本實用新型涉及一種電動機內部零件，特別是一種磁通分散的電機定子。

背景技術：

隨著汽車技術特別是電動汽車技術的快速發展，汽車上的各種設備也越來越多，這些設備大部分需要電機進行供電。

傳統的電機定子中，同一相的線圈通常是繞設在相鄰的兩個或三個定子槽中，使用時線圈產生的磁通較為集中，容易使感應電壓產生高次諧波，高次諧波會通過傳導、電磁輻射和感應耦等方式對電源及鄰近用電設備產生諧波污染，降低電能的輸送和利用效率，干擾汽車上的各類通訊設備和電子設備。

雖然高次諧波可以采用濾波器進行過濾，但是這會增加汽車的成本，也會占據一定的空間，不利于汽車上各類設備的安裝。

此外，現有的電動機的定子繞組一般采用圓銅線組成線圈組進行繞設，由于圓銅線的橫截面積相對較小，每組線圈組需要包含較多的圓銅線，所形成的線圈組體積相對較大，散熱效果較差，且耗材也較多，成本較高。

有鑒于此，本發明人對上述問題進行了深入地研究，遂有本案產生。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種感應電壓的高次諧波相對較少的磁通分散的電機定子。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種磁通分散的電機定子，包括鐵芯及繞設在所述鐵芯上的定子繞組，所述鐵芯上等間距開設有24-120個定子槽，所述定子槽的槽數為二十四的倍數，所述定子槽內設置有絕緣紙，所述絕緣紙將所述定子槽在所述鐵芯的徑向方向從內到外依次分隔為內上層、內下層、外下層和外上層，所述定子繞組為三相繞組，每相包括四個線組，每個所述線組包括四根采用波繞的方式繞設在所述鐵芯上且繞設方向和繞設跨度相同的連接線，所述連接線的繞設跨度為十一槽，且起繞端所在的所述定子槽和尾端所在的所述定子槽之間都間隔有十槽，四根所述連接線的起繞端依次布置在四個相鄰的所述定子槽內，且四根所述連接線依次通過跨線串聯連接，第一根所述連接線的起繞端自然形成第一引出線，第四根所述連接線的尾端自然形成第二引出線；

同一相中，四個所述線組的所述第一引出線依次布置，第二個所述線組的所述第一引出線所在的定子槽與第一個所述線組的所述第一引出線所在的定子槽相鄰，第三個所述線組的所述第一引出線與第一個所述線組的所述第一引出線之間間隔有十一槽，第四個所述線組的所述第一引出線與第一個所述線組的所述第一引出線之間間隔有十二槽，且第一個所述線組和第二個所述線組上的所述連接線的繞設方向相同，第三個所述線組和第四個所述線組上的所述連接線的繞設方向分別與第一個所述線組上的所述連接線的繞設方向相反。

作為本實用新型的一種改進，所述線組交替繞設在所述內上層和所述內下層之間或者交替繞設在所述外下層和所述外上層之間。

作為本實用新型的一種改進，所述三相繞組分別為U相、V相和W相，所述U相的四個所述線組依次為U1線組、U2線組、U3線組和U4線組，所述V相的四個所述線組依次為V1線組、V2線組、V3線組和V4線組，所述W相的四個所述線組依次為W1線組、W2線組、W3線組和W4線組，所述U1線組的所述第一引出線與所述V1線組的所述第一引出線之間間隔有三槽，所述V1線組的所述第一引出線和所述W1線組的所述第一引出線之間也間隔有三槽。

作為本實用新型的一種改進，所述U1線組、所述U2線組、所述U3線組和所述U4線組的所述第一引出線相互連接，所述V1線組、所述V2線組、所述V3線組和所述V4線組的所述第一引出線相互連接，所述W1線組、所述W2線組、所述W3線組和所述W4線組的所述第一引出線相互連接，所述U1線組、所述V1線組和所述W1線組的所述第二引出線相互連接，所述U2線組、所述V2線組和所述W2線組的所述第二引出線相互連接，所述U3線組、所述V3線組和所述W3線組的所述第二引出線相互連接，所述U4線組、所述V4線組和所述W4線組的所述第二引出線相互連接。

作為本實用新型的一種改進，所述U1線組的所述第二引出線與所述U2線組的所述第一引出線相互連接，所述U2線組的所述第二引出線與所述U3線組的所述第一引出線相互連接，所述U3線組的所述第二引出線與所述U4線組的所述第一引出線相互連接；

所述V1線組的所述第二引出線與所述V2線組的所述第一引出線相互連接，所述V2線組的所述第二引出線與所述V3線組的所述第一引出線相互連接，所述V3線組的所述第二引出線與所述V4線組的所述第一引出線相互連接；

所述W1線組的所述第二引出線與所述W2線組的所述第一引出線相互連接，所述W2線組的所述第二引出線與所述W3線組的所述第一引出線相互連接，所述W3線組的所述第二引出線與所述W4線組的所述第一引出線相互連接；

所述U4線組、所述V4線組和所述W4線組的所述第二引出線相互連接。

作為本實用新型的一種改進，所述U1線組的所述第二引出線與所述U2線組的所述第一引出線相互連接，所述U2線組的所述第二引出線與所述U3線組的所述第一引出線相互連接，所述U3線組的所述第二引出線與所述U4線組的所述第一引出線相互連接；

所述V1線組的所述第二引出線與所述V2線組的所述第一引出線相互連接，所述V2線組的所述第二引出線與所述V3線組的所述第一引出線相互連接，所述V3線組的所述第二引出線與所述V4線組的所述第一引出線相互連接；

所述W1線組的所述第二引出線與所述W2線組的所述第一引出線相互連接，所述W2線組的所述第二引出線與所述W3線組的所述第一引出線相互連接，所述W3線組的所述第二引出線與所述W4線組的所述第一引出線相互連接；

所述V4線組的所述第二引出線和所述W4線組的所述第二引出線相互連接，所述W1線組的所述第一引出線和所述U1線組的所述第一引出線相互連接，所述U4線組的所述第一引出線和所述V1線組的所述第一引出線相互連接。

作為本實用新型的一種改進，所述U1線組的所述第二引出線與所述U2線組的所述第一引出線相互連接，所述U3線組的所述第二引出線與所述U4線組的所述第一引出線相互連接，所述U1線組的所述第一引出線和所述U3線組的所述第一引出線相互連接；

所述V1線組的所述第二引出線與所述V2線組的所述第一引出線相互連接，所述V3線組的所述第二引出線與所述V4線組的所述第一引出線相互連接，所述V1線組的所述第一引出線和所述V3線組的所述第一引出線相互連接；

所述W1線組的所述第二引出線與所述W2線組的所述第一引出線相互連接，所述W3線組的所述第二引出線與所述W4線組的所述第一引出線相互連接，所述W1線組的所述第一引出線和所述W3線組的所述第一引出線相互連接；

所述U2線組、所述V2線組和所述W2線組的所述第二引出線相互連接，所述U4線組、所述V4線組和所述W4線組的所述第二引出線相互連接。

作為本實用新型的一種改進，所述連接線和所述跨線都為呈扁平狀的扁銅線。

采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型的定子繞組繞制后，同一相的線圈自然繞設在相鄰的五個定子槽上，使用時線圈產生的磁通被分散開，感應電壓的高次諧波相對較少。

2、本實用新型的定子繞組采用三相繞組且呈四層分布，同時定子繞組每相的線組采用跨線相互串聯起來，在不改變電機定子體積的情況下，極大的提高了電機的功率，功率較大而體積相對較小。

3、通過采用橫截面呈扁平狀的扁銅線組成連接線和跨線，相比于傳統電機使用的圓銅線，其更易于安裝、穩定性較好且提高了定子繞組的槽滿率，繞設后結構緊湊且輸出功率較高。

附圖說明

圖1為本實用新型磁通分散的電機定子的單相繞組展開結構示意圖；

圖2為本實用新型磁通分散的電機定子的定子繞組展開結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例中各引出線的第一種連接結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例中各引出線的第二種連接結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例中各引出線的第三種連接結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例中各引出線的第四種連接結構示意圖。

圖中對應標示如下：

100-定子繞組； 101-第一根連接線；

102-第二根連接線； 103-第三根連接線；

104-第四根連接線； 111-跨線；

120-第一引出線； 130-第二引出線；

140-第一個線組； 150-第二個線組；

160-第三個線組； 170-第四個線組。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。

如圖1和圖2所示，本實施例提供的磁通分散的電機定子，包括鐵芯及繞設在鐵芯上的定子繞組100。

鐵芯上等間距開設有24-120個定子槽，定子槽的形狀可以為常規的形狀，如矩形槽，定子槽的槽數為二十四的倍數，即定子槽的槽數只能為24、48、72、96或120，具體的槽數可以根據實際需要確定，在本實施例中以定子槽的槽數為72為例進行說明。

每槽的定子槽內設置有絕緣紙，絕緣紙鋪設在定子槽的槽壁上，同時絕緣紙將定子槽在鐵芯的徑向方向從內到外依次分隔為內上層、內下層、外下層和外上層，絕緣紙為常規電動機定子所使用的絕緣紙，此處不再詳述。

為了區分不同位置上的各個定子槽，在本實施例中，以其中一個定子槽為起點，按逆時針方向依次將定子槽從第1槽到第72槽進行編號，此外，為了區分定子槽的編號與其他編號，在本實施例及附圖1-圖6中，一位數和兩位數的數字表示定子槽的編號，三位數的數字表示除定子槽的編號外的其他編號。

定子繞組100具有三相繞組，分別為U相、V相和W相，每相包括四個線組，每個線組包括四根采用波繞的方式繞設在鐵芯上且繞設方向和繞設跨度相同的連接線，其中，繞設跨度是指同一連接線所繞設的相鄰兩個定子槽之間所間隔的定子槽數。連接線的繞設跨度為十一槽，且起繞端所在的定子槽和尾端所在的定子槽之間都間隔有十槽，需要說明的是，各連接線在鐵芯上繞設的圈數都未滿一圈。

同一線組上四根連接線的起繞端依次布置在四個相鄰的定子槽內，在本實施例中，為區分各根連接線，按連接線的起繞端的排列次序將這四根連接線依次稱為第一根連接線101、第二根連接線102、第三根連接線103和第四根連接線104。同一線組上的四根連接線依次通過跨線111串聯連接，即第一根連接線101的尾端和第二根連接線102的起繞端之間、第二根連接線102的尾端和第三根連接線103的起繞端之間以及第三根連接線103的尾端和第四根連接線104的起繞端之間分別通過跨線111相互連接，此外，第一根連接線101的起繞端自然形成第一引出線120，第四根連接線104的尾端自然形成第二引出線130。

優選的，在本實施例中，各連接線和各跨線111都為呈扁平狀的扁銅線。本實施例中使用的扁銅線與常規的圓銅線相比僅僅是其橫截面呈扁平狀的橢圓形，該橢圓形的小徑大小與常規的圓銅線橫截面直徑相同，大徑則遠大于常規的圓銅線橫截面直徑，因此其橫截面面積遠大于常規的圓銅線的橫截面面積，易于安裝、穩定性較好且有利于提高了定子繞組的槽滿率。

同一相中，四個線組的第一引出線120依次布置，同樣的，在本實施例中，為了區分同一相中的四個線組，按四個線組在鐵芯上的排列次序依次稱為第一個線組140、第二個線組150、第三個線組160和第四個線組170，具體到各相中，按同一相中四個線組在鐵芯上的排列次序，U相的四個線組依次為U1線組、U2線組、U3線組和U4線組，V相的四個線組依次為V1線組、V2線組、V3線組和V4線組，W相的四個線組依次為W1線組、W2線組、W3線組和W4線組。

同一相中，第二個線組150的第一引出線120所在的定子槽與第一個線組140的第一引出線120所在的定子槽相鄰，第三個線組160的第一引出線120與第一個線組150的第一引出線120之間間隔有十一槽，第四個線組170的第一引出線120與第一個線組140的第一引出線120之間間隔有十二槽，且第一個線組140和第二個線組150上的各連接線的繞設方向相同，第三個線組160和第四個線組170上的各連接線的繞設方向分別與第一個線組170上的各連接線的繞設方向相反。

此外，各線組分別交替繞設在對應定子槽的內上層和內下層之間或者交替繞設在對應定子槽的外下層和外上層之間。具體的，在本實施例中，各相的第一個線組140和第三個線組160交替繞設在對應定子槽的外下層和外上層之間，各相的第二線組150和第四線組170交替繞設在對應定子槽的內上層和內下層之間。這樣，各相的第一個線組140和第三個線組160自然形成相互交繞的內層線，各相的第二線組150和第四線組170自然形成相互交繞的外層線，內層線和外層線相互并列布置，有利于進一步減小電機的體積。

如圖2所示，U1線組的第一引出線120與V1線組的第一引出線120所在的定子槽之間間隔有三槽，V1線組的第一引出線120和W1線組的第一引出線120所在的定子槽之間也間隔有三槽。這樣鐵芯上的每個定子槽恰好被繞四次，且同一定子槽上的內上層、內下層、外下層和外上層都被繞一次。

由于定子繞組100的每相分別具有四個線組，也即每相分別具有四根第一引出線120和四根第二引出線130，三相共有十二根第一引出線120和十二根第二引出線130，這些引出線之間的連接結構可以有四種。

各引出線之間的第一種連接結構如圖3所示，U1線組、U2線組、U3線組和U4線組的第一引出線120相互并聯連接形成U相輸出，V1線組、V2線組、V3線組和V4線組的第一引出線120相互并聯連接形成V相輸出，W1線組、W2線組、W3線組和W4線組的第一引出線120相互并聯連接形成W相輸出，U1線組、V1線組和W1線組的第二引出線130相互連接，U2線組、V2線組和W2線組的第二引出線130相互連接，U3線組、V3線組和W3線組的第二引出線130相互連接，U4線組、V4線組和W4線組的第二引出線130相互連接。采用這種連接結構的電機功率相對較大。

各引出線之間的第二種連接結構如圖4所示，U1線組的第二引出線130與U2線組的第一引出線120相互連接，U2線組的第二引出線130與U3線組的第一引出線120相互連接，U3線組的第二引出線130與U4線組的第一引出線120相互連接；V1線組的第二引出線130與V2線組的第一引出線120相互連接，V2線組的第二引出線130與V3線組的第一引出線120相互連接，V3線組的第二引出線130與V4線組的第一引出線120相互連接；W1線組的第二引出線130與W2線組的第一引出線120相互連接，W2線組的第二引出線130與W3線組的第一引出線120相互連接，W3線組的第二引出線130與W4線組的第一引出線120相互連接；此外，U4線組、V4線組和W4線組的第二引出線130相互連接，U1線組、V1線組和W1線組的第一引出線120分別形成U相輸出、V相輸出和W相輸出。采用這種連接結構的電機電感量相對較大。

各引出線之間的第三種連接結構如圖5所示，U1線組的第二引出線130與U2線組的第一引出線120相互連接，U2線組的第二引出線130與U3線組的第一引出線120相互連接，U3線組的第二引出線130與U4線組的第一引出線120相互連接；V1線組的第二引出線130與V2線組的第一引出線120相互連接，V2線組的第二引出線130與V3線組的第一引出線120相互連接，V3線組的第二引出線130與V4線組的第一引出線120相互連接；W1線組的第二引出線130與W2線組的第一引出線120相互連接，W2線組的第二引出線130與W3線組的第一引出線120相互連接，W3線組的第二引出線130與W4線組的第一引出線120相互連接；此外，V4線組的第二引出線130和W4線組的第二引出線130相互連接形成V相輸出，W1線組的第一引出線120和U1線組的第一引出線120相互連接形成W相輸出，U4線組的第一引出線120和V1線組的第一引出線120相互連接形成U相輸出。采用這用這種連接結構的電機，功率和電感量相對穩定。

各引出線之間的第四種連接結構如圖6所示，U1線組的第二引出線130與U2線組的第一引出線120相互連接，U3線組的第二引出線130與U4線組的第一引出線120相互連接，U1線組的第一引出線120和U3線組的第一引出線120相互并聯連接形成U相輸出；V1線組的第二引出線130與V2線組的第一引出線120相互連接，V3線組的第二引出線130與V4線組的第一引出線120相互連接，V1線組的第一引出線120和V3線組的第一引出線120相互并聯連接形V相輸出；W1線組的第二引出線130與W2線組的第一引出線120相互連接，W3線組的第二引出線130與W4線組的第一引出線120相互連接，W1線組的第一引出線120和W3線組的第一引出線120相互并聯連接形成W相輸出；此外，U2線組、V2線組和W2線組的第二引出線130相互連接，U4線組、V4線組和W4線組的第二引出線130相互連接。采用這用這種連接結構的電機，功率和電感量相對穩定。

上面結合附圖對本實用新型做了詳細的說明，但是本實用新型的實施方式并不僅限于上述實施方式，本領域技術人員根據現有技術可以對本實用新型做出各種變形，如將上述實施例中的扁銅線變更為圓銅線的數量等，這些都屬于本實用新型的保護范圍。