用于多相交流电机的段联接电枢制造技术

一种用于多相交流电机的段联接电枢，其包括：　　　　具有用于每相中的每极ｑ（＝大于２的整数）槽的电枢芯体，所述槽沿所述电枢芯体的周向排列；以及　　　　由ｍ（＝大于３的整数）个相线圈组成的电枢绕组，各相线圈由匝数相同，并沿相反的卷绕方向延伸的第一相绕组和第二相绕组组成，　　　　其中，各第一和第二相绕组由交替联接的至少一个波绕段和叠绕段组成，波绕段和叠绕段通过顺序联接导线段而构成，各导线段包括实质上呈Ｖ形的头部、一对从头部端延伸出，设置于两个彼此相隔一定间距的所述电枢芯体的槽中的引线部分、以及一对从引线部分延伸的连结端部分，ｓ（＝大于４的整数）个引线部分排列在所述电枢芯体径向上的所述电枢芯体的各槽中，各导线段的各连结端部分联接到另一导线段的一个连结端部分，从而构成各第一和第二相绕组，　　　　其中，波绕段由具有位于相互间隔比一个极距大些或等于一个极距的间距的引线部分的导线段组成，各叠绕组段由具有位于相互间隔比一个极距要小些的间距的引线部分的导线段组成，　　　　　其中，第一相绕组的一端和第二相绕组的一端通过导线段的两个引线部分构成，所述导线段彼此径向相邻地设置于所述电枢芯体的同一槽中，并引向两个第一终端引线，第一相绕组的另一端和第二相绕组的另一端通过两个导线段的引线部分构成，所述导线段彼此径向相邻地设置于所述电枢芯体的同一槽中，并引向两个第二终端引线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种顺序段联接电枢以及采用这种电枢的可用作机动车辆的旋转电机的交流电机。
技术介绍
由于最近几年在机动车辆中广泛地采用了怠速停车系统，该系统都设计成能进行反复的起动-停止电机的操作，因此，采用交流电机要优于采用有刷直流电机。然而，可以提供与典型的直流串绕电机所提供的大起动电流相同的交流电机的尺寸比典型的交流电机要大，从而在车辆的电机舱中需要有较大的空间或者电机的布局有本质的变化，而这可能会导致车辆重量的增加。作为汽车采用的交流电机，所提议的交流电机中安装有由U形导线段所组成的导线段联接电枢，所述导线段设置在形成于定子芯体中的槽中并顺序联接。例如，日本专利第一次公开Nos.11-164506和2001-169490公开了这种类型的交流电机。日本专利第一次公开No.2001-169490(对应专利技术人为Nakamura et al.并转让给与本案件相同的申请人的美国专利号U.S.6,417,592B2)公开了一种段联接汽车交流电机，其装有部分延伸穿过排列在其周向上的定子芯体槽中的U形大尺寸导线段和U形小尺寸导线段。各槽具有从定子芯体的里面到外部并沿其径向排列的第一、第二、第三和第四层位置。大尺寸导线段各具有设置于槽中第一和第四层位置中的引线。小尺寸导线段各具有设置于槽中第二和第三层位置中的引线，总数为4匝的绕线线圈，其中两个设置于位于一个槽对面的两个槽中，联接成横向并联联接两个绕线线圈，从而构成相绕组。更具体地说，一个两槽8导线的定子线圈可以允许供给线圈两倍的电流而不会增加极数。日本专利第一次公开Nos.11-164506公开的一槽6导线的定子线圈，其装有部分延伸穿过排列在其周向上的定子芯体槽中的U形大尺寸导线段和U形小尺寸导线段。各槽具有从定子芯体的里面到外部，沿其径向排列的第一、第二、第三、第四、第五和第六层位置。大尺寸导线段各具有设置在槽中第一和第六层位置中的引线，一些小尺寸导线段具有设置在槽中第二和第三层位置中的引线，而其它的则具有设置于槽中第四和第五层位置中的引线。这种结构所允许的定子线圈的匝数要多五倍于前面公开的专利，因此可以提供一种高电压的定子线圈。上述定子线圈设计成固定导线段的布线方式或连结顺序。因此，很难做到增加定子线圈的匝数，而又不增加转子的极数，从而也增加了在机动车辆中使用具有高电压电池的旋转电机的难度。此外，增加导线段的截面积可能增加其弯曲的难度，这将增加使用具有大电流的定子线圈的难度。从各相线圈的并联相绕组中延伸出的导线位置彼此相隔很远，从而会导致导线长度增加，同时也导致导线电阻和电感增加。导线长度增加使得旋转电机中需要更大的空间，从而也导致旋转电机长度增加。
技术实现思路
本专利技术的主要目的旨在避免现有技术中的缺点。本专利技术的另一目的在于提供一种段联接电枢和采用这种电枢的交流电机，其设计成能够给线圈提供大电流，而不会增加布线操作的困难，也不会增加导线段的截面积以及交流电机的长度。根据本专利技术的一个方面，其提供一种段联接电枢和交流电机可以用作机动车辆的交流电动机或电动机-发电机。段联接电枢包括(a)具有用于每相中的每极q(＝大于2的整数)槽的电枢芯体，所述槽沿电枢芯体周向排列；以及(b)由m(＝大于3的整数)个相线圈组成的电枢绕组。各相线圈由匝数相同，并沿相反的卷绕方向延伸的第一相绕组和第二相绕组组成。各第一和第二相绕组由交替联接的至少一个波绕段和叠绕段组成。波绕段和叠绕段通过顺序联接导线段而构成。各导线段包括实质上呈V形的头部、一对从头部端延伸出，设置于两个彼此相隔一定间距的电枢芯体的槽中的引线部分、以及一对从引线部分延伸的连结端部分。s(＝大于4的整数)个引线部分沿电枢芯体径向排列在电枢芯体的各槽中。各导线段的各连结端部分联接到另一导线段的一个连结端部分，从而构成各第一和第二相绕组。波绕段由具有位于相互间隔比一个极距大些或等于一个极距的间距的引线部分的导线段组成。各叠绕组段由具有位于相互间隔比一个极距要小些的间距的引线部分的导线段组成。第一相绕组的一端和第二相绕组的一端由导线段的两个引线部分构成，所述导线段彼此径向相邻地设置于电枢芯体的同一槽中，并引向两个第一终端引线。第一相绕组的另一端和第二相绕组的另一端通过两个导线段的引线部分构成，所述导线段彼此径向相邻地设置于电枢芯体的同一槽中，并引向两个第二终端引线。在上述的结构中，各相线圈由彼此匝数相同的第一和第二相绕组组成。该结构可以使电枢绕组的匝数很容易地改变，其可通过在串联和并联之间改变第一和第二相绕组的联接或在星形联接和三角形联接之间改变相线圈的联接而实现。该结构同样可以使各相线圈的第一和第二相绕组的终端引线聚集在一起，并退出到交流电机的外部，使得终端引线的排列很容易且方便。在本专利技术的优选方式中，4个导线段的引线部分沿电枢芯体的径向、从电枢芯体里面到外部以第一、第二、第三和第四层导线的方式排列在电枢芯体的各槽中。各第一和第二相绕组分成第一和第二组。第一组由具有彼此间隔一定槽距的第一和第四层导线的导线段组成。第二组由具有彼此间隔一定槽距的第二和第三层导线的导线段组成。引向第一层导线的连结端部分的顶部与引向第二层导线的连结端部分的顶部相联接。引向第三层导线的连结端部分的顶部与引向第四层导线的连结端部分的顶部相联接。波绕段由各具有彼此间隔大约两个极距的连结端部分的顶部的导线段组成。各叠绕组段由各具有彼此间隔大约零槽距的连结端部分的导线段组成。限定设置于同一槽中的各相线圈的第一和第二相绕组的端部的第一和第二层导线或第三和第四层导线分别引向第一终端引线对。限定设置于同一槽中的各相线圈的第一和第二相绕组另一端部的第三和第四层导线或第一和第二层导线分别引向第二终端引线对。相线圈的第一终端引线对的位置彼此间隔大约在2π(m-1)的电相角范围内等于2π/m的电相角。相线圈的第二终端引线对的位置同样彼此间隔大约在2π(m-1)的电相角范围内等于2π/m的电相角。第二终端引线对形成中性点连结引线，所述中性点连结引线在中性点上联接，从而构成相线圈的星形联接。一个相线圈的第一和第二相绕组的第一终端引线构成第一相的输入/输出导线。第二个相线圈的第一和第二相绕组的第一终端引线构成第二相的输入/输出导线。一个相线圈的第一和第二相绕组的第二终端引线与第二相的输入/输出导线相联接。各相线圈的第一和第二相绕组彼此并联。相线圈线联接成三角形形式。各相线圈的各第一和第二相绕组包括第一绕线线圈，其由波绕组段和叠绕组段构成以形成绕所述电枢芯体的线匝；第二绕线线圈，其由波绕组段和叠绕组段构成以形成绕所述电枢芯体的线匝；以及串联连接第一、第二绕线线圈的不规则导线段。各相线圈的第一和第二相绕组以相反的卷绕方向延伸，并彼此具有相同的电磁特性。各相线圈的不规则导线段设置于两个彼此相邻的槽中，其彼此间隔的槽距比波绕段和叠绕段的槽距至少要小一个槽距。各相线圈的第一和第二终端引线和导线段之间的界面的位置限定于穿过电枢芯体周向上的不规则导线段的V形头部。各第一和第二相绕组可分成第一和第二组。第一组由具有彼此间隔给定槽距的第一和第四层导线的导线段组成，该给定槽距比一个极距要小一个槽距或更多。第二组由具有彼此间隔给定槽距的第二和第三层导线的导线段组成，该给定槽距同样比一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：福岛明，梅田敦司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：