CN114337033A - 一种三相扁线波绕组结构、三相电机、动力总成和车辆 - Google Patents

一种三相扁线波绕组结构、三相电机、动力总成和车辆 Download PDF

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CN114337033A CN202111108300.8A CN202111108300A CN114337033A CN 114337033 A CN114337033 A CN 114337033A CN 202111108300 A CN202111108300 A CN 202111108300A CN 114337033 A CN114337033 A CN 114337033A
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兰华
蔺梦轩
吴晓鹏
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Abstract

本申请实施例提供一种三相扁线波绕组结构、三相电机、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,各相所述绕线在所述定子的定子槽内绕设有10层导体,且各个所述定子槽内的导体层数相同;所述三相扁线波绕组的极数为P,所述P为4的倍数;每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路。这样确保每相各个支路在相带中的占位满足电气上的均匀对称分布,使得各支路电势平衡,无环流;此外,有效降低了三相电机由于层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

一种三相扁线波绕组结构、三相电机、动力总成和车辆
技术领域
本发明涉及电机绕组技术领域,尤其涉及一种三相扁线波绕组结构、三相电机、动力总成和车辆。
背景技术
扁线电机越来越多地应用于电动汽车领域。扁线电机具有高铜满率、利于电机绕组散热、能够提高绕组的耐压能力以及降低绕组端部长度等方面的优势,进而可以提升电机转矩密度和功率密度。因此,扁线电机成为了促进汽车轻量化、提升电动汽车的续航里程、提升汽车的空间利用率和降低动力总成成本的一个重要举措。
目前,扁线电机包括扁线波绕组结构、定子以及转子等,其中,扁线波绕组结构采用波绕整距、短距或长距的连线方式,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,或者,每相引出线端设为U型线端,非引出线端为焊接端。
然而,随着电机中定子的定子槽内导体层数增加,使得绕线工艺难度增大,另外同相各支路易出现电势不平衡,容易引出环流,增加损耗,降低电机效率。
发明内容
本申请实施例提供一种三相扁线波绕组结构、三相电机、动力总成和车辆,降低了三相电机由于定子槽内导体层数增加所导致的扁线绕线工艺难度大,确保了同相各支路的电势平衡,避免同相各支路间产生环流而导致损耗增加以及效率降低的问题。
本申请实施例提供一种三相扁线波绕组结构,用于绕设在电机的定子上,包括:包括三相扁线波绕组,每相所述波绕组包括进线端、出线端以及位于所述出线端和所述进线端之间的绕线;每相所述波绕组包括a个支路,所述a为2的倍数;各相所述绕线在所述定子的定子槽内绕设有10层导体,且各个所述定子槽内的导体层数相同;每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的其中一个位于所述定子槽的槽底,每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的另一个位于所述定子槽的槽口;所述三相扁线波绕组的极数为P,所述P为4的倍数;每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路。
本申请实施例提供的三相电机,通过将每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,这样确保了每个支路的各个占位方式在同相的各个相带排布,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路,这样,同相相邻两个支路在同相相邻的相带上具有相同的占位方式,同相相邻两个支路在电气上达到平衡,当通入相同电流时,同相相邻两个支路在相邻相带上由于占位方式相同,所以同相相邻支路在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得同相相邻两个支路在同相各个相带上的电势上达到平衡,这样,同相相邻两个支路之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,本申请实施例提供的电机,降低了电机的损耗,使得电机的效率提升。另外,整距绕组中,同一定子槽内的各层波绕组均为同相的,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。短距绕组时,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中相邻两个支路的进线端分别位于对应的所述定子槽的槽底和槽口,同相所述波绕组中相邻两个支路的出线端分别位于对应的所述定子槽的槽底和槽口。
在一种可能的实施方式中,所述波绕组为整距绕组,所述波绕组的焊接端的跨距均为6,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且两个跨距分别为5和7。
在一种可能的实施方式中,所述波绕组为短距绕组,所述波绕组的焊接端的跨距均为5,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且所述两个不同的跨距分别为6和8;
或者,所述波绕组的焊接端的跨距均为7,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且所述两个不同的跨距分别为4和6。
在一种可能的实施方式中,每个所述支路在对应的各个所述定子槽中的导体相对所述定子的中心呈中心对称。
在一种可能的实施方式中,所述绕线包括:位于定子槽内的有效边以及位于所述定子两端的两个端部;
所述两个端部中的其中一个端部为引出线端,所述进线端、所述出线端与所述引出线端位于所述定子的同一侧;
所述两个端部中的另一个端部为焊接端;
且所述焊接端的扭头角度相同。
在一种可能的实施方式中,当所述波绕组为整距绕组时,同一所述定子槽内的各层导体属于同相所述波绕组。
在一种可能的实施方式中,当所述波绕组为短距绕组时,部分所述定子槽内的各层导体为同相导体,部分所述定子槽内的各层导体为相邻的两相导体,且同一所述定子槽内的相邻两相导体之间具有绝缘层。
在一种可能的实施方式中,所述a=4,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为整距绕组时,同相所述波绕组中的其中一个支路在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+43]10
所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X9为X号槽的第1层…第9层,例如,X为5时,则所述X为定子槽的5号槽,X1…X9分别为5号槽的第一层…第9层。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的另一个相邻的所述支路在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的第三个支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
其中,所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]9为[X+1]号槽的第1层…第9层。
例如,当X为5时,则[X+1]为6,即定子槽的6号槽,[X+1]1…[X+1]9为6号槽的第1层…第9层。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的第四个支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
在一种可能的实施方式中,所述a=2,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为整距绕组,同相所述波绕组中的第一支路包括第一线圈、第二线圈以及用于将所述第一线圈和所述第二线圈串联的第一跳线;
其中,所述第一线圈在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+43]10
所述第二线圈对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
所述第一跳线的两端分别与所述第一线圈的出线端和所述第二线圈的进线端相连,所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X10为X号槽的第1层…第10层。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的第二支路包括第三线圈、第四线圈,以及用于将第三线圈和第四线圈串联的第二跳线;
所述第三线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
所述第四线圈对应的相带中的占位如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
其中,所述第二跳线的两端分别与所述第三线圈的出线端和所述第四线圈的进线端相连。所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]10为[X+1]号槽的第1层…第10层。
在一种可能的实施方式中,所述a=4,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为短距绕组,同相所述波绕组中的其中一个所述支路在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X9为X号槽的第1层…第9层。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的另一个相邻的所述支路在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的第三个所述支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]9为[X+1]号槽的第1层…第9层。
在一种可能的实施方式中,同相所述波绕组中的第四个所述支路在对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
所述[X-1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X-1]1…[X-1]10为[X-1]号槽的第1层…第10层。
例如,当X为5时,则[X-1]为4,即定子槽的4号槽,[X-1]1…[X-1]10为4号槽的第1层…第10层。
在一种可能的实施方式中,所述a=2,所述P=8,且所述波绕组为短距绕组,任意一相所述波绕组中的第一支路包括第五线圈、第六线圈,以及用于将第五线圈和第六线圈串联的第三跳线;
所述第五线圈在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
所述第六线圈对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
所述第三跳线的两端分别与所述五线圈的出线端和所述第六线圈的进线端相连。
在一种可能的实施方式中,任意一相所述波绕组中的第二支路包括第七线圈、第八线圈,以及用于将第七线圈和第八线圈串联的第四跳线;
所述第七线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
所述第八线圈对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
所述第四跳线的两端分别与所述七线圈的出线端和所述第八线圈的进线端相连。
本申请实施例还提供一种三相电机,至少包括定子铁芯和上述所述的三相扁线波绕组结构;所述定子铁芯的内壁周向上设有多个定子槽;
所述三相扁线波绕组结构中的三相扁线波绕组的部分绕设在所述定子槽内,所述三相扁线波绕组的部分位于所述定子槽外;
每相所述波绕组包括a个支路,所述a为2的倍数;
各相所述绕线在所述定子的定子槽内绕设有10层导体,且各个所述定子槽内的导体层数相同;每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的其中一个位于所述定子槽的槽底,每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的另一个位于所述定子槽的槽口;
所述三相扁线波绕组的极数为P,所述P为4的倍数;
每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置;
且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路。
通过包括上述三相扁线波绕组结构,将每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路,这样,同相相邻两个支路在同相相邻的相带上具有相同的占位方式,同相相邻两个支路在电气上达到平衡,当通入相同电流时,同相相邻两个支路在相邻相带上由于占位方式相同,所以同相相邻支路在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得同相相邻两个支路在同相各个相带上的电势上达到平衡,这样,同相相邻两个支路之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,本申请实施例提供的电机,降低了电机的损耗,使得电机的效率提升。另外,整距绕组中,同一定子槽内的各层波绕组均为同相的,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。短距绕组时,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
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三相电机,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三相电机或上述所述的动力总成。
通过包括上述三相电机或动力总成,将每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路,这样,同相相邻两个支路在同相相邻的相带上具有相同的占位方式,同相相邻两个支路在电气上达到平衡,当通入相同电流时,同相相邻两个支路在相邻相带上由于占位方式相同,所以同相相邻支路在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得同相相邻两个支路在同相各个相带上的电势上达到平衡,这样,同相相邻两个支路之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,本申请实施例提供的电机,降低了电机的损耗,使得电机的效率提升。另外,整距绕组中,同一定子槽内的各层波绕组均为同相的,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。短距绕组时,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的三相电机的立体结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的三相电机整距绕线时沿着图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三相电机中其中一个定子槽中的各层导体层的示意图;
图5是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时三相扁线波绕组整距绕线的展开示意图;
图6是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时U相波绕组整距绕线的展开示意图;
图7是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时V相波绕组整距绕线的展开示意图;
图8是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时W相波绕组整距绕线的展开示意图;
图9是本申请一实施例提供的三相电机中U相第一支路的整距绕线展开示意图;
图10是本申请一实施例提供的三相电机中U相第一支路在定子槽中的剖面示意图;
图11是本申请一实施例提供的三相电机中U相第二支路的整距绕线展开示意图;
图12是本申请一实施例提供的三相电机中U相第二支路在定子槽中的剖面示意图;
图13是本申请一实施例提供的三相电机中U相第三支路的整距绕线展开示意图;
图14是本申请一实施例提供的三相电机中U相第三支路在定子槽中的剖面示意图;
图15是本申请一实施例提供的三相电机中U相第四支路的整距绕线展开示意图;
图16是本申请一实施例提供的三相电机中U相第四支路在定子槽中的剖面示意图;
图17是本申请一实施例提供的三相电机中三相扁线波绕组星型连接方式示意图;
图18是本申请一实施例提供的三相电机中三相扁线波绕组三角型连接方式示意图;
图19是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时U相波绕组整距绕线的展开示意图;
图20是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时V相波绕组整距绕线的展开示意图;
图21是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时W相波绕组整距绕线的展开示意图;
图22是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时三相波绕组整距绕线的展开示意图;
图23是本申请一实施例提供的三相电机短距绕线时沿着图1中的A-A方向的剖面结构示意图;
图24是图23中的部分放大示意图;
图25是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时三相扁线波绕组短距绕线的展开示意图;
图26是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时U相波绕组短距绕线的展开示意图;
图27是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时V相波绕组短距绕线的展开示意图;
图28是本申请一实施例提供的三相电机中q=2以及a=4时W相波绕组短距绕线的展开示意图;
图29是本申请一实施例提供的三相电机中U相第一支路的短距绕线展开示意图;
图30是本申请一实施例提供的三相电机中U相第一支路在定子槽中的剖面示意图;
图31是本申请一实施例提供的三相电机中U相第二支路的短距绕线展开示意图;
图32是本申请一实施例提供的三相电机中U相第二支路在定子槽中的剖面示意图;
图33是本申请一实施例提供的三相电机中U相第三支路的短距绕线展开示意图;
图34是本申请一实施例提供的三相电机中U相第三支路在定子槽中的剖面示意图;
图35是本申请一实施例提供的三相电机中U相第四支路的短距绕线展开示意图;
图36是本申请一实施例提供的三相电机中U相第四支路在定子槽中的剖面示意图;
图37是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时U相波绕组短距绕线的展开示意图;
图38是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时V相波绕组短距绕线的展开示意图;
图39是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时W相波绕组短距绕线的展开示意图;
图40是本申请一实施例提供的三相电机中q=2、a=2时三相波绕组短距绕线的展开示意图。
附图标记说明:
100-三相电机;10-定子铁芯;11-定子槽;11a-槽底;11b-槽口;
20-三相扁线波绕组;21-U相波绕组;
22-V相波绕组;23-W相波绕组;
21a、22a、23a、211f、212f、213f、214f、201、203-端部;21b、22b、23b、211c、212c、213c、214c-第一部分;21c、22c、23c、211e、212e、213e、214e-第二部分;
21d、22d、23d、214d、211d、212d、213d、202-有效边;
21e、22e、23e-第一跳线;21f、22f、23f-第二跳线;
21g、22g、23g-第三跳线; 21h、22h、23h-第四跳线;
211-U相第一支路; 212-U相第二支路;
213-U相第一支路; 214-U相第二支路;
211a、212a、213a、214a-进线端;211b、212b、213b、214b-出线端。
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极和极,一般把1个N极和1个极称为一对磁极,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割磁场、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。
需要说明的是,本申请实施例中,对于扁线绕组来说,由于U型线跨距可能存在多种,采用等效节距来描述节距。扁线的等效节距是指位于相邻两极下的同一相绕组的上、下相带之间的间距。
极距:一个极在定子圆周上所跨的距离,用槽数计。极距=定子槽数/极数。
整距:节距等于极距,短距:节距小于极距。需要说明的是,对于扁线绕组来说,整距可以指有效节距等于极距,短距可以指有效节距小于极距。若不存在上、下相带之分,则为整距。
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。
波绕组:是合成节距等于整数的一种绕组。嵌线时两个相连的线圈成波浪形前进。
相带:每极下每相绕组占有的范围。
现有技术中,电机采用扁线波绕组结构时,随着电机中定子的定子槽内导体层数增加,使得绕线工艺难度增大,同相各支路易出现不平衡,容易引出环流,增加损耗,降低电机效率。
基于此,本申请提供一种三相扁线波绕组结构和三相电机100,三相电机100可以为三相扁线波绕组电机,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三相扁线波绕组结构和三相电机100,通过在。
图1为本申请实施例提供的三相电机100,参见图1所示,三相电机100至少包括:三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为本申请提供的三相电机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,三相扁线波绕组结构包括三相扁线波绕组20,三相扁线波绕组20分别为U相波绕组21(参见下述图6)、V相波绕组22(参见下述图7)和W相波绕组23(参见下述图8)。
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,各相绕线在定子槽内绕设有10层导体,各个定子槽11内的导体层数相同(参见图2),例如,参见图4所示,每个定子槽11内具有10层导体20a,定子槽11内的10层导体20a分别为L1层,L2层、L3层、L4层,L5层、L6层、L7层,L8层、L9层和L10层。
需要说明的是,每个定子槽11内的各个导体20a为绕线位于定子槽内的部分,该导体20a为绕线的有效边。
另外,可以理解的是,当定子槽11的槽深相同的情况下,当定子槽11内的导体20a的层数越少,则单个导体20a越厚,这样涡流效应比较明显,导致AC(即交流)损耗较大,且在高速下,交流损耗大于直流损耗,而当定子槽11内的导体20a的层数越多,则当单个导体20a越扁,这样减小电机的涡流效应,高速下,电机的效率会提升,AC损耗下降,绕组的温度降低,但是定子槽11内的层数过多时,导体20a本身的绝缘占比越大,导致直流损耗会增加,所以,综合考虑直流和交流损耗,本申请实施例中,定子槽11内的导体20a的层数设置为10层,这样,在定子槽11槽深一致的前提下,满足了电机在高速下的效率提升,以及确保交流和直流损耗在要求的范围内。
其中,每个定子槽11具有槽底11a和槽口11b,其中,槽底11a靠近定子10的外表面,槽口11b靠近定子的中心轴。本申请实施例中,定子槽11中的L1层位于槽底11a,L10层位于定子10的槽口11b。
其中,图5为三相扁线波绕组的展开示意图,且图5中示出的三相扁线波绕组为整距绕组。每相波绕组包括进线端、出线端以及位于出线端和进线端之间的绕线,例如,参见图5和图6所示,U相波绕组21包括U相进线端(即U1+、U2+、U3+、U4+),U相出线端(即U1-、U2-、U3-、U4-)。参见图7,V相波绕组22包括V相进线端(即V1+、V2+、V3+、V4+),V相出线端(即V1-、V2-、V3-、V4-)。参见图8,W相波绕组23包括W相进线端(即W1+、W2+、W3+、W4+),W相出线端(即W1-、W2-、W3-、W4-)。
继续参见图5所示,每相波绕组的绕线均包括:位于定子槽内的有效边202以及位于定子两端的两个端部,两个端部中的其中一个端部为引出线端,引出线端主要为U型线。进线端、出线端与引出线端位于定子的同一侧,两个端部中的另一个端部为焊接端。例如,图5中,焊接端为有效边202下方的端部201,引出线端为有效边202上方的端部203。
例如,参见图6所示,U相波绕组21的绕线包括:位于定子槽内的有效边21d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部21a,另一个端部包括第一部分21b和第二部分21c,其中,U相波绕组21的进线端和出线端与第一部分21b相连。端部21a为焊接端,第一部分21b和第二部分21c为引出线端。
其中,参见图6所示,U相波绕组21的焊接端(即端部21a)的跨距均为y,且y=6,引出线端(即第一部分21b和第二部分21c)具有两个不同的跨距,即,引出线端的跨距为两种组合跨距,两个跨距分别为5和7,例如,第一部分21b的跨距为y+1,即7,第二部分21c的跨距为y-1,即为5。
参见图7所示,V相波绕组22的绕线包括:位于定子槽内的有效边22d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部22a,另一个端部包括第一部分22b和第二部分22c,其中,V相波绕组22的进线端和出线端与第一部分22b相连。端部22a为焊接端,第一部分22b和第二部分22c为引出线端。
参见图7所示,V相波绕组22的焊接端(即端部22a)的跨距均为y,且y=6,引出线端(即第一部分22b和第二部分22c)具有两个不同的跨距,两个跨距分别为5和7,例如,第一部分22b的跨距为y+1,即7,第二部分22c的跨距为y-1,即为5。
参见图8所示,W相波绕组23的绕线包括:位于定子槽内的有效边23d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部23a,另一个端部包括第一部分23b和第二部分23c,其中,W相波绕组23的进线端和出线端与第一部分23b相连。端部23a为焊接端,第一部分23b和第二部分23c为引出线端。
参见图7所示,W相波绕组23的焊接端(即端部23a)的跨距均为y,且y=6,引出线端(即第一部分23b和第二部分23c)具有两个不同的跨距,两个跨距分别为5和7,例如,第一部分23b的跨距为y+1,即7,第二部分23c的跨距为y-1,即为5。
因此,本申请实施例中,各相波绕组的焊接端的跨距均为6,波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且两个跨距分别为5和7。且焊接端的扭头角度相同,这样方便焊接。
本申请实施例中,每相波绕组包括a个支路,a为2的倍数,例如,a可以为2,或者参见图5所示,a可以为4,或者在一些示例中,a还可以为8。
其中,每个支路的进线端和出线端中的其中一个位于定子槽11的槽底11a,每个支路的进线端和出线端中的另一个位于定子槽11的槽口11b,例如,参见图5所示,U相第一支路(即U1)的进线端位于14号槽的槽底11a(即14号槽的L1层位置),U相第一支路(即U1)的出线端位于7号槽的槽口11b,即,7号槽的L10层位置。
其中,由于每相支路数和层数增多时,绕制困难,易引起各个支路在电气上的不对称,使得各个支路间易出现电势不平衡,这样容易引起环流,从而导致绕组的损耗增加,这样,降低了电机的效率。
为了解决上述问题,本申请实施例中,通过将每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的支路,这样,同相相邻两个支路在同相相邻的相带上具有相同的占位方式,同相相邻两个支路在电气上达到平衡,当通入相同电流时,同相相邻两个支路在相邻相带上由于占位方式相同,所以同相相邻支路在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得同相相邻两个支路在同相各个相带上的电势上达到平衡,这样,同相相邻两个支路之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,本申请实施例提供的电机,降低了电机的损耗,使得电机的效率提升。
下面通过几个实施例对本申请实施例提供的方案进行详细阐述:
实施例一
本申请实施例中,三相扁线波绕组的极数为P,且P为4的倍数,每极每相波绕组的槽数为q,每相支路绕线的定子槽11个数为Pq,所以,三相扁线波绕组的定子槽11的总槽数为3Pq。
本申请实施例中,三相波绕组为整距绕组,同一定子槽11内的各层导体属于同相波绕组。
本申请实施例中,以P=8,q=2为例进行说明,所以,每相支路具有8个相带,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5所示,用1-48标识48个定子槽11的槽号。
本申请实施例,a=4,U相波绕组21包括4个支路,分别为U相第一支路211(即图6中的U1)、U相第二支路212(即图6中的U2)、U相第三支路213(即图6中的U3),U相第四支路214(即图6中的U4)。
参见图7所示,V相波绕组22包括4个支路,分别为V相第一支路(即V1)、V相第二支路(即V2)、V相第三支路(即V3),V相第四支路(即V4)。
参见图8所示,W相波绕组23包括4个支路,分别为W相第一支路(即W1)、W相第二支路(即W2)、W相第三支路(即W3),V相第四支路(即W4)。
本申请实施例中,每个支路在每个定子槽11内绕设5层导体,且同一定子槽11内各个导体为同相相邻的两个支路,这样,同相的每个相带占位两个相邻定子槽11时,由于每个定子槽11内具有10层导体,所以每个相带具有20个位置,当每个支路在每个定子槽11内绕设5层,且同一定子槽11内相邻两个导体为同相相邻的两个支路时,每个支路在相带中会有4种不同的占位方式,本申请实施例中,每个支路在相带中的所有占位方式在同相各个相带中连续设置,例如,每个支路在各个相带中会把这4种占位方式均连续设置一遍。这样,确保了每个支路在同相的各个相带中所有占位方式实现了遍历,这样,确保每相各个支路在所能布置的相带上分布均匀。
需要说明的是,本申请实施例中,每个支路在相带中的所有占位方式在同相各个相带中连续设置具体指每个支路的所有占位方式在同相连续的各个相带中设置一次,例如,当每个支路在相带中有4种占位方式,而每相有8个相带,这样4种占位方式首先在同相的4个连续的相带中分别设置一种占位方式,这样同相连续的四个相带中,支路的占位方式均不同,且4种占位方式在同相的4个相带中连续设置一遍,对于剩余的四个相带,可以继续将该4种占位方式分别在四个连续的相带中设置一遍,这样每个支路的4种占位方式在8个相带中连续设置了两次。
本申请实施例中,由于每个支路具有4种不同的占位方式,所以每个支路在相带中的占位方式设置时,每个支路在前四个相带中的占位方式均不同,即,每个支路在前四个相带中遍历四种占位方式。
当每相具有8个相带时,每个支路前4个相带中的占位方式可以与后四个相带中的占位方式相同,这样,每个支路将相带中的各个占位方式连续设置了两遍。
可以理解的是,本申请实施例中,“遍历”具体指将相带中各种不同的占位方式均排布一遍。
其中,为了确保每相各个支路间电势平衡,所以,需要将同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的支路,为了实现将同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的支路,所以,本申请实施例,每相波绕组绕线时,可以将同相波绕组中的其中一个支路在对应的相带中的占位排布如下(X<6):
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+19]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+43]6
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+19]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+43]8
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]3-[X+43]4
将同相波绕组中的另一个相邻的支路在对应的相带中的占位排布如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
X6-[X+7]5[X+13]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+37]6-[X+42]5
X8-[X+7]7[X+13]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+37]8-[X+42]7
X10-[X+7]9[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
将同相波绕组中的第三个支路在对应的相带中的占位排布如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+7]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+31]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+7]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+31]7-[X+36]7-[X+42]7
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
将同相波绕组中的第四个支路在对应的相带中的占位排布如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X+1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+25]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X+1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+25]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
其中,X1…X10为X号槽的第1层(即L1层)…第10层(即L10)。[X+1]1…[X+1]10为[X+1]号槽的第1层…第10层。
举例来说,本申请实施例中,以U相波绕组21为例,参见图6所示,U相波绕组21具有8个相带,每个相带占位2个相邻的定子槽11,U相波绕组21的8个相带占位的定子槽11的槽号分别为:X与[X+1]、[X+6]与[X+7]、[X+12]与[X+13]、[X+18]与[X+19]、[X+24]与[X+25]、[X+30]与[X+31]、[X+36]与[X+37]、[X+42]与[X+43]。
当X=1时,参见图6所示,U相波绕组21的8个相带占位的定子槽11的槽号分别为:1号槽与2号槽、7号槽与8号槽、13号槽与14号槽、19号槽和20号槽、25号槽与26号槽、31号槽与32号槽、37号槽与38号槽、43号槽与44号槽。
由于每极中三相波绕组往往依次排布,所以,当U相波绕组21中从X=1开始布置时,W相波绕组23中可以从X=3开始布置,参见图8所示,W相波绕组23的8个相带占位的定子槽11的槽号分别为:3号槽与4号槽、9号槽与10号槽、15号槽与16号槽、21号槽与22号槽、27号槽与28号槽、33号槽与34号槽、39号槽与40号槽、45号槽与46号槽。
则V相波绕组22中可以从X=5参见图7所示,V相波绕组22的8个相带占位的定子槽11的槽号分别为:5号槽与6号槽、11号槽与12号槽、17号槽与18号槽、23号槽与24号槽、29号槽与30号槽、35号槽与36号槽、41号槽与42号槽、47号槽与48号槽。
下面以U相波绕组21为例,首先对U相波绕组21中的第一支路进行说明:
参见图9所示,U相第一支路211(即U1)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:X、[X+6]、X+13]、[X+19]、[X+24]、[X+30]、[X+37]、[X+43]。
且U相第一支路211在X、[X+6]、X+13]、[X+19]、[X+24]、[X+30]、[X+37]、[X+43]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2—(一层线圈)
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4—(两层线圈)
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+19]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+43]6—(三层线圈)
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+19]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+43]8—(四层线圈)
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]3-[X+43]4—(五层线圈)
所以,当X=1时,U相第一支路211(即U1)在对应的相带中的占位如下表1所示(表1中的1-48表示定子槽11的槽号,L1-L10表示导体的层号,表1中的”+”代表电流流入导体,”-”代表电流流出导体):
表1U相第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000151
需要说明的是,表1中,当每个支路在定子槽11中绕5层导体时,则每个相带中会有4种不同的占位方式,例如,1号槽和2号槽对应的第一个相带中的4种不同的占位方式分别为:
第一种占位:1号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第二种占位:1号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第三种占位:2号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四重占位:2号槽的L2、L4、L6、L8、L10。
与第一个相带相邻的相带为7号槽和8号槽对应的第二个相带,7号槽和8号槽对应的第二个相带中4种不同的占位方式分别为:
第一种占位:7号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第二种占位:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第三种占位:8号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四重占位:8号槽的L2、L4、L6、L8、L10。
与第二个相带相邻的相带为13号槽和14号槽对应的第三个相带,13号槽和14号槽对应的第三个相带中4种不同的占位方式为:
第一种占位:13号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第二种占位:13号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第三种占位:14号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四重占位:14号槽的L2、L4、L6、L8、L10。
而同相相邻相带中相同的占位具体指两个相邻相带中有相同的两个占位方式。
例如,1号槽的L1、L3、L5、L7、L9,7号槽的L1、L3、L5、L7、L9以及13号槽的L1、L3、L5、L7、L9,即为三个相带中其中一种相同的占位。
2号槽的L1、L3、L5、L7、L9,8号槽的L1、L3、L5、L7、L9以及14号槽的L1、L3、L5、L7、L9即为三个相带中另一种相同的占位。
1号槽的L2、L4、L6、L8、L10,7号槽的L2、L4、L6、L8、L10以及13号槽的L2、L4、L6、L8、L10,即为三个相带中第三种相同的占位。
2号槽的L2、L4、L6、L8、L10,8号槽的L2、L4、L6、L8、L10以及14号槽的L2、L4、L6、L8、L10,即为三个相带中第四种相同的占位。
可以理解的是,同相其他相邻相带中的占位方式,可以参考1号槽和2号槽组成的相带与相邻的7号槽和8号槽组成的相带。
所以,U相第一支路211在相带中的不同占位方式在各个相带中占位时,如表1所示,U相第一支路211在1号槽和2号槽对应的相带中占位分别为:1号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第一支路211在7号槽和8号槽对应的相带中占位分别为:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211在13号槽和14号槽对应的相带中占位分别为14号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第一支路211在19号槽和20号槽对应的相带中占位分别为:20号槽的L2、L4、L6、L8、L10。可以看出,U相第一支路211在前四个相带中的占位均不相同,即,U相第一支路211在相带中的占位方式在前四个相带中设置一遍。
表1中还可以看出,U相第一支路211在后四个相带中的占位也连续设置了一遍,其中,U相第一支路211在前四个相带和后四个相带中的占位顺序相同。
其中,表1中的该种占位方式在绕制时,可以参见图9所示,U相第一支路211包括进线端211a、出线端211b,以及位于进线端211a和出线端211b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边211d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部211f,另一个端部包括两个第一部分211c和两个第二部分211e。
其中,端部211f作为焊接端,且U相第一支路211的4个端部211f的跨距均为y,且y=6,U相第一支路211的第一部分211c的跨距为y+1,即为7,U相第一支路211的第二部分211e的跨距为y-1,即为5。
绕制时,参见图9和图10,U相第一支路211的进线端211a从14号槽的L1层进入,参见图9所示,从14号槽的L1层进入后从20号槽的L2层引出,然后接着又从25号槽的L1层进入,从31号槽的L2层引出,依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在7号槽的L2层结束,通过层间跨线进入14号槽的L3层,进而L3层和L 4层又可重复L1层和L2层的绕线方式。U相第一支路211全部联结完成,U相第一支路211的出线端211b从7号槽的L10层引出。
参见图9所示,U相第一支路211的进线端211a与出线端211b之间的跨距为y+1,当y=6时,所以,U相第一支路211的进线端211a与出线端211b之间的跨距为7。
根据图9所示的方式绕设后,U相第一支路211在定子槽11中的分布如图10所示,参见图10,U相第一支路211在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,参见图10所示,7号槽与31号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第一支路211在7号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211在25号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第一支路211在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第一支路211在定子的周向方向上的分布是均匀的。
下面对U相第二支路212进行说明:
参见图11所示,U相第二支路212(即U2)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:X、[X+7]、X+13]、[X+18]、[X+24]、[X+31]、[X+37]、[X+42]。
且U相第二支路212在X、[X+7]、X+13]、[X+18]、[X+24]、[X+31]、[X+37]、[X+42]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
X6-[X+7]5-[X+13]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+37]6-[X+42]5
X8-[X+7]7-[X+13]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+37]8-[X+42]7
X10-[X+7]9-[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
当X=1时,U相第二支路212(即U2)在对应的相带中的占位如下表2所示(需要说明的是,表2中包含U相第一支路211):
表2 U相第二支路和第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000171
Figure BDA0003273182710000181
从表2中可以看出,U相第二支路212(U2)在第一个相带(即1号槽和2号槽对应的相带)中的占位为:1号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211(U1)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
继续参见表2所示,U相第二支路212(U2)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:8号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第一支路211(U1)在第三个相带(即13号槽和14号槽对应的相带)中的占位为:14号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。
继续参见表2所示,U相第二支路212(U2)在第三个相带中的占位为:14号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211(U1)在第四个相带(19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:20号槽的L2、L4、L6、L8、L10。因此,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。
继续参见表2所示,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第四相带和第五相带(25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第五相带和第六相带(31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第六相带和第七相带(37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第七相带和第八相带(43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第八相带和第一相带(1号槽和2号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
综上,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)之间的损耗降低。
本申请实施例中,U相第二支路212在表2中的占位可以采用如下绕线方式:例如,参见图11所示,U相第二支路212包括进线端212a(即图11中的U2+)、出线端212b(即图11中的U2-),以及位于进线端212a和出线端212b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边212d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部212f,另一个端部包括两个第一部分212c和两个第二部分212e。
其中,端部212f作为焊接端,且U相第二支路212的4个端部212f的跨距均为y,且y=6,U相第二支路212的第一部分212c的跨距为y+1,即为7,U相第二支路212的第二部分212e的跨距为y-1,即为5。
绕制时,参见图11和图12,U相第二支路212的进线端212a从1号槽的L10层(参见图12所示)进入,参见图11所示,从1号槽的L10层进入后从43号槽的L9层引出,然后接着又从38号槽的L10层进入,从32号槽的L9层引出,依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在8号槽的L9层结束,通过层间跨线进入1号槽的L8层,进而L8层和L7层又可重复L10层和L9层的绕线方式。U相第二支路212全部联结完成,U相第二支路212的出线端212b从8号槽的L1层引出。
参见图11所示,U相第二支路212的进线端212a与出线端212b之间的跨距为y+1,当y=6时,所以,U相第二支路212的进线端212a与出线端212b之间的跨距为7。
根据图11所示的方式绕设后,U相第二支路212在定子槽11中的分布如图12所示,参见图12,U相第二支路212在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,1号槽与25号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第二支路212在1号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第二支路212在25号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第二支路212在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第二支路212在定子的周向方向上的分布是均匀的。
本申请实施例中,同相波绕组中相邻两个支路的进线端分别位于对应的定子槽11的槽底11a和槽口11b,例如,相邻两个支路中的其中一个支路的进线端位于对应的定子槽11的槽底11a,相邻两个支路中的另一个支路的进线端位于对应的定子槽11的槽口11b。同相波绕组中相邻两个支路的出线端分别位于对应的定子槽11的槽底11a和槽口11b,例如,相邻两个支路中的其中一个支路的出线端位于对应的定子槽11的槽底11a,相邻两个支路中的另一个支路的出线端位于对应的定子槽11的槽口11b。例如,参见图12所示,U相第一支路211的进线端位于14号槽的L1层(即槽底11a),U相第二支路212的进线端位于1号槽的L10层(即槽口11b);U相第一支路211的出线端位于7号槽的L10层(即槽口11b),则U相第二支路212的出线端位于8号槽的L11层(即槽底11a)。
下面对U相第三支路213进行说明:
参见图13所示,U相第三支路213(即U3)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:[X+1]、[X+7]、X+12]、[X+18]、[X+25]、[X+31]、[X+36]、[X+42]。
且U相第三支路213在[X+1]、[X+7]、X+12]、[X+18]、[X+25]、[X+31]、[X+36]、[X+42]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+7]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+31]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+7]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+31]7-[X+36]7-[X+42]7
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
当X=1时,U相第三支路213(即U3)在对应的相带中的占位如下表3所示(需要说明的是,表3中包含U相第一支路211和U相第二支路212):
表3 U相第三支路、第二支路、第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000201
Figure BDA0003273182710000211
其中,U相第二支路212(U2)与U相第三支路213(U3)相邻,所以,从表3中可以看出,U相第三支路213(U3)在第一个相带(即1号槽和2号槽对应的相带)中的占位为:2号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第二支路212(U2)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:8号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
继续参见表3所示,U相第三支路213(U3)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:8号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第二支路212(U1)在第三个相带(即13号槽和14号槽对应的相带)中的占位为:14号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。
继续参见表3所示,U相第三支路213(U3)在第三个相带中的占位为:13号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第二支路212(U2)在第四个相带(19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:19号槽的L1、L3、L5、L7和L9。因此,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。
继续参见表3所示,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第四相带和第五相带(25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第五相带和第六相带(31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第六相带和第七相带(37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第七相带和第八相带(43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第八相带和第一相带(1号槽和2号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
综上,相邻的U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)之间的损耗降低。
可以理解的是,本申请实施例中,U相第一支路211(U1)与U相第三支路213(U3)不是相邻的两个支路,所以,U相第一支路211(U1)与U相第三支路213(U3)在相邻各个相带上的占位不相同。
本申请实施例中,U相第三支路213在表3中的占位可以采用如下绕线方式:例如,参见图13所示,U相第三支路213包括进线端213a(即图13中的U2+)、出线端213b(即图13中的U2-),以及位于进线端213a和出线端213b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边213d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部213f,另一个端部包括两个第一部分213c和两个第二部分213e。
其中,端部213f作为焊接端,且U相第三支路213的4个端部213f的跨距均为y,且y=6,U相第三支路213的第一部分213c的跨距为y+1,即为7,U相第三支路213的第二部分213e的跨距为y-1,即为5。
绕制时,参见图13和图14,U相第三支路213的进线端213a从2号槽的L1层(参见图14所示)进入,参见图13所示,从2号槽的L1层进入后从8号槽的L2层引出,然后接着又从13号槽的L1层进入,从19号槽的L2层引出,依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在43号槽的L2层结束,通过层间跨线进入2号槽的L3层,进而L3层和L4层又可重复L1层和L2层的绕线方式。U相第三支路213全部联结完成,U相第三支路213的出线端213b从43号槽的L10层引出。
参见图13所示,U相第三支路213的进线端213a与出线端213b之间的跨距为y+1,当y=6时,所以,U相第三支路213的进线端213a与出线端213b之间的跨距为7。
根据图13所示的方式绕设后,U相第三支路213在定子槽11中的分布如图14所示,参见图14,U相第三支路213在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,43号槽与19号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第三支路213在43号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第三支路213在19号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第三支路213在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第三支路213在定子的周向方向上的分布是均匀的。
下面对U相第四支路214进行说明:
参见图15所示,U相第四支路214(即U4)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:[X+1]、[X+6]、X+12]、[X+19]、[X+25]、[X+30]、[X+36]、[X+43]。
且U相第四支路214在[X+1]、[X+6]、X+12]、[X+19]、[X+25]、[X+30]、[X+36]、[X+43]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X+1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+25]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X+1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+25]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
当X=1时,U相第四支路214(即U4)在对应的相带中的占位如下表4所示(需要说明的是,表3中包含U相第一支路211、U相第二支路212和U相第三支路213):
表4 U相四个支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000231
其中,U相第四支路214(U4)分别与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)相邻,所以,从表4中可以看出,U相第四支路214(U4)在第一个相带(即1号槽和2号槽对应的相带)中的占位为:2号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第三支路213(U3)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:8号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
U相第一支路211(U1)在第一个相带(即1号槽和2号槽对应的相带)中的占位为:1号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第四支路214(U4)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第四支路214(U4)与U相第一支路211(U1)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
继续参见表4所示,U相第四支路214(U4)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第三支路213(U3)在第三个相带(即13号槽和14号槽对应的相带)中的占位为:13号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。相应的,表4中,U相第四支路214(U4)在第三相带中的占位与U相第一支路211(U1)在第二相带中占位相同。
继续参见表4所示,U相第四支路214(U4)在第三个相带中的占位为:13号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第三支路213(U3)在第四个相带(19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:19号槽的L2、L4、L6、L8、L10。因此,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。相应的,表4中,U相第四支路214(U4)在第四相带中的占位与U相第一支路211(U1)在第三相带中占位相同。
继续参见表4所示,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第四相带和第五相带(25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第五相带和第六相带(31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第六相带和第七相带(37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第七相带和第八相带(43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第八相带和第一相带(1号槽和2号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
表4中还可以看出,相邻两个相带中同一层上的四个占位分别为U1、U2、U3和U4,所以,U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213和U相第四支路214在相邻相带中的同一层的四个占位上设置一遍。
表4中还可以看出,由于本申请实施例中,同相的每个支路在相带中均有4种占位方式,所以本申请实施例中,当支路的所有占位占位方式在同相各个相带中连续设置后,每个支路在同相连续四个相带中的占位方式均不同。
综上,相邻的U相第四支路214(U4)与相邻的U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)、U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U1)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)以及U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U3)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)之间以及U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U3)之间因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)之间的损耗降低。
因此,本申请实施例中,U相波绕组21中的各个相邻支路之间电势平衡,U相各个支路之间不易形成环形,所以,降低三相扁线波绕组结构的损耗,当三相扁线波绕组结构应用到电机中时,可以满足电机在高速下的效率。
可以理解的是,本申请实施例中,U相第二支路212(U2)与U相第四支路214(U4)不是相邻的两个支路,所以,U相第二支路212(U2)与U相第四支路214(U4)在相邻各个相带上的占位不相同。
本申请实施例中,U相第四支路214在表4中的占位可以采用如下绕线方式:例如,参见图15所示,U相第四支路214包括进线端214a(即图15中的U2+)、出线端214b(即图15中的U2-),以及位于进线端214a和出线端214b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边214d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部214f,另一个端部包括两个第一部分214c和两个第二部分214e。
其中,端部214f作为焊接端,且U相第四支路214的4个端部214f的跨距均为y,且y=6,U相第四支路214的第一部分214c的跨距为y+1,即为7,U相第四支路214的第二部分214e的跨距为y-1,即为5。因此,U相各个支路的焊接端跨距均相同,这样确保各个焊接点圆周对称分布,
绕设时,参见图15和图16,U相第四支路214的进线端214a从37号槽的L10层(参见图15所示)进入,参见图15所示,从37号槽的L10层进入后从31号槽的L9层引出,然后接着又从26号槽的L10层进入,从20号槽的L9层引出,依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在44号槽的L9层结束,通过层间跨线进入37号槽的L8层,进而L8层和L7层又可重复L10层和L9层的绕线方式。U相第四支路214全部联结完成,U相第四支路214的出线端214b从44号槽的L1层引出。
参见图15所示,U相第四支路214的进线端214a与出线端214b之间的跨距为y+1,当y=6时,所以,U相第四支路214的进线端214a与出线端214b之间的跨距为7。因此,U相各个支路的引出线端的跨距均相同,这样确保每相绕组进出线分布规律,绕组生产制造难度降低。
根据图15所示的方式绕设后,U相第四支路214在定子槽11中的分布如图16所示,参见图16,U相第四支路214在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,13号槽与37号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第四支路214在13号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第四支路214在37号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第四支路214在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第四支路214在定子的周向方向上的分布是均匀的。
需要说明的是,本申请实施例中,U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213、U相第四支路214分别依次按照表1、表2、表3和表4所示的占位方式,当然,在一些示例中,U相第一支路211也可以按照表2的占位方式,U相第二支路212可以按照表1的占位方式。例如,本申请实施例中,W相第一支路按照表2对应的占位方式,W相第二支路照表3对应的占位方式,W相第三支路按照表4对应的占位方式,W相第四支路按照表1对应的占位方式。
本申请实施例中,V相波绕组22中的四个支路在相带中占位时,V相第一支路、V相第二支路、V相第三支路、V相第四支路可以参考上述U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213、U相第四支路214的描述。最后,三相波绕组的各个支路在相带中的占位如下述表5所示:
表5三相波绕组各个支路的占位
Figure BDA0003273182710000261
Figure BDA0003273182710000271
表5中可以看出,各相各个支路在对应的相带中实现了占位,且各相各个支路在对应的各个相带中对不同占位方式均在相带中连续设置。这样,三相波绕组的各个支路之间均不易形成环流,避免了各个支路间由于形成环流而导致电机损耗降低的问题。
本申请实施例中,各个波绕组的各个支路的出现端可以采用如图17所示的星型连接方式,或者,也可以采用图18所示的三角形连接方式,其中,三相波绕组的出线端可直接并联引出,也可以使用母排(BusBar)联结在一起引出,其中,对于中性点端可直接焊接,也可以采用母排(BusBar)联结在一起。
因此,本申请实施例提供的三相扁线绕组,实现了10层4支路整距绕组的平衡,有效减小了绕组交流损耗的产生,避免了支路间的环流,提升了电机的效率和降低电机的温升,给电机方案设计提供了更多的可能性,另外,绕组焊接端线圈跨距和扭头角度相同,各个焊接点圆周对称分布,每相绕组进出线分布比较规律,绕组生产制造难度较低;而且,同槽导体处于同一相,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。
实施例二
本申请实施例中,各相波绕组包括两个支路,即a=2,两个支路分别为第一支路和第二支路,其中,P=8,q=2,所以,每相支路具有8个相带,定子槽11的总槽数为48,极距=总槽数/极数=6,各相波绕组的焊接端的跨距为6,本申请实施例提供的波绕组为整距绕组。
其中,每相波绕组中的每个支路由两个线圈串联组成,例如,每相波绕组的第一支路包括第一线圈、第二线圈以及用于将第一线圈和第二线圈串联的第一跳线;每相波绕组的第二支路包括第三线圈、第四线圈,以及用于将第三线圈和第四线圈串联的第二跳线;第一跳线的两端分别与第一线圈的出线端和第二线圈的进线端相连。第二跳线的两端分别与第三线圈的出线端和第四线圈的进线端相连。
其中,第一线圈在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+19]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+43]6
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+19]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+43]8
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]3-[X+43]4
第二线圈对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
X6-[X+7]5-[X+13]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+37]6-[X+42]5
X8-[X+7]7-[X+13]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+37]8-[X+42]7
X10-[X+7]9-[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
第三线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+7]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+31]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+7]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+31]7-[X+36]7-[X+42]7
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
第四线圈对应的相带中的占位如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X+1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+25]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X+1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+25]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
例如,参见图19所示,U相波绕组21包括第一支路U1和第二支路U2,第一支路U1中的第一线圈和第二线圈通过第一跳线21e串联,第二支路U2中的第三线圈和第四线圈通过第二跳线21f串联。
参见图20所示,V相波绕组22包括第一支路V1和第二支路V2,第一支路V1中的第一线圈和第二线圈通过第一跳线22e串联,第二支路V2中的第三线圈和第四线圈通过第二跳线22f串联。
参见图21所示,W相波绕组23包括第一支路W1和第二支路W2,第一支路W1中的第一线圈和第二线圈通过第一跳线23e串联,第二支路W2中的第三线圈和第四线圈通过第二跳线23f串联。
其中,每相波绕组的有效边和端部可以参考上述实施例中的描述。其中,每相波绕组的焊接端的跨距均为y,且y=6,本申请实施例中,三相波绕组为整距绕组,每相波绕组的进出线端的跨距为两个跨距的组合,分别为y+1和y-1,即进出线端的跨距分别为5和7。
本申请实施例中,参见图22所示,每相每个支路的进线端(例如U1+)和出线端(例如U1-)的跨距为y,且y=6。
下面以U相为例,对U相的第一支路和第二支路进行说明;
继续参考图19所示,U相第一支路211中的第一线圈可以采用上述表1的占位方式,U相第一支路211中的第二线圈可以采用上述表2对应的占位方式,所以,U相第一支路211在相带中的占位方式如下表6所示:
表6 U相第一支路211在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000291
表6可以看出,U相的第一支路U1在每个相带中绕设10层导体,每个相带有20个占位,所以,U相的第一支路U1在每个相带中有四种占位方式,以第一相带(1号槽和2号槽对应的相带)为例,四种占位方式分别为:
第一种占位方式:1号槽的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10;
第二种占位方式:2号槽的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10;
第三种占位方式:1号槽的L2、L4、L6、L8、L10和2号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四种占位方式:1号槽的L1、L3、L5、L7、L9和2号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
表6中可以看出,U相第一支路211的各种不同的占位方式在前四个相带中设置一遍,例如,U相第一支路211在前四个相带中的占位均不相同,U相第一支路211在后四个相带中的占位也不相同,所以,U相第一支路211在8相带中将四种不同的占位方式连续设置两遍。
其中,表6中U相的第一支路U1绕线时,可以参见图19所示,U相第一支路211的第一线圈可以从14号槽的L1层进入后从20号槽的L2层引出,然后接着又从25号槽的L1层进入,从31号槽的L2层引出,按照图19依次类推,第一线圈从7号槽的L10层引出,然后通过第一跳线21e再第二线圈,第二线圈从从1号槽的L10层进入后从43号槽的L9层引出,然后接着又从38号槽的L10层进入,从32号槽的L9层引出,依次类推,第二线圈从8号槽的L1层引出,从而完成第一支路U1的绕制,绕制完成后,U相第一支路211在相带中的占位如表6所示。
继续参考图19所示,U相第二支路212中的第一线圈可以采用上述表3的占位方式,U相第二支路212中的第二线圈可以采用上述表4对应的占位方式,所以,U相第二支路212在相带中的占位方式如下表7所示:
表7 U相第一支路211和第二支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000301
Figure BDA0003273182710000311
从表7中可以看出,U相的第一支路U1和第二支路U2在相邻相带中具有相同的占位。所以,U相的第一支路U1和第二支路U2在相带上的电势平衡。
本申请实施例中,V相和W相的两个支路可以参考上述U相的第一支路U1和第二支路U2,其中,各相波绕组的两个支路在对应的相带中的占位如表8所示:
表8三相波绕组各个支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000312
Figure BDA0003273182710000321
因此,本申请实施例提供的三相扁线绕组,实现了10层2支路整距绕组的平衡,有效减小了绕组交流损耗的产生,避免了支路间的环流,提升了电机的效率和降低电机的温升,给电机方案设计提供了更多的可能性,另外,绕组焊接端线圈跨距和扭头角度相同,各个焊接点圆周对称分布,每相绕组进出线分布比较规律,绕组生产制造难度较低。而且,整距绕组时,同槽导体处于同一相,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。
实施例三
本申请实施例与上述两个实施例的区别为:本申请实施例中,各相波绕组为短距绕组,其中短距绕制与整距绕组相比,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
本申请实施例中,P=8,q=2,每相支路具有8个相带,定子槽11的总槽数为48。
每相波绕组包括四个支路,即a=4,参见图23、图25所示,U相波绕组21包括4个支路,分别为U相第一支路211(即U1)、U相第二支路212(即U2)、U相第三支路213(即U3),U相第四支路214(即U3)。
参见图26所示,U相波绕组21的绕线包括:位于定子槽11内的有效边21d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部21a,另一个端部包括第一部分21b和第二部分21c,其中,U相波绕组21的进线端和出线端与第一部分21b相连。端部21a为焊接端,第一部分21b和第二部分21c为引出线端。
其中,参见图26所示,U相波绕组21的焊接端(即端部21a)的跨距均为y+3,且y=4,所以,U相波绕组21的焊接端(即端部21a)的跨距均为7。引出线端(即第一部分21b和第二部分21c)具有两个不同的跨距,即,引出线端的跨距为两种组合跨距,两个跨距分别为4(即图26中y)和6((即图26中y+2)),例如,第一部分21b的跨距为6,第二部分21c的跨距为4。
参见图27所示,V相波绕组22包括4个支路,分别为V相第一支路(即V1)、V相第二支路(即V2)、V相第三支路(即V3),V相第四支路(即V3)。
参见图27所示,V相波绕组22的绕线包括:位于定子槽11内的有效边22d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部22a,另一个端部包括第一部分22b和第二部分22c,其中,V相波绕组22的进线端和出线端与第一部分22b相连。端部22a为焊接端,第一部分22b和第二部分22c为引出线端。
参见图7所示,V相波绕组22的焊接端(即端部22a)的跨距均为y+3,V相波绕组22的焊接端(即端部22a)的跨距均为7,引出线端(即第一部分22b和第二部分22c)具有两个不同的跨距,两个跨距分别为4和6,例如,第一部分22b的跨距为y+2,即6,第二部分22c的跨距为y,即为4。
参见图28所示,W相波绕组23包括4个支路,分别为W相第一支路(即W1)、W相第二支路(即W2)、W相第三支路(即W3),V相第四支路(即W3)。
参见图28所示,W相波绕组23的绕线包括:位于定子槽11内的有效边23d,以及位于定在槽两端的两个端部,其中一个端部为端部23a,另一个端部包括第一部分23b和第二部分23c,其中,W相波绕组23的进线端和出线端与第一部分23b相连。端部23a为焊接端,第一部分23b和第二部分23c为引出线端。
参见图28所示,W相波绕组23的焊接端(即端部23a)的跨距均为y+3,且y=4,W相波绕组23的焊接端(即端部23a)的跨距均为7。引出线端(即第一部分23b和第二部分23c)具有两个不同的跨距,两个跨距分别为4和6,例如,第一部分23b的跨距为y+2,即6,第二部分23c的跨距为y,即为4。
因此,本申请实施例中,各相波绕组的焊接端的跨距均为7,波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且两个跨距分别为4和6。且焊接端的扭头角度相同,这样方便焊接。
需要说明的是,在一些其他示例中,各相波绕组的焊接端的跨距均为5,波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且两个跨距分别为6和8。本申请实施例中,下述描述具体以各相波绕组的焊接端的跨距均为7,波绕组的引出线端的两个跨距分别为4和6为例进行举例。
本申请实施例中,每个支路在每个定子槽11内绕设5层导体,部分定子槽11内(例如图24中的7号槽、1号槽等)各层导体为同相的相邻两个支路,部分定子槽11内(例如图24中的4号槽、6号槽等)相各层导体为两相的两个支路,例如,图24中的4号槽中的各个导体分别为V相第二支路(V2)和W相第二支路(W2)。
其中,本申请实施例中,每相波绕组绕线时,可以将同相波绕组中的其中一个支路在对应的相带中的占位排布如下(X<6):
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+17]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+41]6
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+17]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+41]8
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
同相波绕组中的另一个相邻的支路在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
X6-[X+7]5-[X+11]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+35]6-[X+42]5
X8-[X+7]7-[X+11]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+35]8-[X+42]7
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
同相波绕组中的第三个支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+5]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+29]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+5]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+29]8-[X+36]7-[X+42]8
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
同相波绕组中的第四个支路在对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X-1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+23]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X-1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+23]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
举例来说,本申请实施例中,以U相波绕组21为例,参见图26所示,U相波绕组21具有8个相带,每个相带对应3个相邻的定子槽11,但是每个相带中其中一个定子槽11内的各层导体为U相波绕组21,每个相带中的另一个定子槽11内的导体为U相和V相导体,每个相带中的第三个定子槽11内的导体为U相和W相导体,本申请实施例中,每相的每个相带中其中一个定子槽11有5个导体层,另一个定子槽11有10个导体层,第三个定子槽11有5个导体层,所以,每个相带有20个导体层。所以,当每个支路在一个定子槽11内绕设有5层导体时,每个支路在一个相带中会有4中不同的占位方式。本申请实施例中,每个支路在同相的各个相带中将4种不同的占位方式连续设置。
本申请实施例中,例如,U相波绕组21的8个相带占位的定子槽11的槽号分别为:
第一个相带:X、[X+1]、[X-1];第二个相带:[X+5]、[X+6]、[X+7];
第三个相带:[X+11]、[X+12]、[X+13];第四个相带:[X+17]、[X+18]、[X+19];
第五个相带:[X+23]、[X+24]与[X+25];第六个相带:[X+29]与[X+30]、[X+31];
第七个相带:[X+35]、[X+36]与[X+37];第八个相带:[X+41]与[X+42]、[X+43];
当X=1时,则U相波绕组21的8个相带占位的定子槽11分别为:
第一个相带:1号槽、2号槽、0号槽(相当于48号槽);
第二个相带:6号槽、7号槽、8号槽;
第三个相带:12号槽、13号槽、14号槽;
第四个相带:18号槽、19号槽、20号槽;
第五个相带:24号槽、25号槽、26号槽;
第六个相带:30号槽、31号槽、32号槽;
第七个相带:36号槽、37号槽、38号槽;
第八个相带:42号槽、43号槽、44号槽;
可以理解的是,本申请实施例中,48个槽从1开始编排,当X=1时,则[X-1]=[0],即0号槽,由于定子的槽号根据圆周方向排布的,所以0号槽即相当于为48号槽。
本申请实施例中,每个相带中的其中两个定子槽11中的10个位置被同相绕组只占5个位置,所以,部分定子槽11中10个导体层中的其中5个导体层位于一相的相带中,另外5个导体层位于另一相的相带中。例如,6号槽的L2、L4、L6、L8、L10为U相相带的一部分,6号槽的L1、L3、L5、L7、L9为V相相带的一部分。
本申请实施例中,当U相波绕组21取X=1时,则W相波绕组23可以取X=3,V相波绕组22可以取X=5。
所以,W相的8个相带占位的定子槽11分别为:
第一个相带:2号槽、3号槽、4号槽;
第二个相带:8号槽、9号槽、10号槽;
第三个相带:14号槽、15号槽、16号槽;
第四个相带:20号槽、21号槽、22号槽;
第五个相带:26号槽、27号槽、28号槽;
第六个相带:32号槽、33号槽、34号槽;
第七个相带:38号槽、39号槽、41号槽;
第八个相带:44号槽、45号槽、46号槽。
V相的8个相带占位的定子槽11分别为:
第一个相带:4号槽、5号槽、6号槽;
第二个相带:10号槽、11号槽、12号槽;
第三个相带:16号槽、17号槽、18号槽;
第四个相带:22号槽、23号槽、24号槽;
第五个相带:28号槽、29号槽、30号槽;
第六个相带:34号槽、35号槽、36号槽;
第七个相带:40号槽、41号槽、42号槽;
第八个相带:46号槽、47号槽、48号槽。
可以看出,U相、V相和W相的各个相带会共用部分定子槽11。
下面以U相波绕组21为例,对U相波绕组21中的第一支路U1进行说明:
本申请实施例中,U相第一支路211(即U1)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:X、[X+6]、X+13]、[X+17]、[X+24]、[X+30]、[X+37]、[X+41]。
U相第一支路211在X、[X+6]、X+13]、[X+17]、[X+24]、[X+30]、[X+37]、[X+41]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2— (一层线圈)
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4— (两层线圈)
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+17]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+41]6— (三层线圈)
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+17]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+41]8— (四层线圈)
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10— (五层线圈)
所以,当X=1时,U相第一支路211(即U1)在对应的相带(如表9中加深的导体层)中的占位如下表9所示:
表9 U相第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000361
从表9中可以看到,每个支路在一个相带中有4种不同的占位方式,例如,以第二个相带(即表9中的6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)为例,其中,U相对应的相带中,6号槽中L2、L4、L6、L8、L10层属于U相相带,8号槽中的L1、L3、L5、L7、L9属于U相相带,7号槽的L1~L10均处于U相相带,所以,一个相带共有20个位置,当每个支路绕组在一个定子槽11内绕5层导体时,则U相每个支路在第二个相带中会有四种不同的占位方式,其中,4种占位方式分别为:
第一种占位:6号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第二种占位:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第三种占位:7号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四种占位:8号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
需要说明的是,U相第三个相带(即表9中的12号槽、13号槽和14号槽对应的相带)也有四种占位方式:
第一种占位:12号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第二种占位:13号槽的L2、L4、L6、L8、L10;
第三种占位:13号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四种占位:14号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
所以,U相的第三个相带和第二个相带为相邻相带,相邻相带中相同的占位可以理解为:第二个相带中6号槽的L2、L4、L6、L8、L10与第三个相带中的12号槽的L2、L4、L6、L8、L10便为两个相同的占位方式。相应的,7号槽的L2、L4、L6、L8、L10;与13号槽的L2、L4、L6、L8、L10也为相同的占位,7号槽的L1、L3、L5、L7、L9与13号槽的L1、L3、L5、L7、L9也为相同的占位,8号槽的L1、L3、L5、L7、L9与14号槽的L1、L3、L5、L7、L9也为相同的占位。
当U相每个支路需在同相连续的相带中连续设置该四种不同的占位方式时,则至少需要四个相带,所以,如表9所示,U相第一支路211在前四个相带中的占位方式不同,即U相第一支路211在前四个相带中将四种不同的占位连续一遍,U相第一支路211在后四个相带中将四种不同的占位又连续设置一遍,且U相第一支路211在前四个相带的占位与后四个相带中的占位保持一致。
其中,表9中所示的占位在绕线时,可以参考图29所示,U相第一支路211包括进线端211a、出线端211b,以及位于进线端211a和出线端211b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边211d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部211f,另一个端部包括两个第一部分211c和两个第二部分211e。
其中,端部211f作为焊接端,且U相第一支路211的4个端部211f的跨距均为y+3,且y=4,所以,U相第一支路211的焊接端的跨距为7,U相第一支路211的第一部分211c的跨距为y,即为4,U相第一支路211的第二部分211e的跨距为y+2,即为6。
绕制时,参见图29和图30,U相第一支路211的进线端211a(也即图30中的U1+)从14号槽的L1层进入,参见图29所示,从14号槽的L1层进入后从7号槽的L2层引出,然后接着又从1号槽的L1层进入,从42号槽的L2层引出,依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在18号槽的L2层结束,通过层间跨线进入14号槽的L3层,进而L3层和L 4层又可重复L1层和L2层的绕线方式。U相第一支路211全部联结完成,U相第一支路211的出线端211b从18号槽的L10层引出(参见图30中的U1-)。
参见图29所示,U相第一支路211的进线端211a与出线端211b之间的跨距为y,y=4,所以,U相第一支路211的进线端211a与出线端211b之间的跨距为4。
根据图29所示的方式绕设后,U相第一支路211在定子槽11中的分布如图30所示,参见图30,U相第一支路211在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,参见图30所示,42号槽与18号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第一支路211在42号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211在18号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第一支路211在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第一支路211在定子的周向方向上的分布是均匀的。
下面对U相第二支路212进行说明:
本申请实施例中,U相第二支路212(即U2)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:X、[X+7]、X+11]、[X+18]、[X+24]、[X+31]、[X+35]、[X+42]。
U相第一支路211在X、[X+7]、X+11]、[X+18]、[X+24]、[X+31]、[X+35]、[X+42]。
号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1— (一层线圈)
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3— (两层线圈)
X6-[X+7]5-[X+11]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+35]6-[X+42]5— (三层线圈)
X8-[X+7]7-[X+11]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+35]8-[X+42]7— (四层线圈)
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9。 (五层线圈)
所以,当X=1时,U相第二支路212(即U2)在对应的相带中的占位如下表10所示:
表10 U相第一支路和第二支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000381
Figure BDA0003273182710000391
从表10中可以看出,U相第二支路212(U2)在第一个相带(即1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中的占位为:1号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211(U1)在第二个相带(即表10中6号槽、7号槽、8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第一相带和第二相带中具有相同的占位。
继续参见表10所示,U相第二支路212(U2)在第二个相带中的占位为:8号槽的L1、L3、L5、L7、L9,U相第一支路211(U1)在第三个相带(即12号槽、13号槽、14号槽对应的相带)中的占位为:14号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。
继续参见表2所示,U相第二支路212(U2)在第三个相带中的占位为:12号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第一支路211(U1)在第四个相带(18号槽、19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:18号槽的L2、L4、L6、L8、L10。因此,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。
继续参见表10所示,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第四相带和第五相带(24号槽、25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式,U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第五相带和第六相带(30号槽、31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第六相带和第七相带(36号槽、37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第七相带和第八相带(42号槽、43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第一支路211(U1)与U相第二支路212(U2)在第八相带和第一相带(1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
综上,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第一支路211(U1)和U相第二支路212(U2)之间的损耗降低。
其中,表10中所示的占位在绕线时,可以参考图31所示,U相第二支路212包括进线端212a、出线端212b,以及位于进线端212a和出线端212b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边212d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部212f,另一个端部包括两个第一部分212c和两个第二部分212e。
其中,端部212f作为焊接端,且U相第一支路211的4个端部212f的跨距均为y+3,且y=4,所以,U相第二支路212的焊接端的跨距为7,U相第一支路211的第一部分212c的跨距为y,即为4,U相第二支路212的第二部分212e的跨距为y+2,即为6。
绕制时,参见图31和图32,U相第二支路212的进线端212a(也即图32中的U2+)从12号槽的L10层进入,参见图31所示,从12号槽的L10层进入后从19号槽的L9层引出,然后接着又从25号槽的L10层进入,从32号槽的L9层引出,根据图31所示的绕线方式依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在8号槽的L1层结束,通过层间跨线进入12号槽的L8层,进而L8层和L 7层又可重复L10层和L9层的绕线方式。U相第二支路212全部联结完成,U相第二支路212的出线端212b从8号槽的L1层引出(参见图32中的U2-)。
参见图31所示,U相第二支路212的进线端212a与出线端212b之间的跨距为y,y=4,所以,U相第二支路212的进线端212a与出线端212b之间的跨距为4。
根据图31所示的方式绕设后,U相第二支路212在定子槽11中的分布如图32所示,参见图32,U相第二支路212在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,参见图32所示,43号槽与19号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第二支路212在42号槽中的导体分别位于L1、L3、L5、L7和L9,U相第二支路212在18号槽中的导体分别位于L1、L3、L5、L7和L9,因此,U相第二支路212在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第二支路212在定子的周向方向上的分布是均匀的。
下面对U相第三支路213进行说明:
本申请实施例中,U相第三支路213(即U3)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:[X+1]、[X+5]、X+12]、[X+18]、[X+25]、[X+29]、[X+36]、[X+42]。
且U相第三支路213在[X+1]、[X+5]、X+12]、[X+18]、[X+25]、[X+29]、[X+36]、[X+42]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+5]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+29]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+5]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+29]8-[X+36]7-[X+42]8
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
当X=1时,U相第三支路213(即U3)在对应的相带中的占位如下表11所示(需要说明的是,表11中包含U相第一支路211、U相第二支路212和U相第三支路213的占位):
表11 U相第一支路、第二支路和第三支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000411
Figure BDA0003273182710000421
其中,U相第二支路212(U2)与U相第三支路213(U3)相邻,所以,从表11中可以看出,U相第三支路213(U3)在第一个相带(即1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中的占位为:2号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第二支路212(U2)在第二个相带(6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:8号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
继续参见表11所示,U相第三支路213(U3)在第二个相带(6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:6号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第二支路212(U1)在第三个相带(12号槽、13号槽和14号槽对应的相带)中的占位为:12号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。
继续参见表11所示,U相第三支路213(U3)在第三个相带中的占位为:13号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第二支路212(U2)在第四个相带(18号槽、19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:19号槽的L1、L3、L5、L7和L9。因此,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。
继续参见表11所示,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第四相带和第五相带(24号槽、25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式,U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第五相带和第六相带(30号槽、31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第六相带和第七相带(36号槽、37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第七相带和第八相带(42号槽、43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第三支路213(U3)与U相第二支路212(U2)在第八相带和第一相带(1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
综上,相邻的U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第三支路213(U3)和U相第二支路212(U2)之间的损耗降低。
可以理解的是,本申请实施例中,U相第一支路211(U1)与U相第三支路213(U3)不是相邻的两个支路,所以,U相第一支路211(U1)与U相第三支路213(U3)在相邻各个相带上的占位不相同。
本申请实施例中,U相第三支路213在表11中的占位可以采用如下绕线方式:例如,参见图33所示,U相第三支路213包括进线端213a(即图34中的U3+)、出线端213b(即图34中的U3-),以及位于进线端213a和出线端213b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边213d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部213f,另一个端部包括两个第一部分213c和两个第二部分213e。
其中,端部213f作为焊接端,且U相第三支路213的4个端部213f的跨距均为y+3,且y=4,U相第三支路213的焊接端的跨距为7。U相第三支路213的第一部分213c的跨距为y+2,即为6,U相第三支路213的第二部分213e的跨距为y,即为4。
绕制时,参见图33和图34,U相第三支路213的进线端213a从2号槽的L1层(参见图34中的U3+)进入,参见图33所示,从2号槽的L1层进入后从43号槽的L2层引出,然后接着又从37号槽的L1层进入,从30号槽的L2层引出,按照图33所示的绕线顺序依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在6号槽的L2层结束,通过层间跨线进入2号槽的L3层,进而L3层和L4层又可重复L1层和L2层的绕线方式。U相第三支路213全部联结完成,U相第三支路213的出线端213b从6号槽的L10层引出。
参见图33所示,U相第三支路213的进线端213a与出线端213b之间的跨距为y,当y=4时,所以,U相第三支路213的进线端213a与出线端213b之间的跨距为4。
根据图33所示的方式绕设后,U相第三支路213在定子槽11中的分布如图34所示,参见图34,U相第三支路213在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,2号槽与26号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第三支路213在2号槽中的导体分别位于L1、L3、L5、L7和L9,U相第三支路213在26号槽中的导体分别位于L1、L3、L5、L7和L9,因此,U相第三支路213在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第三支路213在定子的周向方向上的分布是均匀的。
下面对U相第四支路214进行说明:
U相第四支路214(即U4)在对应的相带中占位的定子槽11的槽号可以分别为:[X-1]、[X+6]、X+12]、[X+19]、[X+23]、[X+30]、[X+36]、[X+43]。
且U相第四支路214在[X-1]、[X+6]、X+12]、[X+19]、[X+23]、[X+30]、[X+36]、[X+43]号槽中均绕制5层线圈时的占位分别为:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X-1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+23]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X-1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+23]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
当X=1时,U相第四支路214(即U4)在对应的相带中的占位如下表12所示(需要说明的是,表12中包含U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213和U相第四支路214,且0号槽即为48号槽):
表12 U相四支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000431
Figure BDA0003273182710000441
其中,U相第四支路214(U4)分别与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)相邻,所以,从表12中可以看出,U相第四支路214(U4)在第一个相带(即1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中的占位为:48号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第三支路213(U3)在第二个相带(6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:6号槽的L2、L4、L6、L8、L10,所以,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
U相第一支路211(U1)在第一个相带(即即1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中的占位为:1号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第四支路214(U4)在第二个相带(即7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第四支路214(U4)与U相第一支路211(U1)在第一相带和第二相带中具有相同的占位方式。
继续参见表12所示,U相第四支路214(U4)在第二个相带(即6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)中的占位为:7号槽的L1、L3、L5、L7和L9,U相第三支路213(U3)在第三个相带(12号槽、13号槽和14号槽对应的相带)中的占位为:13号槽的L1、L3、L5、L7和L9,所以,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第二相带和第三相带具有相同的占位方式。相应的,表12中,U相第四支路214(U4)在第三相带中的占位与U相第一支路211(U1)在第二相带中占位相同。
继续参见表12所示,U相第四支路214(U4)在第三个相带中的占位为:13号槽的L2、L4、L6、L8、L10,U相第三支路213(U3)在第四个相带(18号槽、19号槽和20号槽对应的相带)中的占位为:19号槽的L2、L4、L6、L8、L10。因此,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)在第三相带和第四相带也具有相同的占位方式。相应的,表12中,U相第四支路214(U4)在第四相带中的占位与U相第一支路211(U1)在第三相带中占位相同。
继续参见表12所示,U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第四相带和第五相带(24号槽、25号槽和26号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第五相带和第六相带(30号槽、31号槽和32号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第六相带和第七相带(36号槽、37号槽和38号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第七相带和第八相带(42号槽、43号槽和44号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。U相第四支路214(U4)与U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在第八相带和第一相带(1号槽、2号槽、48号槽对应的相带)中也具有相同的占位方式。
表12中还可以看出,相邻两个相带中同一层上的四个占位分别为U1、U2、U3和U4,所以,U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213和U相第四支路214在相邻相带中的同一层的四个占位上设置,例如,第二个相带和第三个相带的L2层上分别为U3-、U1-、U2+、U4+。确保了相邻相带中的同一层上有各个支路的导体。
综上,相邻的U相第四支路214(U4)与相邻的U相第三支路213(U3)和U相第一支路211(U1)在各个相邻相带上具有相同的占位方式,当通入相同电流时,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)、U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U1)在相邻相带上由于占位方式相同,所以在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)以及U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U3)在同相各个相带上的电势达到平衡,这样,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)之间以及U相第四支路214(U4)和U相第一支路211(U3)之间因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,U相第四支路214(U4)和U相第三支路213(U3)之间的损耗降低。
因此,本申请实施例中,U相波绕组21中的各个相邻支路之间电势平衡,U相各个支路之间不易形成环形,所以,降低三相扁线波绕组结构的损耗,当三相扁线波绕组结构应用到电机中时,可以满足电机在高速下的效率。
可以理解的是,本申请实施例中,U相第二支路212(U2)与U相第四支路214(U4)不是相邻的两个支路,所以,U相第二支路212(U2)与U相第四支路214(U4)在相邻各个相带上的占位不相同。
本申请实施例中,U相第四支路214在表12中的占位可以采用如下绕线方式:例如,参见图35所示,U相第四支路214包括进线端214a(即图36中的U4+)、出线端214b(即图36中的U4-),以及位于进线端214a和出线端214b之间的绕线,该绕线包括位于定子槽11内的有效边214d以及位于定子槽11两端的两个端部,其中一个端部包括4个端部214f,另一个端部包括两个第一部分214c和两个第二部分214e。
其中,端部214f作为焊接端,且U相第四支路214的4个端部214f的跨距均为y+3,且y=4,所以,U相第四支路214的焊接端的跨距相同且均为7。U相第四支路214的第一部分214c的跨距为y,即为4,U相第四支路214的第二部分214e的跨距为y+2,即为6。因此,U相各个支路的焊接端跨距均相同,这样确保各个焊接点圆周对称分布。
绕设时,参见图35和图36,U相第四支路214的进线端214a从48号槽的L10层(参见图36中U4+)进入,参见图35所示,从48号槽的L10层进入后从7号槽的L9层引出,然后接着又从13号槽的L10层进入,从20号槽的L9层引出,按照图35所示的绕线方式依次类推。当线圈层绕完定子圆周一圈,通过层间跨线实现上下线圈层的联结。例如,第一层线圈层在44号槽的L9层结束,通过层间跨线进入37号槽的L8层,进而L8层和L7层又可重复L10层和L9层的绕线方式。U相第四支路214全部联结完成,U相第四支路214的出线端214b从44号槽的L1层引出。
参见图35所示,U相第四支路214的进线端214a与出线端214b之间的跨距为y,当y=4时,所以,U相第四支路214的进线端214a与出线端214b之间的跨距为4。因此,U相各个支路的引出线端的跨距均相同,这样确保每相绕组进出线分布规律,绕组生产制造难度降低。且本申请实施例中,短距绕制中各个进线端和出线端之间的跨距较小,这样,进出线端更紧凑,引线更方便的。
根据图35所示的方式绕设后,U相第四支路214在定子槽11中的分布如图36所示,参见图36,U相第四支路214在对应的各个定子槽11中的导体相对定子的中心呈中心对称,例如,13号槽与37号槽相对定子的中心呈中心对称,而U相第四支路214在13号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,U相第四支路214在37号槽中的导体分别位于L2、L4、L6、L8、L10,因此,U相第四支路214在中心对称的两个定子槽11中的导体也呈中心对称,确保了U相第四支路214在定子的周向方向上的分布是均匀的。
需要说明的是,本申请实施例中,U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213、U相第四支路214分别依次按照表9、表10、表11和表12所示的占位方式,当然,在一些示例中,U相第一支路211也可以按照表10的占位方式,U相第二支路212可以按照表9的占位方式。例如,本申请实施例中,W相第一支路按照表10对应的占位方式,W相第二支路照表11对应的占位方式,W相第三支路按照表12对应的占位方式,W相第四支路按照表9对应的占位方式。
本申请实施例中,V相波绕组22中的四个支路在相带中占位时,V相第一支路、V相第二支路、V相第三支路、V相第四支路可以参考上述U相第一支路211、U相第二支路212、U相第三支路213、U相第四支路214的描述。最后,三相波绕组的各个支路在相带中的占位如下述表13所示:
表13 U相、V相和W相的各个支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000471
表13中可以看出,各相各个支路在对应的相带中设置,且各相各个支路在对应的各个相带中的占位方式连续设置。这样,三相波绕组的各个支路之间均不易形成环流,避免了各个支路间由于形成环流而导致电机损耗降低的问题。
本申请实施例中,各个波绕组的各个支路的出现端可以采用如图17所示的星型连接方式,或者,也可以采用图18所示的三角形连接方式,其中,三相波绕组的出线端可直接并联引出,也可以使用母排(BusBar)联结在一起引出,其中,对于中性点端可直接焊接,也可以采用母排(BusBar)联结在一起。
因此,本申请实施例提供的三相扁线绕组,实现了10层4支路短距绕组的平衡,有效减小了绕组交流损耗的产生,避免了支路间的环流,提升了电机的效率和降低电机的温升,给电机方案设计提供了更多的可能性,另外,绕组焊接端线圈跨距和扭头角度相同,各个焊接点圆周对称分布,每相绕组进出线分布比较规律,绕组生产制造难度较低;而且,同槽导体处于同一相,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。另外,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
实施例四
本申请实施例中与上述实施例三的区别为:本申请实施例中,各相波绕组包括两个支路,即a=2,两个支路分别为第一支路(例如U1、V1、W1)和第二支路(例如U2、V2、W2),其中,P=8,q=2,所以,每相支路具有8个相带,定子槽11的总槽数为48,极距=总槽数/极数=6,本申请实施例提供的波绕组为短距绕组。
其中,每相波绕组中的每个支路由两个线圈串联组成,例如,每相波绕组的第一支路包括第五线圈、第六线圈以及用于将第五线圈和第六线圈串联的第三跳线;每相波绕组的第二支路包括第七线圈、第八线圈,以及用于将第七线圈和第八线圈串联的第四跳线;第三跳线的两端分别与第五线圈的出线端和第六线圈的进线端相连。第四跳线的两端分别与第七线圈的出线端和第八线圈的进线端相连。
其中,第五线圈在对应的相带中的占位如下(X<6):
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
X5-[X+6]6-[X+13]5-[X+17]6-[X+24]5-[X+30]6-[X+37]5-[X+41]6
X7-[X+6]8-[X+13]7-[X+17]8-[X+24]7-[X+30]8-[X+37]7-[X+41]8
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
第六线圈在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
X6-[X+7]5-[X+11]6-[X+18]5-[X+24]6-[X+31]5-[X+35]6-[X+42]5
X8-[X+7]7-[X+11]8-[X+18]7-[X+24]8-[X+31]7-[X+35]8-[X+42]7
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
第七线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
[X+1]5-[X+5]6-[X+12]5-[X+18]6-[X+25]5-[X+29]6-[X+36]5-[X+42]6
[X+1]7-[X+5]8-[X+12]7-[X+18]8-[X+25]7-[X+29]8-[X+36]7-[X+42]8
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
第八线圈在对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
[X-1]6-[X+6]5-[X+12]6-[X+19]5-[X+23]6-[X+30]5-[X+36]6-[X+43]5
[X-1]8-[X+6]7-[X+12]8-[X+19]7-[X+23]8-[X+30]7-[X+36]8-[X+43]7
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
例如,参见图37所示,U相波绕组21包括第一支路U1和第二支路U2,第一支路U1中的第五线圈和第六线圈通过第三跳线21g串联,第二支路U2中的第七线圈和第八线圈通过第四跳线21h串联。
参见图38所示,V相波绕组22包括第一支路V1和第二支路V2,第一支路V1中的第五线圈和第六线圈通过第三跳线22g串联,第二支路V2中的第七线圈和第八线圈通过第四跳线22h串联。
参见图39所示,W相波绕组23包括第一支路W1和第二支路W2,第一支路W1中的第五线圈和第六线圈通过第三跳线23g串联,第二支路W2中的第七线圈和第八线圈通过第四跳线23h串联。
其中,每相波绕组的有效边和端部可以参考上述实施例中的描述。其中,每相波绕组的焊接端的跨距均为y+3,其中,y=4,所以,本申请实施例中,每相波绕组的焊接端的跨距为7。其中,三相波绕组为整距绕组,每相波绕组的进出线端的跨距为两个跨距的组合,分别为y和y+2,即进出线端的跨距分别为4和6。
本申请实施例中,参见图39所示,每相每个支路的进线端(例如U1+)和出线端(例如U1-)的跨距为y+2,当y=4时,则每相每个支路的进线端(例如U1+)和出线端(例如U1-)的跨距为6。
下面以U相为例,分别对U相的第一支路和第二支路进行说明;
继续参考图37所示,U相的第一支路U1中的第五线圈可以采用上述表9的占位方式,U相的第一支路U1中的第六线圈可以采用上述表10对应的占位方式,所以,U相的第一支路U1在相带中的占位方式如下表14所示:
表14 U相第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000491
Figure BDA0003273182710000501
表14可以看出,U相的第一支路U1在每个相带中绕设10层导体,以每个定子槽11中有5个同相导体层或10个同相导体层为例,这样,当每个相带在对应的3个定子槽11中有20个位置时,U相的第一支路U1在每个相带中有四种占位方式,以第二相带(6号槽、7号槽和8号槽对应的相带)为例,四种占位方式分别为:
第一种占位方式:7号槽的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10;
第二种占位方式:6号槽的L2、L4、L6、L8、L10和8号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第三种占位方式:6号槽的L2、L4、L6、L8、L10和7号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
第四种占位方式:7号槽的L2、L4、L6、L8、L10和8号槽的L1、L3、L5、L7、L9;
表14中可以看出,U相的第一支路U1的各种不同的占位方式在前四个相带中连续设置一次,例如,U相的第一支路U1在前四个相带中的占位均不相同,U相的第一支路U1在后四个相带中的占位也不相同,所以,U相的第一支路U1在对应的8个相带中将四种不同的占位方式设置两遍。
其中,表14中U相的第一支路U1绕线时,可以参见图37所示,U相的第一支路U1的第五线圈可以从14号槽的L1层进入后从7号槽的L2层引出,然后接着又从1号槽的L1层进入,从42号槽的L2层引出,按照图37依次类推,第五线圈从18号槽的L10层引出,然后通过第三跳线21g再开始第六线圈,第六线圈从从12号槽的L10层进入后从19号槽的L9层引出,然后接着又从25号槽的L10层进入,从31号槽的L9层引出,依次类推,第六线圈从8号槽的L1层引出,从而完成第一支路U1的绕制,绕制完成后,U相的第一支路U1在相带中的占位如表6所示。
继续参考图37所示,U相的第二支路U2中的第七线圈可以采用上述表11的占位方式,U相的第二支路U2中的第八线圈可以采用上述表12对应的占位方式,所以,U相的第二支路U2在相带中的占位方式如下表15所示:
表15 U相第一支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000511
Figure BDA0003273182710000521
从表15中可以看出,U相的第一支路U1和第二支路U2在相邻相带中具有相同的占位。另外,同一支路在同相相邻两个相带中也具相同的占位,例如,第一支路U1在第二个相带的7号槽中的L2、L4、L6、L8、L10进行占位,而第二支路U2在第三个相带的13号槽的L2、L4、L6、L8、L10也进行占位,相应的,第一支路U1在第三个相带的12号槽的L2、L4、L6、L8、L10进行占位,而第二支路U2在第二个相带中的6号的的L2、L4、L6、L8、L10也进行占位,所以,第一支路U1和第二支路U2在同相相邻的相带上具有相同的占位。
继续参照表15所示,第一支路U1分别在第二个相带的8号槽的L1、L3、L5、L7、L9以及第三个相带中的14号槽的L1、L3、L5、L7、L9上均进行占位,第二支路U2分别在第二个相带的7号槽的L1、L3、L5、L7、L9以及第三个相带中的13号槽的L1、L3、L5、L7、L9上均进行占位,因此,同一支路在同相的相邻相带上具有相同的占位。这样同一支路在同相的两个相邻相带上具有相同占位,所以该支路在同相的两个相邻相带上对应的位置电势平衡。
最终,U相的第一支路U1和第二支路U2在相带上的电势平衡,避免了环流引起的损耗。
其中,U相的第二支路U2绕设时,可以参考图37所示,第二支路U2的第七线圈从2号槽的L1层开始绕线,第七线圈绕设结束后从6号槽的L10层引出,经过第四跳线21h,开始绕第八线圈,第八线圈从48号槽的L10进入,最后从44的L1层引出。
本申请实施例中,V相和W相的两个支路可以参考上述U相的第一支路U1和第二支路U2,各相波绕组的两个支路在对应的相带中的占位如表16所示:
表16 U相、V相、W相各个支路在相带中的占位
Figure BDA0003273182710000522
Figure BDA0003273182710000531
其中,V相的两个支路可以参考图38的绕设方式进行绕设,例如如图38所示,V相的第一支路V1中的两个线圈通过第三跳线22g串联,V相的第二支路V2中的两个线圈通过第四跳线22h串联。W相的两个支路可可以参见图39所示,例如,参见图39所示,W相的第一支路W1中的两个线圈通过第三跳线23g串联,W相的第二支路W2中的两个线圈通过第四跳线23h串联。U相、V相W相这三相绕制完成后可以参见图40所示。
因此,本申请实施例提供的三相扁线绕组,实现了10层2支路短距绕组的平衡,有效减小了绕组交流损耗的产生,避免了支路间的环流,提升了电机的效率和降低电机的温升,给电机方案设计提供了更多的可能性,另外,绕组焊接端线圈跨距和扭头角度相同,各个焊接点圆周对称分布,每相绕组进出线分布比较规律,绕组生产制造难度较低;而且,同槽导体处于同一相,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。另外,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
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三相电机100,电机100通过转轴与减速器(未示出)相连,具体的,三相电机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,通过包括上述三相电机100,实现了10层4支路短距绕组和整距绕组的平衡,有效减小了绕组交流损耗的产生,避免了支路间的环流,提升了电机的效率和降低电机的温升,给电机方案设计提供了更多的可能性,另外,绕组焊接端线圈跨距和扭头角度相同,各个焊接点圆周对称分布,每相绕组进出线分布比较规律,绕组生产制造难度较低;而且,同槽导体处于同一相,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。另外,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。而整距绕组中,同一定子槽11内的各层波绕组均为同相的,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。
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三相电机100,三相电机100通过传动部件与车轮相连,具体的,三相电机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,动力总成中的三相电机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,通过包括上述三相电机100,将每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置,且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的支路,这样,同相相邻两个支路在同相相邻的相带上具有相同的占位方式,同相相邻两个支路在电气上达到平衡,当通入相同电流时,同相相邻两个支路在相邻相带上由于占位方式相同,所以同相相邻支路在相邻相带上占位相同的位置处的电压相同,从而使得同相相邻两个支路在同相各个相带上的电势上达到平衡,这样,同相相邻两个支路之间不易因电势不平衡而形成环流,从而避免了由于环流的存在而导致电机损耗增加的问题,因此,本申请实施例提供的电机,降低了电机的损耗,使得电机的效率提升。另外,整距绕组中,同一定子槽11内的各层波绕组均为同相的,同槽导线间不需要相间绝缘纸,降低了电机的绝缘成本和插线难度,提升了电机的铜满率。短距绕组时,短距绕组可以降低电机的振动噪声,减小转矩波动,使得电机输出的转矩更加平稳。
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 (23)

1.一种三相扁线波绕组结构,用于绕设在电机的定子上,其特征在于,包括三相扁线波绕组,每相所述波绕组包括进线端、出线端以及位于所述出线端和所述进线端之间的绕线;
每相所述波绕组包括a个支路,所述a为2的倍数;
各相所述绕线在所述定子的定子槽内绕设有10层导体,且各个所述定子槽内的导体层数相同;每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的其中一个位于所述定子槽的槽底,每个所述支路的所述进线端和所述出线端中的另一个位于所述定子槽的槽口;
所述三相扁线波绕组的极数为P,所述P为4的倍数;
每个所述支路在相带中的所有占位方式在同相的各个相带中连续设置;
且同相相邻相带中包括占位相同的两个同相且相邻的所述支路。
2.根据权利要求1所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中相邻两个支路的进线端分别位于对应的所述定子槽的槽底和槽口,同相所述波绕组中相邻两个支路的出线端分别位于对应的所述定子槽的槽底和槽口。
3.根据权利要求1或2所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述波绕组为整距绕组,所述波绕组的焊接端的跨距均为6,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且两个跨距分别为5和7。
4.根据权利要求1或2所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述波绕组为短距绕组,所述波绕组的焊接端的跨距均为5,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且所述两个不同的跨距分别为6和8;
或者,所述波绕组的焊接端的跨距均为7,所述波绕组的引出线端具有两个不同的跨距,且所述两个不同的跨距分别为4和6。
5.根据权利要求1-4任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,每个所述支路在对应的各个所述定子槽中的导体相对所述定子的中心呈中心对称。
6.根据权利要求3或4所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述绕线包括:位于所述定子槽内的有效边以及位于所述定子两端的两个端部;
所述两个端部中的其中一个端部为引出线端,所述进线端、所述出线端与所述引出线端位于所述定子的同一侧;
所述两个端部中的另一个端部为焊接端;
且所述焊接端的扭头角度相同。
7.根据权利要求1-6任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,当所述波绕组为整距绕组时,同一所述定子槽内的各层导体属于同相所述波绕组。
8.根据权利要求1-6任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,当所述波绕组为短距绕组时,部分所述定子槽内的各层导体为同相导体,部分所述定子槽内的各层导体为相邻的两相导体,且同一所述定子槽内的相邻两相导体之间具有绝缘层。
9.根据权利要求1-8任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述a=4,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为整距绕组时,同相所述波绕组中的其中一个支路在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+43]10
所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X9为X号槽的第1层…第9层。
10.根据权利要求9所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的另一个相邻的所述支路在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9[X+37]10-[X+42]9
11.根据权利要求10所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的第三个支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]9为[X+1]号槽的第1层…第9层。
12.根据权利要求11所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的第四个支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
13.根据权利要求1-8任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述a=2,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为整距绕组,同相所述波绕组中的第一支路包括第一线圈、第二线圈以及用于将所述第一线圈和所述第二线圈串联的第一跳线;
其中,所述第一线圈在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+19]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+43]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+19]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+43]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+19]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+43]10
所述第二线圈对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+13]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+37]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+13]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+37]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+13]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+37]10-[X+42]9
所述第一跳线的两端分别与所述第一线圈的出线端和所述第二线圈的进线端相连,所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X10为X号槽的第1层…第10层。
14.根据权利要求13所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的第二支路包括第三线圈、第四线圈,以及用于将第三线圈和第四线圈串联的第二跳线;
所述第三线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+7]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+31]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+7]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+31]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+7]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+31]10-[X+36]9-[X+42]10
所述第四线圈对应的相带中的占位如下:
[X+1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+25]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X+1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+25]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X+1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+25]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
其中,所述第二跳线的两端分别与所述第三线圈的出线端和所述第四线圈的进线端相连;所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]10为[X+1]号槽的第1层…第10层。
15.根据权利要求1-8任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述a=4,所述P=8,每极每相所述波绕组的槽数为q,所述q=2,且所述波绕组为短距绕组,同相所述波绕组中的其中一个所述支路在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X9为X号槽的第一层…第9层。
16.根据权利要求15所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的另一个相邻的所述支路在对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
17.根据权利要求16所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的第三个所述支路在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]9为[X+1]号槽的第1层…第9层。
18.根据权利要求17所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,同相所述波绕组中的第四个所述支路在对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
所述[X-1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X-1]1…[X-1]10为[X-1]号槽的第1层…第10层。
19.根据权利要求1-8任一所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,所述a=2,所述P=8,且所述波绕组为短距绕组,任意一相所述波绕组中的第一支路包括第五线圈、第六线圈,以及用于将第五线圈和第六线圈串联的第三跳线;
所述第五线圈在对应的相带中的占位如下:
X1-[X+6]2-[X+13]1-[X+17]2-[X+24]1-[X+30]2-[X+37]1-[X+41]2
X3-[X+6]4-[X+13]3-[X+17]4-[X+24]3-[X+30]4-[X+37]3-[X+41]4
……
X9-[X+6]10-[X+13]9-[X+17]10-[X+24]9-[X+30]10-[X+37]9-[X+41]10
所述第六线圈对应的相带中的占位如下:
X2-[X+7]1-[X+11]2-[X+18]1-[X+24]2-[X+31]1-[X+35]2-[X+42]1
X4-[X+7]3-[X+11]4-[X+18]3-[X+24]4-[X+31]3-[X+35]4-[X+42]3
……
X10-[X+7]9-[X+11]10-[X+18]9-[X+24]10-[X+31]9-[X+35]10-[X+42]9
所述第三跳线的两端分别与所述五线圈的出线端和所述第六线圈的进线端相连;
所述X为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述X1…X10为X号槽的第1层…第10层。
20.根据权利要求19所述的三相扁线波绕组结构,其特征在于,任意一相所述波绕组中的第二支路包括第七线圈、第八线圈,以及用于将第七线圈和第八线圈串联的第四跳线;
所述第七线圈在对应的相带中的占位如下:
[X+1]1-[X+5]2-[X+12]1-[X+18]2-[X+25]1-[X+29]2-[X+36]1-[X+42]2
[X+1]3-[X+5]4-[X+12]3-[X+18]4-[X+25]3-[X+29]4-[X+36]3-[X+42]4
……
[X+1]9-[X+5]10-[X+12]9-[X+18]10-[X+25]9-[X+29]10-[X+36]9-[X+42]10
所述第八线圈对应的相带中的占位如下:
[X-1]2-[X+6]1-[X+12]2-[X+19]1-[X+23]2-[X+30]1-[X+36]2-[X+43]1
[X-1]4-[X+6]3-[X+12]4-[X+19]3-[X+23]4-[X+30]3-[X+36]4-[X+43]3
……
[X-1]10-[X+6]9-[X+12]10-[X+19]9-[X+23]10-[X+30]9-[X+36]10-[X+43]9
所述第四跳线的两端分别与所述七线圈的出线端和所述第八线圈的进线端相连;
所述[X+1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X+1]1…[X+1]9为[X+1]号槽的第1层…第9层;
所述[X-1]为所述定子槽的槽号,所述X小于6,所述[X-1]2…[X-1]10为[X-1]号槽的第2层…第10层。
21.一种三相电机,其特征在于,至少包括定子铁芯和上述权利要求1-20任一所述的三相扁线波绕组结构;所述定子铁芯的内壁周向上设有多个定子槽;
所述三相扁线波绕组结构中的三相扁线波绕组的部分绕设在所述定子槽内,所述三相扁线波绕组的部分位于所述定子槽外。
22.一种动力总成,其特征在于,至少包括减速器以及上述权利要求21所述的三相电机,所述电机通过转轴与所述减速器相连。
23.一种车辆,其特征在于,至少包括上述权利要求21所述的三相电机或者上述权利要求22所述的动力总成。
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