CN113422453A - 一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆 - Google Patents

一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆 Download PDF

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CN113422453A CN202110528805.3A CN202110528805A CN113422453A CN 113422453 A CN113422453 A CN 113422453A CN 202110528805 A CN202110528805 A CN 202110528805A CN 113422453 A CN113422453 A CN 113422453A
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Abstract

本申请实施例提供一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆，每相波绕组具有进线端、出线端和位于出线端和进线端之间的绕线，适用于每极每相槽数为q，定子槽数为极数的6q(q＝1，2，3...)倍，并联支路数a＝1或a＝2的2M(M＝1，2，3...)层六相电机，其中每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流；同槽不同层导体均为同相，无需绝缘纸隔开，有助于提高槽满率，降低成本；此外，有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题。

Description

一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆
技术领域
本发明涉及电机绕组技术领域，尤其涉及一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆。
背景技术
近年来，小型化、高速化已成为新能源电动汽车电机的主要发展趋势，而扁线电机相对于传统的永磁电机，其绕组具有高铜满率的特点，高铜满率可以大幅提高电机的转矩密度和功率密度；扁线电机的绕组端部长度相对较短，可以进一步提升汽车空间的利用率；导线间较大的接触面积有效增强了电机的散热能力，因此，扁线电机在新能源电动汽车上具有良好的应用前景。
六相电机相对于三相电机，可以抵消特定阶次谐波，降低转矩脉动，提升电机NVH性能；随着电机相数的增加，电机容错能力得到加强，工作可靠性更高。
现有技术中，扁线波绕组结构采用波绕短距的连线方式，每相绕组均存在于定子槽的不同层，每相引出线端设为焊接端，非引出线端均为U型线。然而，随着电机相数增加，扁线绕线工艺难度增大，难以保证U型线圈跨距一致，制造成本相应增加，且同槽内多层布线容易引起同相支路间不平衡，产生环路电流，增加损耗，降低电机效率。
发明内容
本申请实施例提供一种六相扁线波绕组结构、六相电机、动力总成和车辆，每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流；同槽不同层导体均为同相，无需绝缘纸隔开，有助于提高槽满率，降低成本；此外，有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题。
本申请实施例提供一种六相扁线波绕组结构，包括：包括六相扁线波绕组，其中每相所述波绕组具有进线端、出线端和位于出线端和进线端之间的绕线；
每相所述波绕组包括a个支路绕组，且每相所述支路绕组绕线的定子槽个数为Pq，所述定子槽的总槽数为6Pq，所述P为电机极数，所述q为每极每相所述波绕组槽数；
每个所述定子槽内具有2M层且同相的所述波绕组，且各个所述定子槽内的所述波绕组的层数相同；每相所述波绕组的所述进线端和所述出线端均位于所述定子槽的槽底或槽口位置，所述a和所述M为正整数；
所述六相扁线波绕组结构包括两组对称的三相波绕组，且两组所述三相波绕组电角度相差30deg。
本申请实施例提供的六相电机，通过在每个所述定子槽内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽内可用空间增大，从而使得定子槽内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩。另外，每个定子槽内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。此外，每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，六相扁线波绕组结构包括两组对称的三相波绕组，各相波绕组均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流，抵消谐波，另外，同一定子槽内的各层波绕组均为同相的，所以有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，当每极每相所述波绕组槽数q＝1，a＝1时，任意一相所述波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+6×1]2M-[X+6×2]2M-1–[X+6×3]2M……-[X+6×(P-1)]2M—
X2M-[X+6×(P-1)]2M-1-[X+6×(P-2)]2M-[X+6×(P-3)]2M-1……-[X+6×1]2M-1—
……
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3—
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
其中，X2M为第X槽的第2M层，X2M-1为第X槽的第2M-1层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于7。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组均具有一根跳线，所述跳线的两端分别与第[X+6×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组的所述跳线的跨距为y，且所述y为6q；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，当每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝1时，任意一相所述波绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M–[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
X2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12×1]2M-1—
……
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+1+12×2]2M-1-[X+1+12×3]2M……-[X+1+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1……-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，X2M为第X槽的第2M层，X2M-1为第X槽的第2M-1层，[X+1]2M为第X+1槽的第2M层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于13。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组具有第一跳线，第二跳线和第三跳线；
所述第一跳线的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连；
所述第二跳线的两端分别与第X+12槽的第一层和第X+1槽的第一层相连；
所述第三跳线的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的第2M层和第X+1槽的第2M层相连。
在一种可能的实施方式中，所述第一跳线的跨距为y，所述第二跳线的跨距为y-1，所述第三跳线的跨距为y；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，所述y为6q。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组在每极的其中一个所述定子槽内绕线形成第一线圈，每相所述波绕组在每极的另一个所述定子槽内的绕线形成第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈通过所述第二跳线串联连接；
且所述第一线圈与所述第二线圈的相位差30/q deg。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组包括并联的第一支路绕组和第二支路绕组，所述第二支路绕组绕线方式和所述第一支路绕组绕线方式保持一致且整体平移一个所述定子槽；
每个所述定子槽内具有同相的且层数相同的第一支路绕组和所述第二支路绕组，且所述第一支路绕组和所述第二支路绕组在同一所述定子槽内交替排布。
在一种可能的实施方式中，当每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，且每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝2时，任意一相所述波绕组中的第一支路绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1……-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，X2M-1为第X槽的第2M-1层，[X+1]2M为第X+1槽的第2M层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于13。
在一种可能的实施方式中，当每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，且每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝2时，任意一相所述波绕组中的第二支路绕组的绕线方式为：
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X++1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X++1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X]2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12]2M-1—
……
[X]4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12]3—
[X]2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12]1。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组的所述第一支路绕组具有第四跳线，所述第四跳线的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X+1槽的第2M层相连；
每相所述波绕组的所述第二支路绕组具有第五跳线；所述第五跳线的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连。
在一种可能的实施方式中，所述第四跳线的跨距为y+1，所述第五跳线的跨距为y-1；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，所述y为6q。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组的所述第一支路绕组在每极的两个所述定子槽内分别绕线形成第三线圈和第四线圈；所述第三线圈与所述第四线圈通过所述第四跳线串联连接；
且所述第三线圈与所述第四线圈的相位差为30/q deg。
在一种可能的实施方式中，每相所述波绕组的所述第二支路绕组在每极的两个所述定子槽内分别绕线形成第五线圈和第六线圈；所述第五线圈与所述第六线圈通过所述第五跳线串联连接；
且所述第五线圈与所述第六线圈的相位差为30/q deg。
本申请实施例还提供一种六相电机，至少包括定子铁芯和上述所述的六相扁线波绕组结构；所述定子铁芯的内壁周向上设有多个定子槽；
所述六相扁线波绕组结构中的六相扁线波绕组的部分绕设在所述定子槽内，所述六相扁线波绕组的部分位于所述定子槽外；
每个所述定子槽内具有2M层且同相的所述波绕组，且各个所述定子槽内的所述波绕组的层数相同，所述M为正整数。
本申请实施例还提供一种动力总成，至少包括减速器以及上述所述的六相电机，所述电机通过转轴与所述减速器相连。
本申请实施例还提供一种车辆，至少包括上述所述的六相电机或上述所述的动力总成。
通过包括上述六相电机或动力总成，且六相电机中在每个所述定子槽内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽内可用空间增大，从而使得定子槽内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩，使得动力总成能够适用转矩需求不同的多种车辆上。另外，每个定子槽内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。此外，每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，六相扁线波绕组结构包括两组对称的三相波绕组，各相波绕组均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流，抵消谐波，使得动力总成的性能更好，另外，同一定子槽内的各层波绕组均为同相的，所以有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题，进而降低车辆的制作成本。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的六相电机的立体结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的六相电机沿着图1中的A-A方向的剖面结构示意图；
图3是图2中的部分放大示意图；
图4是本申请一实施例提供的六相电机中极数为8时各个磁极的示意图；
图5是本申请一实施例提供的六相电机中其中一个定子槽中的U相波绕组的示意图；
图6是本申请一实施例提供的六相电机中q＝1以及a＝1时六相扁线波绕组的展开示意图；
图7是本申请一实施例提供的六相电机中q＝1以及a＝1时U相波绕组的展开绕线示意图；
图8是本申请一实施例提供的六相电机中U相波绕组在定子槽中绕一层时的剖面示意图；
图9是本申请一实施例提供的六相电机中U相波绕组在定子槽中绕两层时的剖面示意图；
图10是本申请一实施例提供的六相电机中U相波绕组在定子槽中绕三层时的剖面示意图；
图11是本申请一实施例提供的六相电机中U相波绕组在定子槽中绕四层时的剖面示意图；
图12是本申请一实施例提供的六相电机中六相扁线波绕组共中心点连接方式示意图；
图13是本申请一实施例提供的六相电机中六相扁线波绕组不共中心点连接方式(三角型)示意图；
图14是本申请一实施例提供的六相电机中六相扁线波绕组不共中心点连接方式(星型)示意图；
图15是本申请一实施例提供的六相电机中q＝2以及a＝1时六相扁线波绕组的展开示意图；
图16是本申请一实施例提供的六相电机中q＝2以及a＝1时U相波绕组的展开示意图；
图17是本申请一实施例提供的六相电机中q＝2以及a＝2时六相扁线波绕组的展开示意图；
图18是本申请一实施例提供的六相电机中q＝2以及a＝2时U相波绕组的展开示意图。
附图标记说明：
100-六相电机；10-定子铁芯；11-定子槽；20-六相扁线波绕组；21-U相波绕组；
22-V相波绕组；23-W相波绕组；24-A相波绕组；25-B相波绕组；26-C相波绕组；
21a、22a、23a、24a、25a、26a-进线端；21b、22b、23b、24b、25b、26b-出线端；
20a-第一端部；20b-有效边；20c-第二端部；212c-U相有效边；
211c-第一U相端部；213c-第二U相端部；21d-跳线；251d-第一跳线；
252d-第二跳线；253d-第三跳线；254d-第四跳线；255d第五跳线；
211-第一U相支路绕组；212-第二U相支路绕组；
221-第一V相支路绕组；222-第二V相支路绕组；
231-第一W相支路绕组；232-第二W相支路绕组；
241-第一A相支路绕组；242-第二A相支路绕组；
251-第一B相支路绕组；252-第二B相支路绕组；
261-第一C相支路绕组；262-第二C相支路绕组；
2521c、2511c-绕线。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
首先对电机中的一些术语进行解释：
电机极数，即电机的磁极数，磁极分N极和S极，一般把1个N极和1个S极称为一对磁极，也就是极对数为1，所以，电机的极对数为1、2、3、4，则电机的极数(P)为2、4、6、8，其中，电机的转速(n)与电机的极对数之间满足n＝60f/P，其中，f为电源频率，例如，当f＝50赫兹时，则电机的极数为2，电机的转速n＝3000r/分；电机的极数为4，则电机的转速n＝1500r/分，电机的极数为6，则电机的转速n＝1000r/分，电机的极数为8，则电机的转速n＝750r/分。当f的频率为变化时，则电机的转速与频率和极对数相关。
节距(y)是指一个线圈的相邻两条有效边之间所跨占的槽数，节距又称跨距，节距的数值以槽数表示。需要说明的是，有效边也称为元件边，具体指的是波绕组位于定子槽内的部分，该部分在定子槽内能切个磁场、感应电动势。例如，当其中一相波绕组(例如U相波绕组)的两个相邻有效边之间所跨占的槽数为6，则节距为6。当其中一相波绕组(例如U相波绕组)的两个相邻有效边之间所跨占的槽数为12，则节距为12。
槽满率：指定子槽内导体截面积占定子槽的有效面积的比值。
现有技术中，电机采用扁线波绕组结构时，同槽不同层的相邻导体(即铜线)之间为不同相，所以，同槽不同层的相邻导体之间需设置绝缘纸，绝缘纸绕设槽内的空间，使得槽内可容纳的导体截面积减小，降低了槽满率，使得槽内导体上通过的电流量降低，对电机的输出转矩造成影响。另外，由于设置绝缘纸，增加了成本。
基于此，本申请提供一种六相扁线波绕组结构和六相电机100，六相电机100可以为六相扁线波绕组电机，该电机可以应用于电动车/电动汽车(Electric Vehicle，简称EV)、纯电动汽车(Pure Electric Vehicle/Battery Electric Vehicle，简称：PEV/BEV)、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，简称：HEV)、增程式电动汽车(Range ExtendedElectric Vehicle，简称REEV)、插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid ElectricVehicle，简称：PHEV)、新能源汽车(qew Energy Vehicle)、电池管理(BatteryManagement)、电机&驱动(Motor&Driver)、功率变换(Power Converter)、减速器(Reducer)等。
本申请实施例提供的六相扁线波绕组结构和六相电机100，通过在每个定子槽内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽内可用空间增大，从而使得定子槽内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩。另外，每个定子槽内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。
图1为本申请实施例提供的六相电机100，参见图1所示，六相电机100至少包括：六相扁线波绕组结构和定子铁芯10；其中，定子铁芯10的内壁周向上设有多个定子槽11，定子槽11的两端分别沿着定子铁芯10的轴向方向延伸到定子铁芯10的两个端面。
图2为本申请提供的六相电机100的截面示意图，图3为图2的局部放大示意图，参见图2和图3所示，六相扁线波绕组结构包括六相扁线波绕组20，六相扁线波绕组20分别为U相波绕组21、V相波绕组22、W相波绕组23、A相波绕组24、B相波绕组25和C相波绕组26。
其中，本申请实施例中，六相扁线波绕组20包括两组对称的三相波绕组，例如，U相波绕组21、V相波绕组22、W相波绕组23可以为一组三相波绕组，A相波绕组24、B相波绕组25和C相波绕组26可以为另一组三相波绕组，且两组三相波绕组对称设置，且两组三相波绕组的电角度相差30deg，即两组三相波绕组的相位不相同，而一些现有的六相电机100为两组相位相同的三相波绕组并联或串联构成，但是这样组成的电机本质为双三相绕组电机，非六相绕组电机，无法抵消谐波，然而，本申请实施例提供的六相电机100为两组相位不同的三相波绕组组成，可以抵消谐波。
参见图4所示，本申请实施例图2中的六相电机100是以8极电机为例进行说明，即图2所示的六相电机100的极数为8，极对数为4对，每对极对数包括N极和S极，所以，参见图2和图3所示，每极中的六相扁线波绕组20依次绕设在定子槽11内。
需要说明的是，图3中，“+”代表电流流入导体，“-”代表电流流出导体。
本申请实施例中，每个定子槽11内具有2M层且同相的波绕组，且各个定子槽11内的波绕组的层数相同，例如，参见图2和图3所示，M＝2，则每个定子槽11内具有4层同相波绕组，且各个定子槽11内的波绕组的层数均为4层。其中，M为正整数，例如，M＝1、2、3、4等，即每个定子槽11内具有偶数层。
参见图5所示，其中一个定子槽11内具有4层U相波绕组21，4层U相波绕组21分别为L1层，L2层、L3层和L4层，且L1层，L2层、L3层和L4层波绕组均为U相波绕组21，所以，参见图5所示，同一定子槽11内的相邻两层波绕组之间不需要设置绝缘层。
因此，本申请实施例提供的六相电机100，通过将在每个定子槽11内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽11内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽11内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽11内可用空间增大，从而使得定子槽11内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽11内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩。另外，每个定子槽11内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。
其中，各相波绕组分别具有进线端和出线端，例如，参见图6所示，U相波绕组21具有进线端21a(即U+)和出线端21b(即U-)，V相波绕组22具有进线端22a(即V+)和出线端22b(即V-)，W相波绕组23具有进线端23a(即W+)和出线端23b(即W-)，A相波绕组24具有进线端24a(即A+)和出线端24b(即A-)，B相波绕组25具有进线端25a(即B+)和出线端25b(即B-)，C相波绕组26具有进线端26a(即C+)和出线端26b(即C-)。
各相波绕组的进线端和出线端之间具有绕线，各相波绕组的绕线形成六相扁线波绕组20的有效边20b和两个端部，参见图6所示，六相扁线波绕组20包括有效边20b和两个端部，两个端部分别为第一端部20a和第二端部20c，其中，有效边20b位于定子槽11内，第一端部20a和第二端部20c分别位于定子槽11外且位于有效边20b的两端。
例如，参见图7所示，U相波绕组21的进线端21a与出线端21b之间具有U相绕线21c，U相绕线21c包括U相有效边212c和两个U相端部，两个U相端部分别为第一U相端部211c和第二U相端部213c，U相有效边212c位于U相波绕组21对应的各个定子槽11内，第一U相端部211c和第二U相端部213c分别位于U相有效边212c的两端。
本申请实施例中，每相波绕组的进线端和出线端均位于定子槽11的槽底，例如，定子槽11内的L1层波绕组位于定子槽11的槽底(参见图5所示)，所以，波绕组的进线端从其中一个定子槽11内的L1层引入，波绕组的出线端从另一个定子槽11内的L1层引出。
或者，每相波绕组的进线端和出线端均位于定子槽11的槽口，例如，定子槽11内的L4层波绕组位于定子槽11的槽口(参见图5所示)，所以，波绕组的进线端从其中一个定子槽11的L4层引入，波绕组的出线端从另一个定子槽11的L4层引出。
例如，参见图7所示，U相波绕组21的进线端21a从第7定子槽11的L1层引入，U相波绕组21的进线端21a从第13定子槽11的L1层引出，U相波绕组21的进线端21a和出线端21b均位于定子槽11的槽底。
通过将每相波绕组的进线端和出线端均位于定子槽11的槽口或槽底，这样，便于引出线的端部连接。
在一种可能的实现方式中，每相波绕组包括a个支路绕组，例如，每相波绕组可以包括一个支路绕组，或者，每相波绕组可以包括两个或两个以上的支路绕组，本申请实施例中，当每相波绕组包括两个或两个以上支路绕组时，每相波绕组中的两个或两个以上支路绕组并联连接。
其中，每相支路绕组绕线的定子槽11个数为Pq，所以，对于六相扁线波绕组，则定子槽11的总槽数为6Pq，P为电机的极数，其中，P的数值具体根据实际需求选取，例如P可以为8，或者P也可以为6，或者P也可以为4。q为每极每相波绕组的槽数，q、a可以为1、2、3…等正整数。
例如，参见图8所示，P＝8，q＝1，则每相支路绕组绕线的定子槽11的个数为8，定子槽11的总槽数为48。其中，为了便于绕线，分别对48个定子槽11进行标号，参见图7所示，用1-48数字对48个定子槽11进行标号。
参见图7所示，U相波绕组21包括一个支路绕组，即a＝1，U相波绕组21绕线的8个定子槽11分别为第1槽、第7槽、第13槽、第19槽、第25槽、第31槽、第37槽和第43槽。U相波绕组21的进线端21a从第7槽的L1层引入，在上述8个槽中绕着4层后，U相波绕组21的出线端21b从第13槽的L1引出。
以下分别以不同的实施例为例，对六相电机100中的六相扁线波绕组结构的绕制方式进行介绍。
实施例一
本申请实施例中，六相电机100以8极电机为例(即电机的极数P＝8)，每极每相槽数q＝1，即，每个磁极中，每相波绕组绕设一个定子槽11。本申请实施例中，每相波绕组包括一个支路绕组，即a＝1，每相并联支路数为1，所以，定子槽11的数量＝6*8＝48，48个定子槽11分别以表1中的S1-S48表示，或者以图6中1-48数字进行表示。
其中，每相波绕组在定子槽11内层数为2M，本申请实施例中，例如从第X(X<7)槽开始，定义Xi为第X槽第i层，任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+6×1]2M-[X+6×2]2M-1–[X+6×3]2M……-[X+6×(P-1)]2M—
X2M-[X+6×(P-1)]2M-1-[X+6×(P-2)]2M-[X+6×(P-3)]2M-1……-[X+6×1]2M-1—
……
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3—
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
即，每极每相波绕组在同一定子槽11内绕制2M层时，先将同一电子槽11内的奇数层绕制完成，然后再将同一定子槽内的偶数层绕制完成，且每相波绕组在相邻两极的定子槽内的绕制层数不同，例如，在第X槽的L1层绕线后，接着对第X+6槽的L2层绕制，接着对第X+12槽的L1层绕制。
本申请实施例中，以M＝2为例，在每个定子槽11内具有4层波绕组，其中，波绕组的L1层位于定子槽11的槽底，L4层靠近定子槽11的槽口，L1层为第一层，L2为第二层，L3为第三层，L4为第四层。六相扁线波绕组20分别为U相波绕组、V相波绕组、W相波绕组、A相波绕组、B相波绕组、C相波绕组，其中，表1中的”+”代表电流流入导体，”-”代表电流流出导体。
本申请实施例中，例如从第X(X<7)槽开始，则任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4—
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3—
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
即，任意一相波绕组在对应的P个槽内首先绕线一层时的绕线可以为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2
接着，任意一相波绕组在对应的P个槽内再绕一层时的绕线可以为：
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4
然后，任意一相波绕组在对应的P个槽内继续绕线一层时的绕线可以为：
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3
最后，任意一相波绕组在对应的P个槽内绕线最后一层时的绕线可以为：
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
这样，任意一相通过上述四次绕线，在定子槽11内完成4层波绕组的绕线。
需要说明的是，由于每极中的6相波绕组依次在6个定子槽11内进行绕线，所以，当六相扁线波绕组20中的任意一相波绕组从第X槽开始采用上述方式绕线后，其余相波绕组可以从每极的6q槽中除第X槽外的其他定子槽11开始绕线。
其中，本申请实施例中，P＝8，q＝1，所以，每相波绕组会绕设8个槽，任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+36]1-[X+42]2—
X3-[X+6]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+36]3-[X+42]4—
X4-[X+42]3-[X+36]4--[X+30]3-[X+24]4-[X+18]3-[X+12]4-[X+6]3—
X2-[X+42]1-[X+36]2--[X+30]1-[X+24]2-[X+18]1-[X+12]2-[X+6]1。
例如，U相波绕组21可以从第1槽开始绕线，即X＝1，则U相绕波组在8个定子槽11内的绕线一层时绕线为：第1槽的L1层、第7槽的L2层、第13槽的L1层、第19槽的L2层、第25槽的L1层、第31槽的L2层、第37槽的L1层、第43槽的L2层。
U相绕波组在8个定子槽11内再绕一层时的绕线为：第1槽的L3层、第7槽的L4层、第13槽的L3层、第19槽的L4层、第25槽的L3层、第31槽的L4层、第37槽的L3层、第43槽的L4层。
U相绕波组在8个定子槽11内继续再绕一层时的绕线为：第1槽的L4层，第43槽的L3层、第37槽的L4层、第31槽的L3层、第25槽的L4层、第19槽的L3层、第13槽的L4层、第7槽的L3层。
U相绕波组在8个定子槽11内绕最后一层时的绕线为：第1槽的L2层，第43槽的L1层、第37槽的L2层、第31槽的L1层、第25槽的L2层、第19槽的L1层、第13槽的L2层、第7槽的L1层。
其中，A相波绕组24绕线时，可以选用X＝2。W相波绕组23绕线时，可以选用X＝3。C相波绕组26绕线时，X＝4。V相波绕组22绕线时，X＝5。B相波绕组25绕线时，X＝6。
六相扁线波绕组20按照上述绕线在各个定子槽11内绕线4层后，各个定子槽11内的波绕组分布参见表1所示，其中，表1中的S1-S48为48个定子槽的标号。
表1(q＝1，a＝1)
Figure BDA0003067331270000111
需要说明的是，本申请实施例中，各相波绕组在各个定子槽11内绕线时，X也可以大于等于7，例如，参见图7所示，X＝7，U相波绕组21可以从第7槽开始绕线，则U相波绕组21绕线的8个定子槽11分别为：第7槽、第13槽、第19槽、第25槽、第31槽、第37槽、第43槽和第49槽，其中，本申请实施例中，由于定子槽11的个数为48，所以，第49槽也即第1槽。
其中，参见图8所示，U相波绕组21在各个定子槽11内绕线一层时，可以沿着图8中顺时针箭头方向槽号由小到大绕线，绕线顺序参见图8中的黑色方框：第7槽的L1层、第13槽的L2层、第19槽的L1层、第25槽的L1层、第31槽的L1层、第37槽的L1层、第43槽的L1层、第1槽的L2层。
U相波绕组21在各个定子槽11内绕线第二层时，参见图9所示，继续沿着顺时针箭头方向，绕线顺序为：第7槽的L3层、第13槽的L4层、第19槽的L3层、第25槽的L4层、第31槽的L3层、第37槽的L4层、第43槽的L3层、第1槽的L4层。
U相波绕组21在各个定子槽11内绕线第三层时，参见图10所示，沿着逆时针箭头方向且槽号从大到小绕线，绕线顺序为：第7槽的L4层、第1槽的L3层、第43槽的L4层、第37槽的L3层、第31槽的L4层、第25槽的L3层、第19槽的L4层、第13槽的L3层。
U相波绕组21在各个定子槽11内绕线第四层时，参见图11所示，绕线顺序沿着逆时针箭头方向：第7槽的L2层，第1槽的L1层，第43槽的L2层、第37槽的L1层、第31槽的L2层、第25槽的L1层、第19槽的L2层、第13槽的L1层。参见图11所示，U相波绕组21的进线端21a和出线端21b均位于定子槽11的槽底，即均从L1层引入以及从L1层引出，这样便于引出线的端部连接。
本申请实施例中，由于每相波绕组的前两层绕线(例如L1层和L3层)与后两层绕线(例如L4层和L2层)时的方向相反的，所以，每相波绕组均具有跳线，跳线的一端与第[X+6×(P-1)]槽的第2M层绕组相连，跳线的另一端与第X槽中的第2M层绕组相连。例如，参见图7和图10所示，M＝2时，则U相波绕组21具有跳线21d，跳线21d的两端分别与第7槽的L4层和第1槽的L4层相连。
其中，每相波绕组的跳线的跨距为y，且y为6q，其中，本申请实施例中，每极每相波绕组的槽数q＝1，所以，参见图7所示，跳线21d的跨距y为6，本申请实施例中，q＝1时，每相波绕组的进线端和出线端之间的跨距以及相邻有效边之间的跨距相同，均为y＝6。所以，q＝1时，保证了各相波绕组的绕线部分的跨距一致，从而降低制造成本。
另外，参考图6所示，各相波绕组的进线端和出线端相互靠近，且各相波绕组的出现端扭头角度(即弯折角度)相同，这样，各相波绕组的出线端可以直接并联引出，或者通过铜片母排(busbar)引出，各相波绕组的进线端和出线端焊接时，焊点集中分布，减小了母排的长度。
本申请实施例中，六相扁线波绕组20的进线端和出线端之间可以使用图12所示的共中性点的星型连接方式，或者也可以采用图13中的不共中性点的星型连接方式，或者也可以采用图14中的三角连接方式，本申请实施例中，各相波绕组的接线灵活，可根据设计要求自行选择。
需要说明的是，当M＝3时，则每个定子槽内波绕组绕线的层数为6层，此时，则任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4—
X5-[X+6×1]6-[X+6×2]5-[X+6×3]6……-[X+6×(P-1)]6—
X6-[X+6×(P-1)]5-[X+6×(P-2)]6-[X+6×(P-3)]5……-[X+6×1]5—
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3—
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
即绕制时，每相波绕组在同一定子槽内，首先绕制L1层、L3层和L5层，接着绕制L6层、L4层和L2层，其中，每相波绕组中的跳线的一端与第[X+6×(P-1)]槽的第6层绕组相连，跳线的另一端与第X槽中的第6层绕组相连。
本申请实施例中，当P＝8时，则任意一项波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2-[X+6×4]1-[X+6×5]2-[X+6×6]1-[X+6×7]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4-[X+6×4]3-[X+6×5]4-[X+6×6]3-[X+6×7]4—
X5-[X+6×1]6-[X+6×2]5-[X+6×3]6-[X+6×4]5-[X+6×5]6-[X+6×6]5-[X+6×7]6—
X6-[X+6×7]5-[X+6×6]6-[X+6×5]5-[X+6×4]6-[X+6×3]5-[X+6×2]6-[X+6×1]5—
X4-[X+6×7]3-[X+6×6]4-[X+6×5]3-[X+6×4]4-[X+6×3]3-[X+6×2]4-[X+6×1]3—
X2-[X+6×7]1-[X+6×6]2-[X+6×5]1-[X+6×4]2-[X+6×3]1-[X+6×2]2-[X+6×1]1
需要说明的是，本申请实施例中，以绕制4层和6层为例进行说明，在实际应用中，每个定子槽11的绕制层数包括但不限于为4层和6层，还可以为2层或8层等，其绕制方式可以参考上述4层和6层的绕制方式。
因此，本申请实施例提供的六相扁线波绕组通过上述绕线方式，实现了每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流；同槽不同层导体均为同相，无需绝缘纸隔开，有助于提高槽满率，降低成本；此外，有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题。
实施例二
本申请实施例中，六相电机100为6极电机为例，即P＝6，每极每相槽数q＝2，即每极中每相波绕组绕设2个定子槽11，每相波绕组包括一个支路绕组，即a＝1，每相并联支路数为1，所以，每相的支路绕组在每极中绕设2个定子槽11，定子槽11的数量＝72，72个定子槽11分别以表2中的S1-S72表示，或者如图15中1-72数字表示。
其中，每相波绕组在定子槽11内层数为2M，本申请实施例中，例如从第X(X<13)槽开始，定义Xi为第X槽第i层，任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M–[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
X2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12×1]2M-1—
……
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+1+12×2]2M-1-[X+1+12×3]2M……-[X+1+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1……-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
根据上述绕线方式得出，每相波绕组在每极的两个定子槽11内绕制时，每相波绕组先在每极中的其中一个定子槽11中按照上述实施例一中的绕线方式形成第一线圈，接着，每相波绕组在每极中的另一个定子槽11中按照实施例一中的绕线方式形成第二线圈，第一线圈与第二线圈串联连接，其中，第一线圈与第二线圈的相位差30/q deg。每相波绕组在每极的两个定子槽11绕线时，每相波绕组对应的两个定子槽11是相邻的。
例如，当M＝2时，则每个定子槽11内具有4层波绕组，其中，任意一相波绕组在定子槽11内绕线4层时的绕线方式：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X++1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，本申请实施例中，P＝6，所以，参见图15所示，每极每相波绕组绕设2个相邻的定子槽11，则任意一相波绕组绕线4层时的绕线方式：
X1-[X+12]2-[X+24]1-[X+36]2-[X+48]1-[X+60]2—
X3-[X+12]4-[X+24]3-[X+36]4-[X+48]3-[X+60]4—
X4-[X+60]3-[X+48]4-[X+36]3-[X+24]4-[X+12]3—
X2-[X+60]1-[X+48]2-[X+36]1-[X+24]2-[X+12]1—
[X+1]1-[X+1+12]2-[X+1+24]1-[X+1+36]2-[X+1+48]1-[X+1+60]2—
[X+1]3-[X+1+12]4-[X+1+24]3-[X+1+36]4-[X+1+48]3-[X+1+60]4—
[X+1]4-[X+1+60]3-[X+1+48]4-[X+1+36]3-[X+1+24]4-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+60]1-[X+1+48]2-[X+1+36]1-[X+1+24]2-[X+1+12]1。
本申请实施例中，U相波绕组21绕线时，选用X＝1。A相波绕组24绕线时，可以选用X＝3。W相波绕组23绕线时，可以选用X＝5。C相波绕组26绕线时，X＝7。V相波绕组22绕线时，X＝9。B相波绕组25绕线时，X＝11。
六相扁线波绕组20按照上述绕线在各个定子槽11内绕线4层后，各个定子槽11内的波绕组分布参见表2所示：
表2(q＝2，a＝1)
Figure BDA0003067331270000151
例如，参见图16所示，B相波绕组25绕线时，X取11，即B相波绕组25的进线端25a从第11槽的L1层开始，B相波绕组25在每极中绕设相邻的两层，例如，各个磁极中，B相波绕组25分别绕设：第11槽和第12槽、第23槽和第24槽、第35槽和第36槽、第47槽和第48槽、第59槽和第60槽、第71槽和第72槽。
其中，B相波绕组25的绕线参见图16所示，首先将B相波绕组25在每极的其中一个定子槽11内绕线两层，然后，沿着相反方向在定子槽11内绕线最后两层，形成第一线圈；接着，B相波绕组25从第12槽的L1层开始绕着，即，将B相波绕组25在每极的另一个相邻的定子槽11内先绕线两层，接着沿着相反方向，在相邻定子槽11内绕线最后两层，形成第二线圈，第一线圈和第二线圈串联形成图16所示的B相波绕组25。
其中，每相波绕组具有第一跳线251d，第二跳线252d和第三跳线253d，即，每相波绕组具有三根跳线。其中，第一跳线251d的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的2M层相连，第二跳线252d的两端分别与第X+12槽的第一层和第X+1槽的第一层相连，第三跳线253d的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的2M层和第X+1槽的2M层相连。
例如，本申请实施例中，P＝6，M＝2时，参见图16所示，B相波绕组25具有第一跳线251d、第二跳线252d和第三跳线253d。第一跳线251d的两端分别与第71槽的L4层和第11槽的L4层相连，第二跳线252d的两端分别与第23槽的L1层和第12槽的L1层相连，第三跳线253d的两端分别与第72槽的L4层和第12的L4层相连。
参见图16所示，第一跳线251d的跨距为y，第二跳线252d的跨距为y-1，第三跳线253d的跨距为y，其中，y＝6q，q＝2，所以，y＝12，因此，第一跳线251d的跨距为12，第二跳线252d的跨距为11，第三跳线253d的跨距为12。
本申请实施例中，每相波绕组的进线端和出现端之间的跨距为y+1，其中，y＝12，所以，每相波绕组的进线端和出现端之间的跨距13，因此，本申请实施例提供的六相电机100，各相波绕组的进线端和出线端的跨距相同，各相波绕组的进线端和出线端均位于定子槽11的槽底或槽口，这样，各相波绕组的出线端和进线端焊接时，参考图15所示，各相波绕组的进线端和出线端相互靠近，且各相波绕组的出现端扭头角度(即弯折角度)相同，这样，各相波绕组的出线端可以直接并联引出，或者通过铜片母排(busbar)引出，各相波绕组的进线端和出线端焊接时，焊点集中分布，减小了母排的长度。
本申请实施例中，参见图16所示，B相波绕组25的进线端25a和出线端25b之间具有绕线，绕线包括有效边212c和两个B相端部，两个B相端部分别为第一B相端部211c和第二B相端部213c，有效边212c分别位于B相波绕组25对应的各个定子槽11内(例如，第11槽和第12槽、第23槽和第24槽、第35槽和第36槽、第47槽和第48槽、第59槽和第60槽、第71槽和第72槽)，第一B相端部211c和第二B相端部213c分别位于定子槽11外，且第一B相端部211c和第二B相端部213c分别位于有效边212c的两端。
其中，每相波绕组在每极的其中一个定子槽11内绕线2M层形成第一线圈，每相波绕组在每极的另一个定子槽11内的绕线2M层形成第二线圈，第一线圈与第二线圈通过第二跳线252d串联连接。
例如，M＝2时，则B相波绕组25分别在第11槽、第23槽、第35槽、第47槽、第59槽、第71槽中绕线四层形成第一线圈，B相波绕组25分别在第12槽、第24槽、第36槽、第48槽、第60槽、第72槽绕线四层形成第二线圈，第二线圈绕线方式和第一线圈的绕线方式相同，整体平移一个定子槽11，且第一线圈和第二线圈通过第二跳线252d串联连接。
其中，第一线圈与第二线圈的相位差30/q deg。
本申请实施例中，当M＝3时，则每个定子槽内绕线6层，可以分别为L1层、L2层、L3层、L4层、L5层(未示出)和L6层(未示出)，则任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
X5-[X+12×1]6-[X+12×2]5-[X+12×3]6……-[X+12×(P-1)]6—
X6-[X+12×(P-1)]5-[X+12×(P-2)]6-[X+12×(P-3)]5……-[X+12×1]5—
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3--[X+1+12×1]4-[X++1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
[X+1]5--[X+1+12×1]6-[X++1+12×2]5-[X+1+12×3]6……-[X+1+12×(P-1)]6—
[X+1]6-[X+1+12×(P-1)]5-[X+1+12×(P-2)]6-[X+1+12×(P-3)]5……-[X+1+12]5
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，当P＝6时，则任意一相波绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2-[X+12×4]1-[X+12×5]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4-[X+12×4]3-[X+12×5]4—
X5-[X+12×1]6-[X+12×2]5-[X+12×3]6-[X+12×4]5-[X+12×5]6—
X6-[X+12×5]5-[X+12×4]6-[X+12×3]5-[X+12×2]6-[X+12×1]5—
X4-[X+12×5]3-[X+12×4]4-[X+12×3]3-[X+12×2]4-[X+12×1]3—
X2-[X+12×5]1-[X+12×4]2-[X+12×3]1-[X+12×2]2-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2-[X+1+12×4]1-[X+1+12×5]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4-[X+1+12×4]3-[X+1+12×5]4—
[X+1]5-[X+1+12×1]6-[X+1+12×2]5-[X+1+12×3]6-[X+1+12×4]5-[X+1+12×5]6—
[X+1]6-[X+1+12×5]5-[X+1+12×4]6-[X+1+12×3]5-[X+1+12×2]6-[X+1+12×1]5—
[X+1]4-[X+1+12×5]3-[X+1+12×4]4-[X+1+12×3]3-[X+1+12×2]4-[X+1+12×1]3—
[X+1]2-[X+1+12×5]1-[X+1+12×4]2-[X+1+12×3]1-[X+1+12×2]2-[X+1+12×1]1—
其中，每相波绕组在每极的其中一个定子槽11内绕线6层形成第一线圈，每相波绕组在每极的另一个相邻定子槽11内的绕线6层形成第二线圈，第一线圈与第二线圈通过第二跳线252d串联连接。
需要说明的是，本申请实施例中，以绕制4层和6层为例进行说明，在实际应用中，每个定子槽11的绕制层数包括但不限于为4层和6层，还可以为2层或8层等，其绕制方式可以参考上述4层和6层的绕制方式。
实施例三
本申请实施例中，每相波绕组包括并联的第一支路绕组和第二支路绕组，即每相波绕组包括两个支路绕组，a＝2，且两个支路绕组并联，即并联支路数为2，例如，参见图17所示，U相波绕组21包括第一U相支路绕组211(即U1)和第二U相支路绕组212(即U2)，V相波绕组22包括第一V相支路绕组221(即V1)和第二V相支路绕组222(即V2)，W相波绕组23包括第一W相支路绕组231(即W1)和第二W相支路绕组232(即W2)，A相波绕组24包括第一A相支路绕组241(即A1)和第二A相支路绕组242(即A2)，B相波绕组25包括第一B相支路绕组251(即B1)和第二B相支路绕组252(即B2)，C相波绕组26包括第一C相支路绕组261(即C1)和第二C相支路绕组262(即C2)。
每极每相的第一支路绕组和第二支路绕组的槽数均为2，且，每个定子槽11内具有同相的且层数相同的第一支路绕组和第二支路绕组，第一支路绕组和第二支路绕组在同一定子槽11内交替排布，即，本申请实施例中，每极每相中的两个支路绕组共同复用2个定子槽11，第一支路绕组的层数和第二支路绕组的层数可以均为2M层，例如，第一支路绕组的层数和第二支路绕组的层数可以均为4(即M＝2)，则第一支路绕组的其中2层可以位于定子槽11内的L1层和L3层，定子槽11内的L2层和L4层可供第二支路绕组绕线两层，第一支路绕组另外两层位于相邻定子槽11的L2层和L4层，相邻定子槽11的L1层和L3层可供第二支路绕组绕线另外两层，本申请实施例中，第一支路绕组的四层平均分布在两个相邻的定子槽11内，相应的，第二支路绕组的四层平均分布在第一支路绕组绕设的两个相邻的定子槽11内，这样，每个定子槽11内具有两层第一支路绕组和两层第二支路绕组，且两层第一支路绕组和两层第二支路绕组交替排布。
应理解的，第一支路绕组和第二支路绕组在同一定子槽11内交替排布，具体指，定子槽11的L1层可以为第一支路绕组，定子槽11的L2层可以为第二支路绕组，定子槽11的L3层可以为第一支路绕组，定子槽11的L4层可以为第二支路绕组，即同一定子槽11内的相邻两层为同相波绕组的两个不同的支路绕组。
本申请实施例中，通过将第一支路绕组和第二支路绕组在同一定子槽11内交替排布，这样，各相波绕组的两个并联支路绕组在同一定子槽11内的各层中均匀对称分布，各相波绕组的各个支路绕组的电势平衡，避免环流的产生，降低了损耗，提高电机效率。
其中，每相波绕组在定子槽内绕线层数为2M，且q＝2，a＝2时，则任意一相波绕组中的第一支路绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1…
…-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，X小于13，每相波绕组的第一支路绕组在每极的其中一个定子槽内绕制M层形成第三线圈，每相波绕组的第一支路绕组在每极的另一个相邻定子槽内绕制M层形成第四线圈，第三线圈和第四线圈串联连接，且，第三线圈和第四线圈的相位差为30/q deg。
其中，任意一相波绕组中的第二支路绕组的绕线方式为：
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X++1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X++1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X]2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12]2M-1—
……
[X]4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12]3—
[X]2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12]1
其中，每相波绕组的第二支路绕组在每极的其中一个定子槽内绕制M层形成第五线圈，每相波绕组的第二支路绕组在每极的另一个相邻定子槽内绕制M层形成第六线圈，第五线圈和第六线圈串联连接，且，第六线圈和第五线圈的相位差为30/q deg。
例如，本申请实施例中，当M＝2时，则每相波绕组在定子槽11内绕线层数为4层，任意一相波绕组中的第一支路绕组可以从第X槽(X小于13)开始绕线，绕线方式如下为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3--[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
即，第一支路绕组首先在每极的其中一个定子槽11内绕线两层，形成第三线圈，然后跳到每极的另一个定子槽11内再绕线两层，形成第四线圈，第三线圈与第四线圈串联连接，第三线圈与第四线圈的相位差为30/q deg。
接着，任意一相波绕组中的第二支路绕组可以从第X+1槽(X小于13)开始绕线，绕线方式为：
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X++1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1。
即，第二支路绕组首先在每极的其中一个定子槽11内绕线两层，形成第五线圈，然后跳到每极的另一个定子槽11内再绕线两层，形成第六线圈，第五线圈与第六线圈串联连接，第五线圈与第六线圈的相位差为30/q deg。
其中，每相波绕组的第一支路绕组具有第四跳线254d，每相波绕组的第二支路绕组具有第五跳线255d，第四跳线254d的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X+1槽的第2M层相连，第五跳线255d的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连。
参见图18所示，第四跳线254d的跨距为y+1，第五跳线255d的跨距为y-1，y为6q，其中，本申请实施例中，q＝2，所以，y＝12，第四跳线254d的跨距为13，第五跳线255d的跨距为11。
其中，每相波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，即，每相波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为12。
本申请实施例中，第三线圈与第四线圈通过第四跳线254d串联连接，第五线圈与第六线圈通过第五跳线255d串联连接；
例如，本申请实施例中，P＝6，q＝2，a＝2，参见图18所示，B相波绕组25包括第一B相支路绕组251和第二B相支路绕组252，即B相波绕组25包括B1相支路绕组和B2相支路绕组，第一B相支路绕组251包括进线端B1+和出线端B1-，进线端B1+和出线端B1-之间具有绕线2511c，绕线2511c可以包括位于定子槽11内的有效边和两个端部(参见图16所示)，其中，绕线2511c可以包括上述第三线圈和第四线圈。第三线圈和第四线圈通过第四跳线254d串联连接。
第二B相支路绕组252包括进线端B2+和出线端B2-，进线端B2+和出线端B2-之间具有绕线2521c。绕线2521c包括第五线圈和第六线圈，第五线圈和第六线圈通过第五跳线255d串联连接。
其中，每相波绕组的第一支路绕组的进线端和出线端之间的跨距为y+1,每相波绕组的第一支路绕组的进线端和出线端之间的跨距为y-1，例如，参见图18所示，第一B相支路绕组251的进线端B1+和出线端B1-之间的跨距为y+1，第二B相支路绕组252的进线端B2+和出线端B2-的跨距为y-1，其中y＝6q，所以，当q＝2时，则y＝12，第一B相支路绕组251的进线端B1+和出线端B1-之间的跨距为13，第二B相支路绕组252的进线端B2+和出线端B2-的跨距为11。
参见图18所示，当M＝2时，则B相波绕组25的第一B相支路绕组251(即B1)从第X槽(例如X＝11)开始绕线，绕线方式为：
X1-[X+12]2-[X+24]1-[X+36]2-[X+48]1-[X+60]2—
X3-[X+12]4-[X+24]3-[X+36]4-[X+48]3-[X+60]4—
[X+1]4-[X+61]3-[X+49]4-[X+37]3-[X+25]4-[X+13]3—
[X+1]2-[X+61]1-[X+49]2-[X+37]1-[X+25]2-[X+13]1。
B相波绕组25的第二B相支路绕组252(即B1)从第X+1槽(例如X＝11)开始绕线，绕线方式为：
[X+1]1-[X+13]2-[X+25]1-[X+37]2-[X+49]1-[X+61]2—
[X+1]3-[X+13]4-[X+25]3-[X+37]4-[X+49]3-[X+61]4—
X4-[X+60]3-[X+48]4-[X+36]3-[X+24]4-[X+12]3—
X2-[X+60]1-[X+48]2-[X+36]1-[X+24]2-[X+12]1。
其中，参见图18所示，B相波绕组25的第一B相支路绕组251具有第四跳线254d，当X＝11时，第四跳线254d的两端分别与第71槽的L4层和第12槽的L4层相连；B相波绕组25的第二B相支路绕组252具有第五跳线255d，第五跳线255d的两端分别与第72槽的L4层和第11槽的第L4层相连。
需要说明的是，图18为B相波绕组25的两个并联支路分别选择第11槽(即X＝11)，第12槽(即X＝12)开始绕线，在一些其他示例中，X还可以为13或14，例如，选择第14槽和第13槽绕线。
本申请实施例中，U相波绕组21的两个支路绕组可以从第1槽和第2槽开始绕线，A相波绕组24的两个支路绕组可以从第3槽和第4槽开始绕线，W相波绕组23的两个支路绕组可以从第5槽和第6槽开始绕线，C相波绕组26的两个支路绕组可以从第7槽和第8槽开始绕线，V相波绕组22的两个支路绕组可以从第9槽和第10槽开始绕线，B相波绕组25的两个支路绕组可以从第11槽和第12槽开始绕线，绕线结束后，各个定子槽11内的4层绕线的分布参见表3所示。
表3(q＝2，a＝2)
Figure BDA0003067331270000211
从表3中，可以看出，每个定子槽11内的第一支路绕组和第二支路绕组交替排布，每极中的每相波绕组绕设的两个相邻定子槽11内的各层绕组均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流。
当然，本申请实施例中，每个定子槽内还可以绕线6层，例如，M＝3，q＝6，则任意一相波绕组中的第一支路绕组可以从第X槽(X小于13)开始绕线，绕线方式如下为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3--[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
X5-[X+12×1]6-[X+12×2]5--[X+12×3]6……-[X+12×(P-1)]6—
[X+1]6-[X+1+12×(P-1)]5-[X+1+12×(P-2)]6-[X+1+12×(P-3)]5……-[X+1+12]5
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
即，第一支路绕组首先在每极的其中一个定子槽11内绕线三层，形成第三线圈，然后跳到每极的另一个相邻定子槽11内再绕线三层，形成第四线圈，第三线圈与第四线圈串联连接，第三线圈与第四线圈的相位差为30/q deg。
接着，任意一相波绕组中的第二支路绕组可以从第X+1槽(X小于13)开始绕线，绕线方式为：
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X++1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
[X+1]5--[X+1+12×1]6-[X++1+12×2]5-[X+1+12×3]6……-[X+1+12×(P-1)]6—
X6-[X+12×(P-1)]5-[X+12×(P-2)]6-[X+12×(P-3)]5……-[X+12×1]5—
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1。
即，第二支路绕组首先在每极的其中一个定子槽11内绕线三层，形成第五线圈，然后跳到每极的另一个相邻定子槽11内再绕线三层，形成第六线圈，第五线圈与第六线圈串联连接，第五线圈与第六线圈的相位差为30/q deg。
需要说明的是，本申请实施例中，以定子槽内绕4层和6层绕组为例进行说明，在实际应用中，每个定子槽11的绕制层数包括但不限于为4层和6层，还可以为2层或8层等，其绕制方式可以参考上述4层和6层的绕制方式。
本申请实施例的还提供一种动力总成，动力总成可以应用于电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等，或者，可以应用于电池管理(BatteryManagement)、电机&驱动(Motor&Driver)、功率变换(Power Converter)等设备中。
该动力总成至少包括减速器以及上述任一实施例的六相电机100，电机100通过转轴与减速器(未示出)相连，具体的，六相电机100的输出轴与减速器相连，减速器也可以和电机100集成减速电机使用。
本申请实施例提供的一种动力总成，通过包括上述六相电机100，在每个定子槽内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽内可用空间增大，从而使得定子槽内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩，使得动力总成能够适用转矩需求不同的多种车辆上。另外，每个定子槽内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。此外，每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，六相扁线波绕组结构包括两组对称的三相波绕组，各相波绕组均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流，抵消谐波，使得动力总成的性能更好，另外，同一定子槽内的各层波绕组均为同相的，所以有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题，进而降低了动力总成的制作成本。
本申请实施例的还提供一种车辆，该车辆可以为电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等。
该车辆至少包括车轮、传动部件和上述任一实施例的六相电机100，六相电机100通过传动部件与车轮相连，具体的，六相电机100的转轴转动以输出动力，传动部件将动力传递给车轮，使车轮转动。或者，在一些示例中，该车辆至少包括车轮、传动部件和上述实施例的动力总成，其中，动力总成中的六相电机100的输出轴可与减速器相连，减速器可与传动部件相连，传动部件与车轮相连。
本申请实施例提供的车辆，通过包括上述六相电机100，在每个定子槽内绕线偶数层且同相的波绕组，这样，同一定子槽内的各层波绕组为同相的，由于同相的各层波绕组之间不需要设置绝缘纸进行隔开，所以，同一定子槽内各层波绕组之间避免设置绝缘纸，使得定子槽内可用空间增大，从而使得定子槽内可容纳的波绕组的截面积增大，进而有助于提高槽满率，使得定子槽内的波绕组上通过的电流量增大，有利于提高电机的输出转矩，使得动力总成能够适用转矩需求不同的多种车辆上。另外，每个定子槽内避免设置绝缘纸，降低电机的成本。此外，每相波绕组在同一定子槽内的所有层中均存在导体，六相扁线波绕组结构包括两组对称的三相波绕组，各相波绕组均匀对称分布，各支路电势平衡，无环流，抵消谐波，使得动力总成的性能更好，另外，同一定子槽内的各层波绕组均为同相的，所以有效降低了六相电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题，进而降低车辆的制作成本。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种六相扁线波绕组结构，其特征在于，包括六相扁线波绕组，其中每相所述波绕组具有进线端、出线端和位于出线端和进线端之间的绕线；
每相所述波绕组包括a个支路绕组，且每相所述支路绕组绕线的定子槽个数为Pq，所述定子槽的总槽数为6Pq，所述P为电机极数，所述q为每极每相所述波绕组槽数；
每个所述定子槽内具有2M层且同相的所述波绕组，且各个所述定子槽内的所述波绕组的层数相同；每相所述波绕组的所述进线端和所述出线端均位于所述定子槽的槽底或槽口位置，所述a和所述M为正整数；
所述六相扁线波绕组包括两组对称的三相波绕组，且两组所述三相波绕组电角度相差30deg。
2.根据权利要求1所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，当每极每相所述波绕组槽数q＝1，a＝1时，任意一相所述波绕组的绕线方式为：
X1-[X+6×1]2-[X+6×2]1-[X+6×3]2……-[X+6×(P-1)]2—
X3-[X+6×1]4-[X+6×2]3-[X+6×3]4……-[X+6×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+6×1]2M-[X+6×2]2M-1–[X+6×3]2M……-[X+6×(P-1)]2M—
X2M-[X+6×(P-1)]2M-1-[X+6×(P-2)]2M-[X+6×(P-3)]2M-1……-[X+6×1]2M-1—
……
X4-[X+6×(P-1)]3-[X+6×(P-2)]4-[X+6×(P-3)]3……-[X+6×1]3—
X2-[X+6×(P-1)]1-[X+6×(P-2)]2-[X+6×(P-3)]1……-[X+6×1]1
其中，X2M为第X槽的第2M层，X2M-1为第X槽的第2M-1层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于7。
3.根据权利要求2所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组均具有一根跳线，所述跳线的两端分别与第[X+6×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连。
4.根据权利要求3所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组的所述跳线的跨距为y；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，且所述y为6q。
5.根据权利要求1所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，当每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝1时，任意一相所述波绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M–[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
X2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12×1]2M-1—
……
X4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12×1]3—
X2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12×1]1—
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X+1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X+1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+1+12×2]2M-1-[X+1+12×3]2M……-[X+1+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1……-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，X2M为第X槽的第2M层，X2M-1为第X槽的第2M-1层，[X+1]2M为第X+1槽的第2M层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于13。
6.根据权利要求5所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组具有第一跳线，第二跳线和第三跳线；
所述第一跳线的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连；
所述第二跳线的两端分别与第X+12槽的第一层和第X+1槽的第一层相连；
所述第三跳线的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的第2M层和第X+1槽的第2M层相连。
7.根据权利要求6所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，所述第一跳线的跨距为y，所述第二跳线的跨距为y-1，所述第三跳线的跨距为y；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，所述y为6q。
8.根据权利要求6或7所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组在每极的其中一个所述定子槽内绕线形成第一线圈，每相所述波绕组在每极的另一个所述定子槽内的绕线形成第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈通过所述第二跳线串联连接；
且所述第一线圈与所述第二线圈的相位差30/q deg。
9.根据权利要求1所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组包括并联的第一支路绕组和第二支路绕组，所述第二支路绕组绕线方式和所述第一支路绕组绕线方式保持一致且整体平移一个所述定子槽；
每个所述定子槽内具有同相的且层数相同的第一支路绕组和所述第二支路绕组，且所述第一支路绕组和所述第二支路绕组在同一所述定子槽内交替排布。
10.根据权利要求9所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，当每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，且每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝2时，任意一相所述波绕组中的第一支路绕组的绕线方式为：
X1-[X+12×1]2-[X+12×2]1-[X+12×3]2……-[X+12×(P-1)]2—
X3-[X+12×1]4-[X+12×2]3-[X+12×3]4……-[X+12×(P-1)]4—
……
X2M-1-[X+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X+1]2M-[X+1+12×(P-1)]2M-1-[X+1+12×(P-2)]2M-[X+1+12×(P-3)]2M-1……-[X+1+12]2M-1—
……
[X+1]4-[X+1+12×(P-1)]3-[X+1+12×(P-2)]4-[X+1+12×(P-3)]3……-[X+1+12]3—
[X+1]2-[X+1+12×(P-1)]1-[X+1+12×(P-2)]2-[X+1+12×(P-3)]1……-[X+1+12]1
其中，X2M-1为第X槽的第2M-1层，[X+1]2M为第X+1槽的第2M层，所述X为所述定子槽中的第X槽，且所述X小于13。
11.根据权利要求10所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，当每相所述波绕组在所述定子槽内层数为2M，且每极每相所述波绕组槽数q＝2，a＝2时，任意一相所述波绕组中的第二支路绕组的绕线方式为：
[X+1]1-[X+1+12×1]2-[X+1+12×2]1-[X++1+12×3]2……-[X+1+12×(P-1)]2—
[X+1]3-[X++1+12×1]4-[X+1+12×2]3-[X+1+12×3]4……-[X+1+12×(P-1)]4—
……
[X+1]2M-1-[X+1+12×1]2M-[X+12×2]2M-1-[X+12×3]2M……-[X+12×(P-1)]2M—
[X]2M-[X+12×(P-1)]2M-1-[X+12×(P-2)]2M-[X+12×(P-3)]2M-1……-[X+12]2M-1—
……
[X]4-[X+12×(P-1)]3-[X+12×(P-2)]4-[X+12×(P-3)]3……-[X+12]3—
[X]2-[X+12×(P-1)]1-[X+12×(P-2)]2-[X+12×(P-3)]1……-[X+12]1。
12.根据权利要求11所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组的所述第一支路绕组具有第四跳线，所述第四跳线的两端分别与第[X+12×(P-1)]槽的第2M层和第X+1槽的第2M层相连；
每相所述波绕组的所述第二支路绕组具有第五跳线；所述第五跳线的两端分别与第[X+1+12×(P-1)]槽的第2M层和第X槽的第2M层相连。
13.根据权利要求12所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，所述第四跳线的跨距为y+1，所述第五跳线的跨距为y-1；
每相所述波绕组的线圈焊接端与非焊接端跨距相等且均为y，所述y为6q。
14.根据权利要求12或13所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组的所述第一支路绕组在每极的两个所述定子槽内分别绕线形成第三线圈和第四线圈；所述第三线圈与所述第四线圈通过所述第四跳线串联连接；
且所述第三线圈与所述第四线圈的相位差为30/q deg。
15.根据权利要求12-14任一所述的六相扁线波绕组结构，其特征在于，每相所述波绕组的所述第二支路绕组在每极的两个所述定子槽内分别绕线形成第五线圈和第六线圈；所述第五线圈与所述第六线圈通过所述第五跳线串联连接；
且所述第五线圈与所述第六线圈的相位差为30/q deg。
16.一种六相电机，其特征在于，至少包括定子铁芯和上述权利要求1-15任一所述的六相扁线波绕组结构；所述定子铁芯的内壁周向上设有多个定子槽；
所述六相扁线波绕组结构中的六相扁线波绕组的部分绕设在所述定子槽内，所述六相扁线波绕组的部分位于所述定子槽外；
每个所述定子槽内具有2M层且同相的所述波绕组，且各个所述定子槽内的所述波绕组的层数相同，所述M为正整数。
17.一种动力总成，其特征在于，至少包括减速器以及上述权利要求16所述的六相电机，所述电机通过转轴与所述减速器相连。
18.一种车辆，其特征在于，至少包括上述权利要求16所述的六相电机或者上述权利要求17所述的动力总成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114069914A (zh) * 2021-10-25 2022-02-18 菲仕绿能科技(宁波)有限公司 一种扁线电机定子绕组
CN114204708A (zh) * 2021-10-30 2022-03-18 华为数字能源技术有限公司 定子、扁线电机、动力总成和车辆
CN114400800A (zh) * 2021-12-29 2022-04-26 南京清研易为新能源动力有限责任公司 扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法
CN114552810A (zh) * 2022-01-21 2022-05-27 浙江零跑科技股份有限公司 定子组件、具有其的电机及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601642A (en) * 1970-01-22 1971-08-24 Gen Electric Multi-three phase winding with interchanged circuit sequence
US20060226727A1 (en) * 2005-04-06 2006-10-12 Visteon Global Technologies, Inc. Low noise stator winding having a phase angle shift
CN204231052U (zh) * 2014-10-14 2015-03-25 泉州开普勒车用电机有限公司 一种发电机扁线定子的改进结构
CN111446797A (zh) * 2020-03-18 2020-07-24 上海蔚来汽车有限公司 扁线连续波绕组、定子及电机
CN111564921A (zh) * 2020-06-10 2020-08-21 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种电机定子及电机
CN111917211A (zh) * 2020-05-29 2020-11-10 厦门势拓御能科技有限公司 一种两条支路的扁线导体定子绕组及电机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3264912B2 (ja) * 2000-01-20 2002-03-11 三菱電機株式会社 交流発電機
EP1109290B1 (en) * 1999-12-14 2005-03-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stator windings of an alternator
JP2009131092A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Denso Corp 回転電機の固定子および回転電機
JP5460884B2 (ja) * 2010-12-24 2014-04-02 三菱電機株式会社 車両用回転電機およびそれに用いられる巻線アッセンブリの製造方法
US10865852B2 (en) * 2018-03-13 2020-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Powertrain with cycloidal mechanism having reinforced contact surfaces

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601642A (en) * 1970-01-22 1971-08-24 Gen Electric Multi-three phase winding with interchanged circuit sequence
US20060226727A1 (en) * 2005-04-06 2006-10-12 Visteon Global Technologies, Inc. Low noise stator winding having a phase angle shift
CN204231052U (zh) * 2014-10-14 2015-03-25 泉州开普勒车用电机有限公司 一种发电机扁线定子的改进结构
CN111446797A (zh) * 2020-03-18 2020-07-24 上海蔚来汽车有限公司 扁线连续波绕组、定子及电机
CN111917211A (zh) * 2020-05-29 2020-11-10 厦门势拓御能科技有限公司 一种两条支路的扁线导体定子绕组及电机
CN212649211U (zh) * 2020-05-29 2021-03-02 厦门势拓御能科技有限公司 一种两条支路的扁线导体定子绕组及电机
CN111564921A (zh) * 2020-06-10 2020-08-21 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种电机定子及电机

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114069914A (zh) * 2021-10-25 2022-02-18 菲仕绿能科技(宁波)有限公司 一种扁线电机定子绕组
CN114204708A (zh) * 2021-10-30 2022-03-18 华为数字能源技术有限公司 定子、扁线电机、动力总成和车辆
WO2023071456A1 (zh) * 2021-10-30 2023-05-04 华为数字能源技术有限公司 定子、扁线电机、动力总成和车辆
TWI815630B (zh) * 2021-10-30 2023-09-11 大陸商華為數字能源技術有限公司 定子、扁線電機、動力總成和車輛
CN114400800A (zh) * 2021-12-29 2022-04-26 南京清研易为新能源动力有限责任公司 扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法
CN114400800B (zh) * 2021-12-29 2024-02-06 南京清研易为新能源动力有限责任公司 扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法
CN114552810A (zh) * 2022-01-21 2022-05-27 浙江零跑科技股份有限公司 定子组件、具有其的电机及车辆
CN114552810B (zh) * 2022-01-21 2023-08-01 浙江零跑科技股份有限公司 定子组件、具有其的电机及车辆

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