分(10e)的外部分(13e)和/或比所述第七成型导体(7g)的头部分(10g)的外部分(13g)至少部分地径向向外延伸得更远。

12.如权利要求1至6任一项、或如权利要求11所述的定子，其中，

所述第二成型导体(7b)的头部分(10b)的外部分(13b)比所述第四成型导体(7d)的头部分(10d)的外部分(13d)至少部分地径向向内延伸得更远；并且/或者

所述第二成型导体(7b)的头部分(10b)的外部分(13b)相对于所述端侧(4)至少部分地覆盖所述第一成型导体(7a)的头部分(10a)的外部分(13a)。

13.如前述权利要求任一项所述的定子，其中，

所述成型导体(7，7a-h)形成所述定子绕组(6)的多个股线(U，V，W)，其中，所述第一成型导体至所述第四成型导体(7a-d)属于同一股线(U，V，W)。

14.如权利要求13所述的定子，其中，

用于每个股线(U，V，W)的所述成型导体(7，7a-h)形成第一电流路径(115a)和与所述第一电流路径(115a)并联或串联连接的第二电流路径(115b)，其中，所述第一成型导体至所述第四成型导体(7a-d)形成成型导体组件(25a)，在所述成型导体组件中，所述第三成型导体(7c)和所述第四成型导体(7d)布线在所述第一电流路径(115a)中，并且所述第一成型导体(7a)和所述第二成型导体(7b)布线在所述第二电流路径(115b)中，其中，提供了另一对应的成型导体组件(25b)，在所述另一对应的成型导体组件中，所述第三成型导体(7c)和所述第四成型导体(7d)布线在所述第二电流路径(115b)中，并且所述第一成型导体(7a)和所述第二成型导体(7b)布线在所述第一电流路径(115a)中。

15.一种电机(101)，所述电机包括：如前述权利要求任一项所述的定子(1)；以及

转子(102)，所述转子可旋转地安装在所述定子(1)内；其中，所述电机(101)被用于驱动车辆(100)。