CN113348607A - 扁线电机、动力总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
一种扁线电机、动力总成及车辆,扁线电机包括定子和转子,定子包括定子绕组和定子铁芯,定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,每一相绕组均包括至少一条并联支路,各并联支路呈均匀对称布设,每一并联支路均包括至少两个呈均匀对称布设的并联分支路,定子铁芯的内壁开设有多个凹槽,多个凹槽围绕定子铁芯的中心轴线的轴向排布,并沿中心轴线的轴向延伸,各并联分支路的扁线导体层叠设置于凹槽内。这样各个均匀对称分布的并联支路,结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制或消除电机环流的产生,较佳地缓解了电机温升的现象,从而也改善了电机的工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种扁线电机、动力总成及车辆。
背景技术
近年来,扁线电机得益于其较高的铜满率、较佳地散热性能和较高地功率密度,有助于新能源电动汽车的轻量化,且能够提升新能源电动汽车的空间利用率和续航里程,而广泛应用于新能源电动汽车等交通载具中。
现有技术中,扁线电机主要采用波绕组或叠绕组结构,通过将上述绕组结构的导体设计为多层,可以有效降低电机的交流损耗。但是,当上述绕组结构中的导体被设计为多层时,绕组结构的三相支路往往难以实现较佳地电势平衡,从而容易导致环流的产生,加剧扁线电机温升。
发明内容
本申请的目的在于提供一种扁线电机、动力总成及车辆,旨在解决现有技术中的扁线电机的绕组结构中的导体被设计为多层时,绕组结构的三相支路难以实现较佳地电势平衡,易导致环流产生,加剧扁线电机温升的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:
第一方面:提供了一种扁线电机,包括定子和转子,所述定子包括定子绕组和定子铁芯;
所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组均包括至少一条呈均匀对称布设的并联支路,每一条所述并联支路均包括至少两条呈均匀对称布设的并联分支路;
所述定子铁芯的内壁开设有多个凹槽,所述多个凹槽围绕所述定子铁芯的中心轴线的轴向排布、并沿所述中心轴线的轴向延伸,各所述并联分支路的扁线导体层叠设置于所述凹槽内;
所述转子设置于所述定子铁芯的内壁所围设形成的空间内。
本申请实施例提供的扁线电机,其定子的定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,而每一相绕组都包含有一条或两条以上并联支路,而由于并联支路呈均匀对称布设,这样各个并联支路之间的电势便能够实现较佳地平衡,从而可抑制扁线电机环流的产生,进而可较佳地消除扁线电机环流所导致的交流铜损耗,而通过使得每一并联支路均包括至少两个均匀对称布设的并联分支路,这样便实现了对并联支路上电流的分流,能够改善采用扁线的定子绕组所产生的趋肤效应,更佳地抑制交流铜损耗。那么,各个均匀对称分布的并联支路,结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制或消除扁线电机环流的产生,这样当扁线电机高功率运转,具有相对较高的电流频率,产生较为明显的交流电阻效应时,各个均匀对称分布的并联支路,结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制了扁线电机的交流电阻效应,降低了交流电阻所产生的损耗,一方面提升了扁线电机高速运转时的工作效率,另一方面也降低了扁线电机的温升改善了扁线电机的工作效率。
可选地,同一所述并联支路的相邻两所述并联分支路的进线方向相反。如此可使得各个并联分支路的进线分布较为规律,也简化了各个并联分支路的线形,从而有利于定子绕组快速插装于凹槽内,降低了定子绕组的插线难度。
可选地,同一所述凹槽内层叠设置有同一相绕组的各所述并联分支路的所述扁线导体,这样各个扁线导体之间便实现了同相分布,从而避免了各个扁线导体之间的相间绝缘的要求。
可选地,同一所述凹槽内,相邻两层的所述并联分支路的扁线导体相互紧贴。相邻两层的并联分支路之间无需考虑绝缘,因而可以实现相互紧贴,以使得扁线电机具有更佳地铜满率。
可选地,所述定子绕组沿所述定子铁芯的中心轴线的相对两侧分别为引出线端和焊接端,所述引出线端为非焊接端。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、B、B;
或者,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、A、B;
或者,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、B、A。上述跨距组合实现了定子绕组的引出线端的对称不等匝设计,抑制和减少了谐波的产生,在改善扁线电机工作效率的同时,也实现了对扁线导体的节省。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为7、10、10。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为8、8、11。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端的跨距相同。这样简化了焊接端的线形,使得焊接点位置能够整齐统一,从而降低了第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组在焊接端的焊接难度。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端的跨距均为9。
可选地,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端形成扭头的弯折方向和弯折角度相同。通过使得各条并联分支路在焊接端形成的扭头的弯折方向和弯折角度保持一致,这样便进一步简化了焊接端的线形,使得焊接点位置更为整齐统一,从而使得各条并联支路在焊接端的焊接更为容易。
第二方面:提供一种动力总成,包括减速器,所述动力总成还包括上述的扁线电机,所述扁线电机和所述减速器传动连接。
本申请实施例提供的动力总成,由于包括有上述的扁线电机,而上述的扁线电机能够在降低其温升的同时,也能够提升其工作效率,如此便也在降低了动力总成的整体温升的同时,也提升了动力总成的工作效率。
第三方面:提供一种车辆,包括上述的动力总成。
本申请实施例提供了一种车辆,由于包括上述的动力总成,而由于上述的动力总成能够在降低其整体温升的同时,也提升了其工作效率,这样便也提升了车辆的续航能力。
附图说明
图1为本申请实施例提供的扁线电机的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的扁线电机的另一角度的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的扁线电机的U相的第一并联支路的绕组展开图局部部分;
图4为本申请实施例提供的扁线电机的U相的第二并联支路的绕组展开图局部部分;
图5为本申请实施例提供的扁线电机的U相的第三并联支路的绕组展开图局部部分;
图6为本申请实施例提供的扁线电机的U相的三并联支路组合形成的绕组展开图局部部分;
图7为本申请实施例提供的扁线电机的V相的三并联支路组合形成的绕组展开图局部部分;
图8为本申请实施例提供的扁线电机的W相的三并联支路组合形成的绕组展开图局部部分;
图9为本申请实施例提供的扁线电机的U相、V相和W相的绕组展开图局部部分;
图10为本申请实施例提供的扁线电机的凹槽与各扁线导体相配合的示意图;
图11为本申请实施例提供的扁线电机的U相、V相和W相的线圈连接电路图。
其中,图中各附图标记:
10—定子 11—定子绕组 12—定子铁芯
13—引出线端 14—焊接端 15—凹槽。
具体实施方式
以下对本申请中出现的专有名词作出解释说明:
定子:是指电机中静止不动的部分,其作用在于产生旋转磁场。
转子:是指电机中的旋转部件,作用在于实现电能与机械能的转换。
电机环流:是由于电机内部绝缘老化、匝间短路以及层间击穿等原因引起的电机内相邻两导体之间的短路电流。
交流铜损耗:由基本铜损耗和附加铜损耗两部分组成。基本铜损耗是指流过定子和转子的电流在导线电阻上产生的损耗;附加铜损耗是交流电在定子上因趋肤效应和邻近效应作用引起的额外损和定子各股线之间的循环电流引起的杂散铜损耗。
跨距:又称第一节距,是指电机绕组中同一元件的两个元件边再电枢表面所跨的距离,通常用定子的铁芯上开设有的槽数来表示。
如图1~2所示,本申请实施例提供了一种扁线电机、动力总成及车辆。其中,扁线电机包括转子和定子10,而定子10可具体包括有定子绕组11和定子铁芯12。在扁线电机内,转子设置于定子10的定子铁芯12的内壁所围设形成的空间中,电机工作时,其定子10的定子绕组11通电产生旋转磁场,并作用于转子,使其在电磁转矩的作用下转动,进而实现将电能转化为机械能输出。本实施例中,扁线电机可以是永磁同步电机。
具体地,在定子10中,定子绕组11包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组。第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组均包括至少一条并联支路,各并联支路呈均匀对称布设。本实施例中,并联支路均匀对称布设中的对称是指第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组的并联支路数均相等,且第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组的并联支路数的分布位置相对于定子铁芯12的中心轴线对称。而并联支路均匀对称布设中的均匀是指各并联支路均匀分布于定子铁芯12的内周,对于各条并联支路,相邻的两并联支路与定子铁芯12的中心的连线所形成的夹角均相等。这样均匀对称布设的并联支路便实现了各个并联支路之间的电势的较佳平衡,进而可抑制或消除扁线电机在高速运转过程中所产生的环流,从而抑制扁线电机的附加铜损耗。
更具体地,每一并联支路均包括至少两条呈均匀对称布设的并联分支路,通过使得每一并联支路均包括至少两个呈均匀对称布设的并联分支路,在本实施例中,并联分支路的均匀对称布设的解释与上文中并联支路呈均匀对称分布的解释相同。各个均匀对称分布的并联支路结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制或消除电机环流的产生,实现了对由于集肤效应和邻近效应所引起的附加铜损耗的抑制和消除,较佳地缓解了扁线电机温升的现象,从而也改善了扁线电机的工作效率。
更具体地,定子铁芯12的内壁开设有多个凹槽15,多个凹槽15围绕定子铁芯12的中心轴线的轴向排布、并沿中心轴线的轴向延伸,各并联分支路的扁线导体层叠设置于凹槽15内。通过设置各并联分支路,并将各并联分支路的扁线导体层叠设置于凹槽15内,这样便增加了设置于凹槽15内扁线导体的层数,减小了每一扁线导体上流过的电流,从而更佳地抑制了扁线电机的交流铜损耗。
以下对本申请实施例提供的扁线电机进行进一步说明:本申请实施例提供的扁线电机,其定子10的定子绕组11包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,而每一相绕组都包含有一条或两条以上并联支路,而由于并联支路呈均匀对称布设,这样各个并联支路之间的电势便能够实现较佳地平衡,从而可抑制扁线电机环流的产生,进而可较佳地消除扁线电机环流所导致的交流铜损耗,而通过使得每一并联支路均包括至少两个均匀对称布设的并联分支路,这样便实现了对并联支路上电流的分流,能够改善采用扁线的定子绕组11所产生的趋肤效应,更佳地抑制交流铜损耗。那么,各个均匀对称分布的并联支路,结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制或消除扁线电机环流的产生,这样当扁线电机高功率运转,具有相对较高的电流频率,产生较为明显的交流电阻效应时,各个均匀对称分布的并联支路,结合每一并联支路的均匀对称布设的并联分支路,便较佳地实现对上述三相绕组的电势平衡,抑制了扁线电机的交流电阻效应,降低了交流电阻所产生的损耗,一方面提升了扁线电机高速运转时的工作效率,另一方面也降低了扁线电机的温升改善了扁线电机的工作效率。
本申请实施例提供的动力总成,其包括减速器和上述的扁线电机。其中,扁线电机和减速器传动连接。具体地,扁线电机的驱动轴与减速器的输入轴可通过联轴器等传动件实现传动连接,以将驱动力自扁线电机输出至减速器。
本申请实施例提供的动力总成,由于包括有上述的扁线电机,而上述的扁线电机能够在降低其温升的同时,也能够提升其工作效率,如此便也在降低了动力总成的整体温升的同时,也提升了动力总成的工作效率。
本申请实施例提供的车辆,包括上述的动力总成,上述的动力总成设置于车辆内,并为车辆提供运行动力。具体地,本实施例中,车辆可具体为以电能进行驱动的新能源车辆,比如。其中,新能源车辆具体可以是混合动力电动车辆、纯电动车辆或燃料电池电动车辆等,也可以是采用超级电容器、飞轮电池或飞轮储能器等高效储能器作为电能来源的车辆。
本申请实施例提供的车辆,由于包括上述的动力总成,而由于上述的动力总成能够在降低其整体温升的同时,也提升了其工作效率,这样便也提升了车辆的续航能力。
在本申请的另一些实施例中,如图3~5所示,同一并联支路的相邻两并联分支路的进线方向相反。同时,同一并联支路的相邻两并联分支路的出线方向也相反。示例性地,定义同一并联支路的相邻两并联分支路分别为U11和U12,当U11的进线端在定子绕组11的沿其中心轴线的第一侧,U11的出线端在定子绕组11的沿其中心轴线的相对于第一侧的第二侧时,U12的进线端便在定子绕组11的沿其中心轴线的第二侧,也即和U11的进线端方向相反,U12的出线端在定子绕组11的沿其中心轴线的第一侧,也即和U11的出线端方向相反。如此可使得各个并联分支路的进出线分布较为规律,也简化了各个并联分支路的线形,从而有利于定子绕组11快速插装于凹槽15内,降低了定子绕组11的插线难度。
在本申请的另一些实施例中,同一凹槽15内层叠设置有同一相绕组的各并联分支路的扁线导体。具体地,通过将同一相绕组的各并联支路的扁线导体层叠设置于同一凹槽15,这样各个扁线导体之间便实现了同相分布,从而避免了各个扁线导体之间的相间绝缘的要求,如此一方面可降低扁线电机的整体绝缘成本,另一方面也使得各个扁线导体能够占据凹槽15内的更多空间,从而提升了扁线电机的铜满率,也降低了定子绕组11的插线难度。
在本申请的另一些实施例中,同一凹槽15内,相邻两层的并联分支路的扁线导体相互紧贴。具体地,由于在同一凹槽15内,相邻两层的并联分支路为同相,因此相邻两层的并联分支路之间无需考虑绝缘,因而可以实现相互紧贴,以使得扁线电机具有更佳地铜满率。
示例性地,如图10所示,图10中,L1~L10分别为凹槽15内的10层,A11~E12表示分别位于对应层中的并联分支路的扁线导体。这样扁线导体便相当于细分为两扁线小导体,扁线小导体层叠设置于L1~L10层,这样属于同一扁线大导体的两扁线小导体并联连接,便减半了流过每一扁线导体的电流,同时也使得扁线导体能够在凹槽15内分为更多层布设,如此便能够更佳地抑制交流铜损耗,提升扁线电机工作效率,降低扁线电机在高速运转时的温升。同时,在L1~L10层中,从A11~E12,各个扁线导体相互紧贴,从而实现对凹槽15空间的尽可能充分利用。
在本申请的另一些实施例中,如图1和2所示,定子绕组11沿定子铁芯12的中心轴线的相对两侧分别为引出线端13和焊接端14,引出线端13为非焊接端14。具体地,通过将引出线端13设计为非焊接端14,并使得定子绕组11沿定子铁芯12的中心轴线的相对两侧分别为引出线端13和焊接端14,这样便明确了引出线端13和焊接端14的位置,使得引出线端13的位置清晰化,从而便于定子绕组11接线。
可选地,各个并联分支路在引出线端13形成有多个环绕定子铁芯12的中心轴线呈发散状排布的U型线端或V形线端,如此可便于各个并联分支路的出线端和进线端的接线,从而降低了定子绕组11的接线难度。
在本申请的另一些实施例中,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为A、B、B;
或者,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为A、A、B;
或者,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为A、B、A。
具体地,上述跨距组合表示第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组中,有两绕组的并联分支路跨距相同,而另一绕组的并联分支路的跨距相较于其他两绕组的并联分支路的跨距不同。
其中,并联分支路的跨距表示:并联分支路在嵌入凹槽15时,其相对两导体段分别所嵌入的两凹槽15之间所间隔的槽数。例如,某一并联分支路相对两导体段分别所嵌入的两凹槽15之间所间隔8个凹槽15,那么该并联分支路的跨距即为8。
示例性地,第一相绕组的并联分支路的跨距、第二相绕组的并联分支路的跨距或第三相绕组的并联分支路的跨距组合可为7、10、10或8、8、11等。而通过将第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组在引出线端13的跨距组合限定为如上三种,这样便实现了定子绕组11的引出线端13的对称不等匝设计,抑制和减少了谐波的产生,在改善扁线电机工作效率的同时,也实现了对扁线导体的节省。
在本申请的另一些实施例中,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在焊接端14的跨距相同。具体地,通过使得第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在焊接端14的跨距相同,这样便简化了焊接端14的线形,使得焊接点位置能够整齐统一,从而降低了第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组在焊接端14的焊接难度。示例性地,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在焊接端14的跨距可均为9。
在本申请的另一些实施例中,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在焊接端14形成扭头的弯折方向和弯折角度相同。具体地,第一相绕组的并联分支路、第二相绕组的并联分支路和第三相绕组的并联分支路在焊接端14形成有线头,为便于各个线头的密集排布,需要对各个线头进行弯折,以形成扭头。而通过使得各条并联支路在焊接端14所形成的扭头的弯折方向和弯折角度保持一致,这样便进一步简化了焊接端14的线形,使得焊接点位置更为整齐统一,从而使得各条并联支路在焊接端14的焊接更为容易。
示例性地,以下以具有54个凹槽15的扁线电机为例进行扁线电机工作效率的说明:其中,扁线电机的每一凹槽15内具有10层并联分支路,图10中,L1表示凹槽15的槽底层,相应地,L10表示凹槽15的槽口层。如图3~9所示,第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组分别为扁线电机的U相绕组、V相绕组和W相绕组。且U相绕组、V相绕组和W相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为7、10、10或8、8、11。U相绕组、V相绕组和W相绕组在焊接端14的跨距均为9。本实施例中,U相绕组、V相绕组和W相绕组的并联支路数为3。且U相绕组、V相绕组和W相绕组的并联分支路在焊接端14形成的扭头的弯折方向和弯折角度也均相同。
以U相绕组为例,图11中,Uab+代表U相流入电流的扁线导体,Uab-代表U相流出电流的扁线导体。其中,Uab中的“a”代表该相下的并联支路序号,a可以是大于或等于1的整数。而“b”代表每个并联支路中并联分支的序号,b同样为大于或等于1的整数。例如,U12便表示在U相绕组中,第一并联支路中的第二并联分支路。
以下表1~表21为扁线电机的U相绕组、V相绕组和W相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为8、8、11时,1~54号凹槽15内的扁线导体排布表。
其中,表1~表3分别为U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体的排布表。
表4~表5分别为扁线电机的U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体的排布表。
表7~表9分别为扁线电机的U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体的排布表。
表10~表12分别为扁线电机的U相、V相和W相的各第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体的排布表。
表13~表15分别为扁线电机的U相、V相和W相的各第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体的排布表。
表16~18分别为扁线电机的U相、V相和W相的各第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体的排布表。
表19~表21分别为扁线电机的U相、V相和W相的各并联支路在1~54号凹槽15内扁线导体排布表。
表1扁线电机的U相第一并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表2扁线电机的U相第二并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表3扁线电机的U相第三并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表4扁线电机的U相第一并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表5扁线电机的U相第二并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表6扁线电机的U相第三并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表7扁线电机的U相第一并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表8扁线电机的U相第二并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表9扁线电机的U相第三并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表10扁线电机的U相、V相和W相的各第一并联支路在1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表11扁线电机的U相、V相和W相的各第二并联支路在1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表12扁线电机的U相、V相和W相的各第三并联支路在1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表13扁线电机的U相、V相和W相各第一并联支路在19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表14扁线电机的U相、V相和W相各第二并联支路在19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表15扁线电机的U相、V相和W相各第三并联支路在19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表16扁线电机的U相、V相和W相各第一并联支路在37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表17扁线电机的U相、V相和W相各第二并联支路在37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表18扁线电机的U相、V相和W相各第三并联支路在37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表19扁线电机的U相、V相和W相的各并联支路在1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表20扁线电机的U相、V相和W相的各并联支路在19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表21扁线电机的U相、V相和W相的各并联支路在37~54号凹槽15内扁线导体排布表
以下表22~30为扁线电机的U相绕组、V相绕组和W相绕组的并联分支路在引出线端13的跨距组合为7、10、10时,U相绕组的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路在1~54号凹槽15内的扁线导体排布表。
其中,表22~表24分别为U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体的排布表。表25~表27分别为扁线电机的U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体的排布表。表28~表30分别为扁线电机的U相的第一并联支路、第二并联支路和第三并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体的排布表。
表22扁线电机的U相第一并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表23扁线电机的U相第二并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表24扁线电机的U相第三并联支路的1~18号凹槽15内扁线导体排布表
表25扁线电机的U相第一并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表26扁线电机的U相第二并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表27扁线电机的U相第三并联支路的19~36号凹槽15内扁线导体排布表
表28扁线电机的U相第一并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表29扁线电机的U相第二并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
表30扁线电机的U相第三并联支路的37~54号凹槽15内扁线导体排布表
如表1~表9和表22~表30所示,每一并联支路的并联分支路的均匀对称分布体现如下:每一并联支路中的Uab+与Uab-的数量相同,每一并联支路的每层中的Uab+与Uab-的数量也相同。同时每一并联支路中Uab+与Uab-的分布位置也呈现出对称,如此便体现了每一并联支路的并联分支路的均匀对称分布。
如表10~表21所示,从扁线电机的U相、V相和W相整体上看,各相的并联支路以及并联分支路的数量也完全相同,分布位置也呈现出对称,如此便体现了U相、V相和W相的每一并联支路以及并联分支路的均匀对称分布。
那么由于每一并联支路在L1—L10层中均存在有Uab+和Uab-等扁线导体,且上述扁线导体呈均匀对称分布,这样便使得各并联支路的电势完全平衡,同时每一并联支路中的两个并联分支路的电势也是平衡的,如此即可以避免相邻两并联支路之间和相邻两并联分支路之间产生环流,从而便抑制或消除扁线电机环流的产生,较佳地缓解了扁线电机温升的现象,改善了扁线电机的工作效率。本实施例提供的扁线电机在U相、V相和W相的并联支路数为3,且定子铁芯12的凹槽15具有10层甚至12层扁线导体时,本实施例提供的扁线电机相对于同规格的扁线电机,其综合效率能够提升0.4%~0.5%。进而能够满足扁线电机向更高转速,更高功率密度的发展方向演进。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种扁线电机,其特征在于:包括定子和转子,所述定子包括定子绕组和定子铁芯;
所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,每一相绕组均包括至少一条并联支路,各所述并联支路呈均匀对称布设,每一条所述并联支路均包括至少两条呈均匀对称布设的并联分支路;
所述定子铁芯的内壁开设有多个凹槽,所述多个凹槽围绕所述定子铁芯的中心轴线的轴向排布、并沿所述中心轴线的轴向延伸,各所述并联分支路的扁线导体层叠设置于所述凹槽内;
所述转子设置于所述定子铁芯的内壁所围设形成的空间内。
2.根据权利要求1所述的扁线电机,其特征在于:同一所述并联支路的相邻两所述并联分支路的进线方向相反。
3.根据权利要求1所述的扁线电机,其特征在于:同一所述凹槽内层叠设置有同一相绕组的各所述并联分支路的所述扁线导体。
4.根据权利要求1所述的扁线电机,其特征在于:同一所述凹槽内,相邻两层的所述并联分支路的扁线导体相互紧贴。
5.根据权利要求1所述的扁线电机,其特征在于:所述定子绕组沿所述定子铁芯的中心轴线的相对两侧分别为引出线端和焊接端,所述引出线端为非焊接端。
6.根据权利要求5所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、B、B;
或者,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、A、B;
或者,所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为A、B、A。
7.根据权利要求6所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为7、10、10。
8.根据权利要求6所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述引出线端的跨距组合为8、8、11。
9.根据权利要求5所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端的跨距相同。
10.根据权利要求9所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端的跨距均为9。
11.根据权利要求5~10任一项所述的扁线电机,其特征在于:所述第一相绕组的并联分支路、所述第二相绕组的并联分支路和所述第三相绕组的并联分支路在所述焊接端所形成扭头的弯折方向和弯折角度相同。
12.一种动力总成,包括减速器,其特征在于:所述动力总成还包括如权利要求1~11任一项所述的扁线电机,所述扁线电机和所述减速器传动连接。
13.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:如权利要求12所述的动力总成。
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