CN114400800B - 扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法。扁线电机外定子第一相绕组第一支路从第一进线开始、沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距安插在子绕线层。第一相绕组第二支路从第二进线端开始、沿第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错在子绕线层。第一相绕组的第三支路从第三进线端开始、沿第二方向、以第二外定子槽距组合为跨距安插在子绕线层。第一相绕组的第四支路从第四进线端开始、沿第二方向、以第一外定子槽距组合为跨距安插在子绕线层。第二相绕组和第三相绕组由第一相绕组相对外定子轴旋转得到。本申请实施例中定子绕组中采用第一外定子槽距组合和第一外定子槽距组合，可消弱电机空间谐波，抑制电机噪声。

Description

扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法

技术领域

本申请涉及电机设计领域，特别是涉及一种扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法。

背景技术

扁线电机由于具有槽满率高、功率密度高、散热快、噪声低、端部短等优势，逐渐被新能源汽车等行业所接受。

目前，传统的三相多层多支路并联外定子内转子扁线电机中，扁线电机外定子中的定子绕组会产生电机空间谐波，进而产生电机噪声，影响外定子内转子扁线电机性能。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中，三相多层多支路并联外定子内转子扁线电机难以进行系统化设计提升转矩密度的问题，提供一种扁线电机外定子、扁线电机及外定子铁芯绕线方法。

第一方面，本申请提供了一种扁线电机外定子。所述扁线电机外定子包括：

外定子铁芯，所述外定子铁芯内侧沿圆周方向均匀开设有Z个外定子槽，每个所述外定子槽包括十层导条层，所述导条层包括五个子绕线层，每个子绕线层包括相邻的第2M层和第2M-1层，1≤M≤5，M为正整数，每个子绕线层的绕线方式相同；

定子绕组，安装在所述外定子铁芯上，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，每相绕组包括四条并联支路；

所述第一相绕组的第一支路从第一进线端开始、沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一相绕组的第二支路从第二进线端开始、沿所述第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一进线端和所述第二进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一外定子槽距组合和所述第二外定子槽距组合根据所述定子绕组产生的相位差确定；

所述第一相绕组的第三支路从第三进线端开始、沿第二方向、以所述第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一相绕组的第四支路从第四进线端开始、沿所述第二方向、以所述第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第三进线端和所述第四进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；

所述第一进线端和所述第三进线端分别位于相同所述外定子槽的所述第十层导条层和所述第一层导条层；

所述第二相绕组的绕线方式和所述第三相绕组的绕线方式由所述第一相绕组相对于所述外定子铁芯轴心旋转得到。

在一个实施例中，所述扁线电机外定子的所述外定子槽数为12K，所述K为正整数。

在一个实施例中，所述第一相绕组的第一支路的第一进线端的所述外定子槽编号为1，沿俯视顺时针方向将所述外定子槽编号为1至Z。

在一个实施例中，所述第一方向为顺时针方向，所述第二方向为逆时针方向。

在一个实施例中，沿所述外定子铁芯半径方向由内而外编号所述导条层为1一至十层，所述第一进线端和所述第二进线端位于所述第十层导条层，所述第三进线端和所述第四进线端位于所述第一层导条层。

在一个实施例中，所述第二相绕组和所述第三相绕组由所述第一相绕组相对于所述外定子铁芯轴心顺时针旋转得到，所述第一相绕组和所述第二绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，所述第二相绕组和所述第三绕组的相同支路的进线端间隔所述第一槽距，所述第一槽距为4。

在一个实施例中，所述第一外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为7、6、5、6，所述第二外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为5、6、7、6。。

在一个实施例中，所述外定子槽与所述定子绕组之间设有绝缘纸。

第二方面，本申请实施例提供一种扁线电机，该扁线电机包括上述第一方面所述的扁线电机外定子。

第三方面，本申请实施例提供一种外定子铁芯绕线方法。所述外定子铁芯绕线方法形成的定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述方法包括：

控制所述第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，沿第一方向以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层_；

控制所述第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿所述第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第一进线端和所述第二进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一外定子槽距组合和所述第二外定子槽距组合根据所述定子绕组产生的相位差确定；

控制所述第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以所述第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；

控制所述第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿所述第二方向、以所述第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第三进线端和所述第四进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一进线端和所述第三进线端分别位于相同所述外定子槽的所述第十层导条层和所述第一层导条层；

其中，所述第二相绕组的绕线方式和所述第三相绕组的绕线方式由所述第一相绕组相对于外定子铁芯轴心旋转得到。

第四方面，本申请实施例提供了一种扁线电机外定子铁芯绕线装置，包括：第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和第四控制模块，其中：

所述第一控制模块，用于控制第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，沿第一方向以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

所述第二控制模块，用于控制第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽，第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合根据定子绕组产生的相位差确定；

所述第三控制模块，用于控制第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

所述第四控制模块，用于控制第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿第二方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第三进线端和第四进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽，第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述第三方面的方法步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面的方法步骤。

第七方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面的方法步骤。

一种扁线电机外定子包括外定子铁芯和定子绕组。

所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，每相绕组分别包括四条并联支路。

所述第一相绕组的第一支路从第一进线开始、沿第一方向以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层。所述第一相绕组的第二支路从第二进线端开始、沿所述第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层。所述第一相绕组的第三支路从第三进线端开始、沿第二方向、所述第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层。所述第一相绕组的第四支路从第四进线端开始、沿所述第二方向、以所述第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层。所述第二相绕组和所述第三相绕组的绕线方法由所述第一相绕组相对于所述外定子铁芯轴心旋转得到。

本申请实施例中所述定子绕组中采用所述第一外定子槽距组合和所述第二外定子槽距组合安插在所述子绕线层，在磁动势矢量相加的过程中，可达到消弱电机空间谐波，抑制电机噪声的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为扁线电机外定子第一相绕组四支路绕线结构图；

图2为扁线电机外定子第二相绕组四支路绕线结构图；

图3为扁线电机外定子第三相绕组四支路绕线结构图；

图4为扁线电机外定子结构图二；

图5为扁线电机所述外定子槽结构示意图二

图6为扁线电机结构图三。

附图标号：

外定子铁芯100；定子绕组200；发卡式绕组接头300；绝缘纸400。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供一种扁线电机外定子，包括外定子铁芯100和定子绕组200。

外定子铁芯100内侧沿圆周方向均匀开设有Z个外定子槽。每个外定子槽包括十层导条层。导条层包括五个子绕线层。每个子绕线层包括相邻的第2M层和第2M-1层，1≦M≤5，M为正整数，每个子绕线层的绕线方式相同。

定子绕组200安装在外定子铁芯100上。定子绕组200包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，每相绕组包括四条并联支路。

请参见图1，第一相绕组的第一支路从第一进线端开始、沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层。第一相绕组的第二支路从第二进线端开始、沿第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层。第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽。第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合根据定子绕组产生的相位差确定。

第一相绕组的第三支路从第三进线端开始、沿第二方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层。第一相绕组的第四支路从第四进线端开始、沿第二方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层。第三进线端和第四进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽。

第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。

第二相绕组的绕线方式和第三相绕组的绕线方式由第一相绕组相对于外定子铁芯100轴心旋转得到。

定子绕组200的绕线方式会产生电机空间谐波，进而产生电机噪声，而存在相位差的扁线绕组磁动势在矢量相加的过程中，可达到消弱电机空间谐波，抑制电机噪声的作用，根据绕组间产生的相位差可以确定第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合。第一外定子槽距组合包括外定子槽距依次为7、6、5、6的组合，第二外定子槽距组合包含外定子槽距依次为5、6、7、6的组合。

本申请实施例提供的扁线电机外定子中第一绕线组的第一支路从第一进线端开始、沿第一方向、以7、6、5、6的外定子槽距为跨距交错安插相邻两层。第一进线端位于外定子槽的第十层导条层，以7个外定子槽距为跨距安插至第九层导条层，再以6个外定子槽距为跨距安插至第十层导条层，再以5个外定子槽距为跨距安插至第九层导条层。再以6个外定子槽距为跨距安插至第十层导条层，依次类推，交错安插在第十层导条层和第九层导条层，直至安插外定子槽一圈，再进入第八层导条层。进入第八层导条层的外定子槽和第一进线端位于的外定子槽一致。第一子绕线组包括第十层导条层和第九层导条层。第二子绕线组包括第八层导条层和第七层导条层。第三子绕线组包括第六层导条层和第五层导条层。第四子绕线组包括第四层导条层和第三层导条层。第五子绕线组包括第二层导条层和第一层导条层。每个子绕线组的绕线方式和扁线排布顺序均相同。第一相绕组的第一支路从第一导条层引出。

本申请实施例提供的扁线电机外定子中第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽。第一进线端和第二进线端相邻排布提升转矩密度。

根据绕组间产生的相位差可以确定第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合。存在相位差的扁线绕组的磁动势在矢量相加的过程中，可达到消弱电机空间谐波，抑制电机噪声的作用，

请参见图2和图3，本申请实施例中第二相绕组的绕线方式和第三相绕组的绕线方式由第一相绕组相对于外定子铁芯100轴心旋转得到，简化过程，便于进行系统化设计。

在一个实施例中，扁线电机外定子的外定子槽数为12K，K为正整数。

外定子槽数可以为任意一个十二的倍数。本申请实施例中不对外定子槽数作具体限定，外定子齿槽数可以在一定范围内变动，有利于提升扁线电机转矩密度，实现扁线电机系列化设计。

请参见图4，在一个实施例中，第一相绕组的第一支路的第一进线端的外定子槽编号为1，沿俯视顺时针方向将外定子槽编号为1至Z。

具体的，第一相绕组的第二支路的第二进线端的外定子槽编号为2。

设扁线电机极数为2p(p为正整数)，并联支路数为4。扁线在外定子槽内共绕设十层。设每一个U型扭头的节距J＝Z/2p＝6。所述外定子铁芯100内侧沿圆周方向均匀开设有Z个外定子槽，每一个槽的序号记作S(为的正整数)，假设第一相绕组的第一支路穿过的第一个槽的序号为1，即S＝1。按沿出线端俯视顺时针方向依次记作S＝2、S＝3、S＝4……S＝Z。设S÷J的商为D余数为Y。若Y＝1或Y＝2，则该槽为第一相绕组的第2(D+1)－1或2(D+1)个槽。若Y＝3或Y＝4，则该槽为第二相绕组的第2(D+1)－1或2(D+1)个槽。若Y＝5或Y＝0，则该槽为第三相绕组的第2(D+1)－1或2(D+1)个槽。

在一个实施例中，第一方向为顺时针方向，第二方向为逆时针方向。

具体的，第一方向为顺时针方向、第二方向为逆时针方向或者第一方向为逆时针方向、第二方向为顺时针方向。第一方向和第二方向反向便于减小扁线电机外定子叠片厚度和提高扁线电机转矩密度。同时可以在保证电机转矩密度情况下缩短电机轴向尺寸。

在一个实施例中，沿外定子铁芯100半径方向由内而外编号导条层为一至十层，第一进线端和第二进线端位于第十层导条层，第三进线端和第四进线端位于第一层导条层。

请参见图5，具体的，沿外定子铁芯100半径方向由内而外编号导条层为一至十层或十至一层。第一进线端位于第十层导条层、第三进线端位于第一层导条层或第一进线端位于第一层导条层、第三进线端位于第十导条层。第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。同理，第二进线端和第四进线端也分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。本申请实施例便于提高扁线电机的转矩密度。

在一个实施例中，第二相绕组的绕线方式和第三相绕组的绕线方式由第一相绕组相对于外定子铁芯100轴心旋转得到，第一相绕组和第二绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，第二相绕组和第三绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，第一槽距为4。

具体的，第一相绕组的第一支路的第一进线端位于1号的外定子槽。第二相绕组的第一支路的第一进线端位于5号的外定子槽。第三相绕组的第一支路的第一进线端位于9号的外定子槽。第二相绕线组的绕线方式和第三相绕线组的绕线方式由第一相绕线组绕外定子轴心旋转得到便于对扁线电机进行系统化设计。

在一个实施例中，三相绕组分别为U相、V相、W相绕组。U相、V相、W相第一支路的跳线槽分别为Su1＝1+6(2p－1)、Sv1＝5+6(2p－1)、Sw1＝9+6(2p－1)。U相、V相、W相第一支路分别从第一进线端Su1＝1、Sv1＝5、Sw1＝9的L10层进入，沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在L10、L9层。当到达L9层跳线槽时，以J为跨距跳线至L8层Su1＝1、Sv1＝5、Sw1＝9，同样沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在L8、L7层。当到达L7层跳线槽时，以J为跨距跳线至L6层Su1＝1、Sv1＝5、Sw1＝9，同样沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在L6、L5层。当到达L5层跳线槽时，以J为跨距跳线至L4层Su1＝1、Sv1＝5、Sw1＝9，同样沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在L4、L3层。当到达L3层跳线槽时，以J为跨距跳线至L2层Su1＝1、Sv1＝5、Sw1＝9，同样沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在L2、L1层，最后通过引出线接出。

在一个实施例中，第一外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为7、6、5、6，第二外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为5、6、7、6。

定子绕组的绕线方式会产生电机空间谐波，进而产生电机噪声，而存在相位差的扁线绕组磁动势在矢量相加的过程中，可达到消弱电机空间谐波，抑制电机噪声的作用，根据绕组间产生的相位差可以确定第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合。第一外定子槽距组合包括外定子槽距依次为7、6、5、6的组合，第二外定子槽距组合包含外定子槽距依次为5、6、7、6的组合。本申请实施例中采用第一外定子槽距和第二外定子槽距有利于提高扁线电机的转矩密度。

当扁线电机外定子应用于m相电机中，外定子铁芯100开设Z个外定子槽，极数为2p(p为正整数)，扁线在外定子齿槽内共绕设L层(L为大于等于2的偶数)，每极每相槽数q，并联支路数N。在一个本实施例中，m＝3，Z＝96，p＝8，L＝10，q＝Z/(2mp)＝2，N＝4。U相四支路的进线端命名为U1IN、U2IN、U3IN、U4IN,V相四支路的进线端命名为V1IN、V2IN、V3IN、V4IN，W相四支路的进线端命名为W1IN、W2IN、W3IN、W4IN。U相四支路的出线端命名为U1OUT、U2OUT、U3OUT、U4OUT,V相四支路的出线端命名为V1OUT、V2OUT、V3OUT、V4OUT，W相四支路的出线端命名为W1OUT、W2OUT、W3OUT、W4OUT。按照顺时针方向对外定子槽进行命名，规定U1IN接入槽为起始槽S1，沿顺时针方向依次为S2、S3……S96。每一个外定子齿槽中布置10层扁线，在外定子径向上由外至内依次命名为L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10。例如，S2L3表示扁线穿过第二个槽的第三层。

其中绕组U1IN至U1OUT的绕线方式为：先从S1L10进入外定子槽，再以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L10、L9层。第一支路经过的路径为：S1L10-S8L9-S14L10……S80L9-S86L10-S91L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L8、L7层。此时第一支路经过的路径为：S1L8-S8L7-S14L8……S80L7-S86L8-S91L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组V1IN至V1OUT的绕线方式为：先从S5L10进入外定子槽，再以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L10、L9层：S5L10-S12L9-S18L10……S84L9-S90L10-S95L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L8、L7层：S5L8-S12L7-S18L8……S84L7-S90L8-S95L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组W1IN至W1OUT的绕线方式为：先以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L10、L9层：S9L10-S16L9-S22L10……S88L9-S94L10-S3L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以7、6、5、6为间隔顺时针绕制L8、L7层：S9L8-S16L7-S22L8……S88L7-S94L8-S99L7S3L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组U2IN至U2OUT的绕线方式为：先从S2L10进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L10、L9层：S2L10-S7L9-S13L10……S79L9-S85L10-S92L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L8、L7层：S2L8-S7L7-S13L8……S79L7-S85L8-S92L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组V2IN至V2OUT的绕线方式为：先从S6L10进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L10、L9层：S6L10-S11L9-S17L10……S83L9-S88L10-S96L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L8、L7层：S6L8-S11L7-S17L8……S83L7-S88L8-S96L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组W2IN至W2OUT的绕线方式为：先从S10L10进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L10、L9层：S10L10-S15L9-S21L10……S87L9-S92L10-S4L9。此时开始向外定子内侧L8跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L8、L7层：S10L8-S15L7-S21L8……S87L7-S92L8-S4L7。此时开始向外定子内侧L6跳线，以相同规律顺时针绕制L6、L5；L4、L3；L2、L1层。

其中绕组U3IN至U3OUT的绕线方式为：先从S1L1进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S1L1-S92L2-S86L1……S20L2-S14L1-S7L2。此时开始向外定子内侧L3跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L3、L4层：S1L3-S925L4-S86L3……S20L4-S14L3-S7L4。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

其中绕组V3IN至V3OUT的绕线方式为：先从S5L1进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S5L1-S96L2-S90L1……S24L2-S18L1-S11L2。此时开始向外定子内侧L3跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L3、L4层：S5L3-S965L4-S90L3……S24L4-S18L3-S11L4。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

其中绕组W3IN至W3OUT的绕线方式为：先从S9L1进入外定子槽，再以5、6、7、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S9L1-S4L2-S94L1……S28L2-S22L1-S15L2。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

其中绕组U4IN至U4OUT的绕线方式为：先从S2L1进入外定子槽，再以7、6、5、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S2L1-S91L2-S85L1……S19L2-S13L1-S8L2。此时开始向外定子内侧L3跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L3、L4层：S2L3-S915L4-S85L3……S19L4-S13L3-S8L4。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

其中绕组V4IN至V4OUT的绕线方式为：先从S6L1进入外定子槽，再以7、6、5、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S6L1-S95L2-S89L1……S23L2-S17L1-S12L2。此时开始向外定子内侧L3跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L3、L4层：S6L3-S95L4-S89L3……S23L4-S17L3-S12L4。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

其中绕组W4IN至W4OUT的绕线方式为：先从S10L1进入外定子槽，再以7、6、5、6为间隔逆时针绕制L1、L2层：S10L1-S3L2-S93L1……S27L2-S21L1-S16L2。此时开始向外定子内侧L3跳线，以5、6、7、6为间隔顺时针绕制L3、L4层：S10L3-S3L4-S93L3……S27L4-S21L3-S16L4。此时开始向外定子内侧L5跳线，以相同规律顺时针绕制L5、L6；L7、L8；L9、L10层。

在一个实施例中，扁线电机的定子绕组200中扁线材料为镁合金。

具体的，扁线电机的定子绕组200中扁线材料可以为铜、铝合金或镁合金。

在一个实施例中，外定子槽与定子绕组200之间设有绝缘纸400。

绝缘纸400为扁线电机外定子增加绝缘保护，避免各相电路间的短路故障。

绝缘纸400的作用是防止扁线绝缘漆脱落而导致扁线与外定子短路。绝缘纸400还可以减少扁线与外定子的间隙便于固定扁线。

本申请实施例提供一种扁线电机包括上述扁线电机外定子。

请参见图6，具体的，扁线电机包括上述扁线电机外定子、内转子和发夹式绕组接头300。扁线电机对内转子不作任何限定。扁线电机采用上述扁线电机外定子便于对扁线电机进行系统化设计。

本申请实施例提供一种外定子铁芯绕线方法，外定子铁芯100绕线方法形成的定子绕组200包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组。

绕线方法包括：

控制第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，沿第一方向以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层_；

控制第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽；第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合根据定子绕组产生的相位差确定；

控制第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

控制第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿第二方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第三进线端和第四进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽；第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层；

其中，第二相绕组的绕线方式和第三相绕组的绕线方式由第一相绕组相对于外定子铁芯100轴心旋转得到。

在一个实施例中，上述外定子铁芯绕线方法可以由发夹式扁线电机所对应的控制设备执行。控制设备可以通过控制弯折机弯折扁线，从而形成一段一段的U形发卡扭头，然后，控制设备可以控制自动化设备将U形发卡扭头按照上述外定子铁芯绕线方法中的步骤，将U形发卡扭头安插至扁线电机外定子槽中，以得到具有上述结构的扁线电机外定子。

具体的，控制设备中可以存储有第一外定子槽距组合包含的各外定子槽距、以及第二外定子槽距组合包含的各外定子槽距。其中，第一外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为7、6、5、6，第二外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为5、6、7、6。控制设备可以控制第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，沿第一方向以槽距7、6、5、6为跨距，将U形发卡扭头交错安插在子绕线层。控制设备可以控制第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿第一方向、以槽距5、6、7、6为跨距，将U形发卡扭头交错安插在子绕线层。控制设备可以控制第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿第一方向、以槽距5、6、7、6为跨距，将U形发卡扭头交错安插在子绕线层。第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽。

控制设备可以控制第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以槽距5、6、7、6为跨距交错，，将U形发卡扭头交错安插在子绕线层。控制设备可以控制第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿第二方向、以槽距5、6、7、6为跨距，将U形发卡扭头交错安插在子绕线层。第三进线端和第四进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽。第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。

第二相绕组的绕线方式和第三相绕组的绕线方式由第一相绕组相对于外定子铁芯100轴心旋转得到。第一相绕组、第二绕组和第三绕线组的相同支路的绕线方式一致。第一相绕组和第二绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，第二相绕组和第三绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，第一槽距为4。

在一个实施例中，提供了一种扁线电机外定子铁芯绕线装置，包括：第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和第四控制模块，其中：

第一控制模块用于控制第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，沿第一方向以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

第二控制模块用于控制第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第一进线端和第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽，第一外定子槽距组合和第二外定子槽距组合根据定子绕组产生的相位差确定；

第三控制模块用于控制第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

第四控制模块用于控制第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿第二方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层，第三进线端和第四进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻外定子槽，第一进线端和第三进线端分别位于相同外定子槽的第十层导条层和第一层导条层。

上述扁线电机外定子铁芯绕线装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是控制设备。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种乘员损伤预测模型训练方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述外定子铁芯绕线方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述外定子铁芯绕线方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述外定子铁芯绕线方法的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经过各方充分授权的信息和数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种扁线电机外定子，其特征在于，包括：

外定子铁芯（100），所述外定子铁芯（100）内侧沿圆周方向均匀开设有Z个外定子槽，每个所述外定子槽包括十层导条层，所述导条层包括五个子绕线层，每个子绕线层包括相邻的第2M层导条层和第2M-1层导条层，1≤M≤5，M为正整数，每个子绕线层的绕线方式相同；

定子绕组（200），安装在所述外定子铁芯（100）上，所述定子绕组（200）包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，每相绕组包括四条并联支路；

所述第一相绕组的第一支路从第一进线端开始、沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一相绕组的第二支路从第二进线端开始、沿所述第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一进线端和所述第二进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一外定子槽距组合和所述第二外定子槽距组合根据所述定子绕组产生的相位差确定；

所述第一相绕组的第三支路从第三进线端开始、沿第二方向、以所述第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；所述第一相绕组的第四支路从第四进线端开始、沿所述第二方向、以所述第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第三进线端和所述第四进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；

所述第一进线端和所述第三进线端分别位于相同所述外定子槽的所述第十层导条层和所述第一层导条层；

所述第二相绕组的绕线方式和所述第三相绕组的绕线方式由所述第一相绕组相对于所述外定子铁芯（100）轴心旋转得到。

2.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述扁线电机外定子的所述外定子槽数为12K，所述K为正整数。

3.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述第一相绕组的第一支路的第一进线端的所述外定子槽编号为1，沿俯视顺时针方向将所述外定子槽编号为1至Z。

4.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述第一方向为顺时针方向，所述第二方向为逆时针方向。

5.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，沿所述外定子铁芯（100）半径方向由内而外编号所述导条层为一至十层，所述第一进线端和所述第二进线端位于所述第十层导条层，所述第三进线端和所述第四进线端位于所述第一层导条层。

6.如权利要求3所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述第二相绕组的绕线方式和所述第三相绕组的绕线方式由所述第一相绕组相对于所述外定子铁芯（100）轴心旋转得到，所述第一相绕组和所述第二相绕组的相同支路的进线端间隔第一槽距，所述第二相绕组和所述第三相绕组的相同支路的进线端间隔所述第一槽距，所述第一槽距为4。

7.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述第一外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为7、6、5、6，所述第二外定子槽距组合包含的外定子槽距依次为5、6、7、6。

8.如权利要求1所述的扁线电机外定子，其特征在于，所述外定子槽与所述定子绕组（200）之间设有绝缘纸（400）。

9.一种扁线电机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的扁线电机外定子。

10.一种外定子铁芯绕线方法，其特征在于，所述绕线方法形成的定子绕组（200）包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述方法包括：

控制所述第一相绕组的第一支路从第一进线端进入，并沿第一方向、以第一外定子槽距组合为跨距交错安插在子绕线层；

控制所述第一相绕组的第二支路从第二进线端进入，并沿所述第一方向、以第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第一进线端和所述第二进线端所在的导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一外定子槽距组合和所述第二外定子槽距组合根据所述定子绕组产生的相位差确定；

控制所述第一相绕组的第三支路从第三进线端进入，并沿第二方向、以所述第二外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层；

控制所述第一相绕组的第四支路从第四进线端进入，并沿所述第二方向、以所述第一外定子槽距组合为跨距交错安插在所述子绕线层，所述第三进线端和所述第四进线端所在的所述导条层层数相同、且位于相邻所述外定子槽；所述第一进线端和所述第三进线端分别位于相同所述外定子槽的第十层导条层和第一层导条层；

其中，所述第二相绕组的绕线方式和所述第三相绕组的绕线方式由所述第一相绕组相对于外定子铁芯（100）轴心旋转得到。