CN115189498B - 一种扁线电机的定子、扁线电机及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扁线电机的定子、扁线电机及车辆。根据本申请的一个方面,提供了一种扁线电机的定子,包括定子铁芯,每一线圈包括设于对应的所述绕线槽中的导体段,每一所述绕线槽中设有沿所述绕线槽的深度方向间隔设置的N个所述导体段,且多个线圈按照预设接线方式进行连接,以形成多个叠绕组单元。每个绕线槽具有相同数量的导体段,相位相同,有利于保证不同支路间的平衡,且叠绕组单元包括按照预设接线方式进行连接的M个线圈,接线方式统一,有利于减少线圈的线型数量,另外,每一绕线槽中的导体段的数量既可为奇数,也可为偶数,不受奇偶数的限制,有利于扁线电机的设计与制造。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别是涉及一种扁线电机的定子、扁线电机及车辆。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,车用永磁同步电机正逐步向高功率密度和高速化发展。而扁线绕组电机凭借高槽满率以及良好的散热特性,使得电机的功率密度与扭矩密度大幅提升,在新能源汽车上的应用越来越广泛。
但是,扁线电机由于其线型与成型工艺等特点,每槽线圈数与并联支路数的设计都受到很大的限制,导致电机生产困难。
发明内容
基于此,有必要针对波形绕组线型数量多,导致电机生产困难的问题,提供一种扁线电机的定子、扁线电机及车辆。
根据本申请的一个方面,提供了一种扁线电机的定子,包括定子铁芯。
定子铁芯的内壁上沿定子铁芯的周向均匀布设有多个绕线槽,每一绕线槽沿定子铁芯的径向开设,且每一绕线槽沿平行于定子铁芯的轴向方向贯穿于定子铁芯;
叠绕组单元,包括按照预设接线方式进行连接的M个线圈;每一线圈包括设于对应的绕线槽中的导体段,每一绕线槽中设有沿绕线槽的深度方向间隔设置的N个导体段,且N个导体段从1-N顺序编号,叠绕组单元的引出线位于编号为1或N的导体段上;
其中,每一叠绕组单元占据a个绕线槽,a=3×q,q和N均为自然数;
M个线圈中全部导体段的总数为2×q×N;
每一叠绕组单元至少包括两种不同类型的线圈。
上述扁线电机的定子,叠绕组单元每相可以形成多个,各个叠绕组单元中的导体段数、相位均相同,有利于实现多个叠绕组单元的串并联,保证不同支路间的平衡。叠绕组单元叠绕组单元采用叠形线圈,接线方式统一,有利于减少线圈的线型数量,另外,每一绕线槽中的导体段的数量既可为奇数,也可为偶数,不受奇偶数的限制,有利于扁线电机的设计与制造。
在其中一个实施例中,定子铁芯上沿定子铁芯的周向呈周期性排列设置有多个叠绕组单元。
在其中一个实施例中,所述扁线电机的极距为τ,a个所述绕线槽排列形成三组绕线槽组,每一所述绕线槽组包括q个依次相邻的所述绕线槽,相邻的两个所述绕线槽组间隔设有2×q个所述绕线槽;
三组所述绕线槽组分别为x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组。
在其中一个实施例中,若N为奇数,则所述M个线圈包括叠绕线圈和同层跨线圈;
若N为偶数,则所述M个线圈包括叠绕线圈、同层跨线圈和引出线圈;
所述引出线圈包括一个所述导体段,所述引出线圈的所述导体段的一端延伸形成焊接端,所述引出线圈的所述导体段的另一端反向延伸,并引出所述叠绕组单元的引出线;
所述叠绕线圈包括跨距为τ的两个所述导体段,两个所述导体段的一端彼此连接,两个所述导体段的另一端朝靠近彼此一侧延伸,并分别形成焊接端,该两个所述导体段上的所述焊接端彼此间隔设置;所述叠绕线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的相邻两个所述绕线槽组中的跨距为τ的两个所述绕线槽的第n层和第n+1层;
所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的其中两个相邻的所述绕线槽组中两个所述绕线槽,且所述同层跨线圈的其中一所述导体段朝向x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的另一所述绕线槽组的所述绕线槽延伸,以形成一所述焊接端,所述同层跨线圈的另一所述导体段延伸形成另一所述焊接端;
相邻两个所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽中,其中一所述绕线槽的第n层的导体段形成的焊接端与另一所述绕线槽的第n-1层或第n+1层导体段形成的焊接端首尾相连。
在其中一个实施例中,若N为奇数,则其中一所述叠绕线圈的一所述导体段位于所述绕线槽的第N层,以引出叠绕组单元的引出线,该所述叠绕线圈的另一导体段位于所述绕线槽的第N-1层,并与相邻的所述叠绕线圈通过对应的所述焊接端首尾相连;其余所述叠绕线圈的所述导体段位于所述绕线槽的第2层至第N-2层。
在其中一个实施例中,若N为偶数,且所述叠绕组单元的引出线位于编号为N的所述导体段上,则包括以下情况:
所述引出线圈的所述导体段位于x组所述绕线槽组的所述绕线槽的第N层,以引出所述叠绕组单元的引出线;所述叠绕线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的相邻两组所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽的第n层和第n+1层,且n大于1的偶数;
所述同层跨线圈设有两个,其中一所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽的第1层,另一所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组和y组所述绕线槽组中的间距为τ-1的两个所述绕线槽的第N层。
在其中一个实施例中,叠绕线圈的两个导体段的一端均伸出对应的绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接;叠绕线圈的两个导体段的另一端均伸出对应的绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,以形成彼此间隔设置的两个焊接端。
在其中一个实施例中,同层跨线圈的两个导体段包括第一导体段和第二导体段,第一导体段和第二导体段的一端均伸出对应的绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接;第一导体段的另一端伸出对应的绕线槽外,并沿定子铁芯的周向方向朝靠近第二导体段的一侧延伸,以形成焊接端;第二导体段的另一端伸出对应的绕线槽外,并沿定子铁芯的周向方向朝远离第一导体段的一侧延伸,以形成焊接端。
在其中一个实施例中,引出线圈的导体段的一端沿所在绕线槽的贯穿方向延伸,并伸出对应的绕线槽外,以形成叠绕组单元的引出线,引出线圈的导体段的另一端伸出对应的绕线槽外,并沿定子铁芯的周向方向延伸,以形成焊接端。
根据本申请的另一个方面,提供了一种车辆,包括扁线电机,扁线电机包括:
转子;
及上述的扁线电机的定子;
其中,定子铁芯具有容纳空间,转子内置于容纳空间内。
上述车辆,包括扁线电机,由于扁线电机具有利于设计与制造的优点,因此,本申请提出的车辆也具有便于设计与制造的优点。
附图说明
图1为本申请一实施例中的扁线电机的定子结构示意图;
图2为图1所示的扁线电机的定子的另一视角的结构示意图;
图3为本申请一实施例中的叠绕组单元的接线原理图;
图4为本申请一实施例中的叠绕组单元的结构示意图;
图5为本申请另一实施例中的叠绕组单元的接线原理图;
图6为本申请另一实施例中的叠绕组单元的结构示意图;
图7为本申请一实施例中的引出线圈的结构示意图;
图8为本申请一实施例中的叠绕线圈的结构示意图;
图9为本申请另一实施例中的叠绕线圈的结构示意图;
图10为本申请一实施例中的同层跨线圈的结构示意图。
附图标记:100、定子;10、引出线圈;20、叠绕线圈;30、同层跨线圈;40、引出线;41、电流流入线;42、电流流出线;50、焊接端;60、导体段;61、第一导体段;62、第二导体段;80、绕线槽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中,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。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
目前,新能源汽车的驱动电机主要以永磁同步电机为主,在永磁同步电机中,电机定子按照定子绕组的截面形状可分为圆形线导体和扁铜线导体,采用铜线导体的电机称为扁线电机。扁线电机可有效提高槽满率,提高功率密度和转矩密度。但随着绕线槽内的导体的数量逐渐增多,在一些设计中会增加并联电路的数量,同时也可能会增加并联电路的线型的复杂度。使得电机的设计与制造难度变大。
为解决上述问题,本申请的发明人提供了一种扁线电机的定子,有利于减少线型,且能保证不同支路间的平衡,接线方式统一,每一绕线槽中导体段的数量不受奇偶数的限制,有利于扁线电机的设计与制造。
根据本申请的一些实施例,请参阅图1-2,提出了一种扁线电机的定子100,包括定子铁芯。定子铁芯的内壁上沿定子铁芯的周向均匀布设有多个绕线槽80,每一绕线槽80沿定子铁芯的径向开设,且每一绕线槽80沿平行于定子铁芯的轴向方向贯穿于定子铁芯。叠绕组单元包括按照预设接线方式进行连接的M个线圈,每一线圈包括设于对应的绕线槽80中的导体段60,每一绕线槽80中设有沿绕线槽80的深度方向间隔设置的N个导体段,且N个导体段60从1-N顺序编号,叠绕组单元的引出线40位于编号为1或N的导体段60上,其中,每一叠绕组单元占据q个绕线槽80,a=3×q,q和N均为自然数,M个线圈中全部导体段60的总数为2×q×N,每一叠绕组单元至少包括两种不同类型的线圈。
叠绕组单元每相可以形成多个,各个叠绕组单元中的导体段数、相位均相同,有利于实现多个叠绕组单元的串并联,保证不同支路间的平衡。
叠绕组单元叠绕组单元采用叠形线圈,接线方式统一,有利于减少线圈的线型数量,另外,每一绕线槽80中的导体段60的数量既可为奇数,也可为偶数,不受奇偶数的限制,有利于扁线电机的设计与制造。在一些实施例中,定子铁芯上沿定子铁芯的周向呈周期性排列设置有多个叠绕组单元。
在一些实施例中,请参阅图3-图6,扁线电机的极距为t,扁线电机的极距为τ,a个绕线槽80排列形成三组绕线槽组,每一所述绕线槽组包括q个依次相邻的所述绕线槽80,相邻的两个绕线槽组间隔设有2×q个绕线槽80,三组绕线槽组分别为x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组。为方便进行说明,从引出线40方向沿周向观察,x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组按x、y、z顺序沿圆周方向顺时针间隔2×q个绕线槽80设置,每组绕线槽组按顺时针方向依次记为第1个、第2个······第q个绕线槽80。
需要说明的是,顺时针与逆时针编号均可以,并非本专利的限制条件。
在一些实施例中,请参阅图7-10,若N为奇数,则M个线圈包括叠绕线圈20和同层跨线圈30(如图4所示),若N为偶数,则M个线圈包括叠绕线圈20、同层跨线圈30和引出线圈10(如图6所示),引出线圈10包括一个导体段60,引出线圈10的导体段60的一端延伸形成焊接端50,引出线圈10的导体段60的另一端反向延伸,并引出叠绕组单元的引出线40。叠绕线圈20包括跨距为τ的两个导体段60,两个导体段60的一端彼此连接,两个导体段60的另一端朝靠近彼此一侧延伸,并分别形成焊接端50,该两个导体段60上的焊接端50彼此间隔设置,叠绕线圈20的两个导体段60分别位于x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组中的相邻两个绕线槽组中的跨距为τ的两个绕线槽80的第n层和第n+1层,即叠绕线圈20的两个导体段60分别位于相邻两个绕线槽组中的跨距为τ的两个绕线槽80中的其中一绕线槽80的的第n层和另一绕线槽80的的第n+1层。
同层跨线圈30的两个导体段60分别位于x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组中的其中两个相邻的绕线槽组中的两个绕线槽80,且同层跨线圈30的其中一导体段60朝向x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组中的另一绕线槽组的绕线槽80延伸,以形成一焊接端50,同层跨线圈的另一导体段延伸形成另一焊接端50。
相邻两个绕线槽组中的间距为τ的两个绕线槽80中,其中一绕线槽80的第n层的导体段60形成的焊接端50与另一所述绕线槽80的第n-1层导体段60形成的焊接端50首尾相连,或相邻两个绕线槽组中的间距为τ的两个绕线槽80中,其中一绕线槽80的第n层的导体段60形成的焊接端50与另一所述绕线槽80的第n+1层导体段60形成的焊接端50首尾相连;需要说明的是,导体段60首尾相连中的首尾方向是指沿电流方向。
需要说明的是,引出线包括电流流入线41和电流流出线42。
需要说明的是,在本申请的实施例中,为方便说明,下述以N层导体段60从靠近绕线槽80的底部起从N开始降序编号为例进行说明。
在一些实施例中,请参阅图3及图4,若N为奇数,且叠绕组单元的引出线40位于编号为N的导体段60上,则包括以下情况:其中一叠绕线圈20的一导体段60位于x组绕线槽组的绕线槽80的第N层,以引出叠绕组单元的引出线40,该叠绕线圈20的另一导体段60位于y组绕线槽组的绕线槽80的第N-1层,并与相邻的叠绕线圈20通过对应的焊接端50首尾相连。叠绕线圈20的两个导体段60所在的绕线槽80之间的间距为τ。其余叠绕线圈20的所述导体段60位于所述绕线槽80的第2层至第N-2层;若q=1,则所述同层跨线圈30共1种,该同层跨线圈30的两导体段60分别位于x组绕线槽组和y组绕线槽组中,且分别位于间距为τ的两个绕线槽80的第1层;若q>1,则所述同层跨线圈30共2种,一种所述同层跨线圈30的两导体段60分别位于x组绕线槽组和y组绕线槽组中,且分别位于间距为τ的两个绕线槽80的第1层,另一种同层跨线圈30的的两导体段60分别位于y组绕线槽组和z组绕线槽组中,且分别位于间距为τ的两个绕线槽80中其中一绕线槽80的第N层与另一绕线槽80的第N-1层,分别通过焊接端50与第N层与第N-2层的导体段60的焊接端相连。
在一些实施例中,请参阅图2、图5及图6,若N为偶数,且叠绕组单元的引出线40位于编号为N的导体段60上,则包括以下情况:引出线圈10的所述导体段60位于x组所述绕线槽组的所述绕线槽80的第N层,以引出所述叠绕组单元的引出线40;所述叠绕线圈20的两个所述导体段60分别位于x组绕线槽组、y组绕线槽组和z组绕线槽组中的相邻两组绕线槽组中的间距为τ的两个绕线槽80的第n层和第n+1层,且n大于1的偶数;
同层跨线圈30设有两个,其中一同层跨线圈30的两个导体段60分别位于y组绕线槽组和z组绕线槽组中的间距为τ的两个绕线槽80的第1层,另一同层跨线圈30的两个导体段60分别位于x组绕线槽组和y组绕线槽组中的间距为τ-1的两个绕线槽80的第N层。
在一些实施例中,请参阅图9,叠绕线圈20的两个导体段60的一端均伸出对应的绕线槽80外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接,叠绕线圈20的两个导体段60的另一端均伸出对应的绕线槽80外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,以形成彼此间隔设置的两个焊接端50。如此,能很方便地使同一叠绕线圈20的两导体段60的一端一体连接,也能方便地使相邻的两层叠绕线圈20上的导体段60形成首尾相连,方便导电。
在一些实施例中,请参阅图8,叠绕线圈20的两个导体段60的一端均伸出对应的绕线槽80外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接,叠绕线圈20的两个导体段60的另一端均伸出对应的绕线槽80外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,以分别形成焊接端50和引出线40。
在一些实施例中,请参阅图10,同层跨线圈30的两个导体段60包括第一导体段61和第二导体段62,第一导体段61和第二导体段62的一端均伸出对应的绕线槽80外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接,第一导体段61的另一端伸出对应的绕线槽80外,并沿定子铁芯的周向方向朝靠近第二导体段62的一侧延伸,以形成焊接端50,第二导体段62的另一端伸出对应的绕线槽80外,并沿定子铁芯的周向方向朝远离第一导体段61的一侧延伸,以形成焊接端50。
在一些实施例中,引入线40包括电流流入线41和电流流出线42,当多个叠绕组单元串联时,上一叠绕组单元的电流流出线42与下一叠绕组单元的电流流入线41被一同层跨线圈30替代,且上一叠绕组单元的电流流出线42与下一叠绕组单元的电流流入线41皆为同层跨线圈30,此同层跨线圈30的跨距t=τ-q+1。
根据本申请的另一个方面,提供了一种车辆,包括扁线电机,扁线电机包括:转子,如上述的扁线电机的定子100,其中,定子铁芯具有容纳空间,转子内置于容纳空间内。
上述车辆,包括扁线电机,由于扁线电机具有利于设计与制造的优点,因此,本申请提出的车辆也具有便于设计与制造的优点。
在一些实施例中,请参阅图3-4,根据图3中顺序给多个绕线槽80进行顺序标号。若q=1,N=5,τ=3,则第2号绕线槽80的第1层插入第一个叠绕线圈20的一导体段60作为引入线40,第5号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第2号绕线槽80的第3层插入第一个叠绕线圈20的一导体段60作为引入线40,第5号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第2号绕线槽80的第5层插入同层跨线圈30的一导体段60,第5号绕线槽80的第5层插入此同层跨线圈30的另一导体段60。第5号绕线槽80的第1层插入第一个叠绕线圈20的一导体段60作为引入线40,第8号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第5号绕线槽80的第3层插入第三个叠绕线圈20的一导体段60,第8号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的另一导体段60。
具体地,位于第2号绕线槽80的第1层的叠绕线圈20的导体段60延伸出作为引出线40,位于第5号绕线槽80的第2层的叠绕线圈20的焊接端50与位于第2号绕线槽80的第3层的叠绕线圈20的焊接端50相连,位于第5号绕线槽80的第4层的叠绕线圈20的焊接端50与位于第2号绕线槽80的第5层的同层跨线圈30的焊接端50相连,位于第5号绕线槽80的第5层的同层跨线圈30的焊接端50与位于第8号绕线槽80的第4层的叠绕线圈20的焊接端50相连,位于第5号绕线槽80的第3层的同层跨线圈30的焊接端50与位于第8号绕线槽80的第2层的叠绕线圈20的焊接端50相连,位于第5号绕线槽80的第1层的叠绕线圈20的导体段60延伸出作为引出线40。
在一些实施例中,请参阅图5-6,根据图5中顺序给绕线槽80进行标号。若q=3,N=8,τ=9。则
第4号绕线槽80的第1层插入第一个引出线圈10的一端导体作为引入线40,第4号绕线槽80的第3层插入第一个叠绕线圈20的一导体段60,第13号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第4号绕线槽80的第5层插入第二个叠绕线圈20的一导体段60,第13号线槽的第4层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第4号绕线槽80的第7层插入第三个叠绕线圈20的一导体段60,第13号绕线槽80的第6层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第13号绕线槽80的第8层插入第一个同层跨线圈30的一导体段60,第22号绕线槽80的第8层插入此同层跨线圈30的另一导体段60;第13号绕线槽80的第7层插入第四个叠绕线圈20的一导体段60,第22号绕线槽80的第6层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第13号绕线槽80的第5层插入第五个叠绕线圈20的一导体段60,第22号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第13号绕线槽80的第3层插入第六个叠绕线圈20的一导体段60,第22号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第13号绕线槽80的第1层插入第二个同层跨线圈30的一导体段60,第5号绕线槽80的第1层插入此同层跨线圈30的另一导体段60,第5号绕线槽80的第3层插入第七个叠绕线圈20的一导体段60,第14号绕线圈的第2层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第5号绕线槽80的第5层插入第八个叠绕线圈20的一导体段60,第14号绕线圈的第4层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第5号绕线槽80的第7层插入第九个叠绕线圈20的一导体段60,第14号绕线圈的第6层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第14号绕线槽80的第8层插入第三个同层跨线圈30的一导体段60,第23号绕线槽80的第8层插入此同层跨线圈30的另一导体段60;第14号绕线槽80的第7层插入第十个叠绕线圈20的一导体段60,第23号绕线槽80的第6层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第14号绕线槽80的第5层插入第十一个叠绕线圈20的一导体段60,第23号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第14号绕线槽80的第3层插入第十二个叠绕线圈20的一导体段60,第23号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的一导体段60,第14号绕线槽80的第1层插入第四个同层跨线圈30的一导体段60,第6号绕线槽80的第1层插入此同层跨线圈30的另一导体段60;第6号绕线槽80的第3层插入第十三个叠绕线圈20的一导体段60,第15号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第6号绕线槽80的第5层插入第十四个叠绕线圈20的一导体段60,第15号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第6绕线槽80的第7层插入第十五个叠绕线圈20的一导体段60,第15号绕线槽80的第6层插入此叠绕线圈20的另一导体段60;第15号绕线槽80的第8层插入第五个同层跨线圈30的一导体段60,第24号绕线槽80的第8层插入此同层跨线圈30的另一导体段60;第15号绕线槽80的第7层插入第十六个叠绕线圈20的一导体段60,第24号绕线槽80的第6层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第15号绕线槽80的第5层插入第十七个叠绕线圈20的一导体段60,第24号绕线槽80的第4层插入此叠绕线圈20的一导体段60;第15号绕线槽80的第3层插入第十八个叠绕线圈20的一导体段60,第24号绕线槽80的第2层插入此叠绕线圈20的一导体段60,,第15号绕线槽80的第1层插入第二个引出线圈70的导体段60以作为叠绕组单元的引出线40。
具体地,位于第4、5、6、13、14、15号绕线槽80的第1层的导体段60的焊接端50与位于第13、14、15、22、23、24号绕线槽80第2层的导体段60的焊接端50相连,位于第4、5、6、13、14、15号绕线槽80的第3层的导体段60的焊接端50与位于第13、14、15、22、23、24号绕线槽80第4层的导体段60的焊接端50相连,位于第4、5、6、13、14、15号绕线槽80的第5层的导体段60的焊接端50与位于第13、14、15、22、23、24号绕线槽80第6层的导体段60的焊接端50相连,位于第4、5、6、13、14、15号绕线槽80的第7层的导体段60的焊接端50与位于第13、14、15、22、23、24号绕线槽80第8层的导体段60的焊接端50相连。
以上所述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发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种扁线电机的定子,包括定子铁芯,其特征在于,
所述定子铁芯的内壁上沿所述定子铁芯的周向均匀布设有多个绕线槽,每一所述绕线槽沿所述定子铁芯的径向开设,且每一所述绕线槽沿平行于所述定子铁芯的轴向方向贯穿于所述定子铁芯;
叠绕组单元,包括按照预设接线方式进行连接的M个线圈;每一所述线圈包括设于对应的所述绕线槽中的导体段,每一所述绕线槽中设有沿所述绕线槽的深度方向间隔设置的N个所述导体段,且N个所述导体段从1-N顺序编号,所述叠绕组单元的引出线位于编号为1或N的所述导体段上;
其中,每一所述叠绕组单元占据a个所述绕线槽,a=3×q,q和N均为自然数;
M个所述线圈中全部所述导体段的总数为2×q×N;
每一所述叠绕组单元至少包括两种不同类型的所述线圈;
若N为奇数,则所述M个线圈包括叠绕线圈和同层跨线圈;
若N为偶数,则所述M个线圈包括叠绕线圈、同层跨线圈和引出线圈;
所述引出线圈包括一个所述导体段,所述引出线圈的所述导体段的一端延伸形成焊接端,所述引出线圈的所述导体段的另一端反向延伸,并引出所述叠绕组单元的引出线;
所述叠绕线圈包括跨距为τ的两个所述导体段,两个所述导体段的一端彼此连接,两个所述导体段的另一端朝靠近彼此一侧延伸,并分别形成焊接端,该两个所述导体段上的所述焊接端彼此间隔设置;所述叠绕线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的相邻两个所述绕线槽组中的跨距为τ的两个所述绕线槽的第n层和第n+1层;
所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的其中两个相邻的所述绕线槽组中的两个所述绕线槽,且所述同层跨线圈的其中一所述导体段朝向x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的另一所述绕线槽组的所述绕线槽延伸,以形成一所述焊接端,所述同层跨线圈的另一所述导体段延伸形成另一所述焊接端;
相邻两个所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽中,其中一所述绕线槽的第n层的导体段形成的焊接端与另一所述绕线槽的第n-1层或第n+1层导体段形成的焊接端首尾相连;
若N为偶数,且所述叠绕组单元的引出线位于编号为N的所述导体段上,则包括以下情况:
所述引出线圈的所述导体段位于x组所述绕线槽组的所述绕线槽的第N层,以引出所述叠绕组单元的引出线;所述叠绕线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的相邻两组所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽的第n层和第n+1层,且n大于1的偶数;
所述同层跨线圈设有两个,其中一所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组中的间距为τ的两个所述绕线槽的第1层,另一所述同层跨线圈的两个所述导体段分别位于x组所述绕线槽组和y组所述绕线槽组中的间距为τ-1的两个所述绕线槽的第N层。
2.根据权利要求1所述的扁线电机的定子,其特征在于,所述定子铁芯上沿所述定子铁芯的周向呈周期性排列设置有多个所述叠绕组单元。
3.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,所述扁线电机的极距为τ,a个所述绕线槽排列形成三组绕线槽组,每一所述绕线槽组包括q个依次相邻的所述绕线槽,相邻的两个所述绕线槽组间隔设有2×q个所述绕线槽;
三组所述绕线槽组分别为x组所述绕线槽组、y组所述绕线槽组和z组所述绕线槽组。
4.根据权利要求1所述的扁线电机的定子,其特征在于,若N为奇数,则其中一所述叠绕线圈的一所述导体段位于所述绕线槽的第N层,以引出叠绕组单元的引出线,该所述叠绕线圈的另一导体段位于所述绕线槽的第N-1层,并与相邻的所述叠绕线圈通过对应的所述焊接端首尾相连;其余所述叠绕线圈的所述导体段位于所述绕线槽的第2层至第N-2层。
5.根据权利要求1所述的扁线电机的定子,其特征在于,所述叠绕线圈的两个所述导体段的一端均伸出对应的所述绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接;所述叠绕线圈的两个所述导体段的另一端均伸出对应的所述绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,以形成彼此间隔设置的两个所述焊接端。
6.根据权利要求1所述的扁线电机的定子,其特征在于,所述同层跨线圈的两个所述导体段包括第一导体段和第二导体段,所述第一导体段和所述第二导体段的一端均伸出对应的所述绕线槽外,且均朝彼此靠近的一侧延伸,并一体连接;
所述第一导体段的另一端伸出对应的所述绕线槽外,并沿所述定子铁芯的周向方向朝靠近所述第二导体段的一侧延伸,以形成所述焊接端;
所述第二导体段的另一端伸出对应的所述绕线槽外,并沿所述定子铁芯的周向方向朝远离所述第一导体段的一侧延伸,以形成所述焊接端。
7.根据权利要求1所述的扁线电机的定子,其特征在于,所述引出线圈的所述导体段的一端沿所在绕线槽的贯穿方向延伸,并伸出对应的所述绕线槽外,以形成所述叠绕组单元的引出线,所述引出线圈的所述导体段的另一端伸出对应的所述绕线槽外,并沿所述定子铁芯的周向方向延伸,以形成所述焊接端。
8.一种车辆,其特征在于,包括扁线电机,所述扁线电机包括:
转子;
如权利要求1-7任一项所述的扁线电机的定子;
其中,所述定子铁芯具有容纳空间,所述转子内置于所述容纳空间内。
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