CN115224847A - 一种72槽8极扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆 - Google Patents
一种72槽8极扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种72槽8极扁线绕组,具有其的定子、电机和车辆,所述扁线绕组包括三相相绕组,各相绕组包括多组并联的绕组支路,每组绕组支路包括四个并联的支路;各个支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y‑1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y+1的线圈;或者,其中两个支路还均包括跨距为y‑2和y+1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y‑1和y+2的线圈;四个支路均以单根线圈作为绕制起始,其中相邻两个支路的绕制方向相反。本发明具有结构紧凑、各支路电势平衡、无环流等优点,采用不同跨距、不同种类线圈相结合的绕组排布方式,减少线型、无异型线,降低了制作工艺难度,消除了因各支路不对称引起的一系列问题。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域,具体涉及一种72槽8极扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆。
背景技术
随着新能源汽车技术的快速发展,驱动电机作为电动汽车的心脏,对其性能要求越来越高。目前,高速化、轻量化、高效率已经成为驱动电机发展趋势,对电机的功率密度、高效区、散热能力有着更高的要求。
72槽8极扁线绕组可分为圆线和扁线,与圆线绕组相比,扁线绕组可以有效的提高电机槽满率,降低电机铜耗从而提高电机效率,同时还可以减小电机绕组端部高度,从而减小电机体积,提高功率/转矩密度。但扁线绕组存在固有的集肤效应现象,特别是高速电机,集肤效应尤为明显。为降低集肤效应,现有技术的做法是增加定子槽内导体数,如4层、6层、8层等,导致处理的工艺复杂化,并且成本较高。
由于各个并联支路的导体分布于定子槽内径的不同位置,尤其是当电机的每极每相槽数为奇数、支路数为偶数时,很难实现对称。若支路不对称,会导致反电势、电阻、电感存在较大差异,从而形成环流,增加附加损耗和功率,同时引起电机绕组局部过温,降低电机使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种具有结构紧凑、制作简单、支路对称、排列整齐的72槽8极扁线绕组、具有其的电机和车辆。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
包括三相相绕组,各所述相绕组包括多组并联的绕组支路,每组绕组支路包括四个并联的支路,各所述支路均包括多个在定子铁芯的周向铁芯槽上依次布置且相互串联的线圈,每组绕组支路中的四个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽内;
四个所述支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y-1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y+1的线圈;
或者,其中两个支路还均包括跨距为y-2和y+1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y-1和y+2的线圈;
四个所述支路中相邻所述两个支路的绕制方向相反,且均以单根线圈作为绕制起始;其中一个支路由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,再由槽口最外层向槽底最内层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位;相邻的另外一个支路则由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,再由槽底最内层向槽口最外层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位;如此循环,以实现支路对称。
作为本发明的进一步改进,相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
作为本发明的进一步改进,相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y+1的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
作为本发明的进一步改进,相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-2或y+1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
作为本发明的进一步改进,相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y-1或y+2的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
作为本发明的进一步改进,所述跨距为y-2、y-1和y+1的线圈均包括第一线圈,所述第一线圈包括第一线圈主体和第一弯折部,所述第一线圈主体包括两根相互平行布置的第一支杆和连接两根第一支杆一端的第一头部,两根第一支杆的另一端设有第一弯折部以形成焊接端,所述第一弯折部沿所述第一线圈主体的宽度方向的一侧弯折。
作为本发明的进一步改进,所述跨距为y的线圈包括第二线圈,所述第二线圈包括第二线圈主体和第二弯折部,所述第二线圈主体包括两根相互平行布置的第二支杆和连接两根第二支杆一端的第二头部,两根第二支杆的另一端设有第二弯折部以形成焊接端,所述第二弯折部沿所述第二线圈主体的宽度方向的一侧弯折。
作为本发明的进一步改进,所述跨距为y的线圈还包括第三线圈,所述第三线圈包括第三线圈主体和第三弯折部,所述第三线圈主体包括两根相互平行布置的第三支杆和连接两根第三支杆一端的第三头部,两根第三支杆的另一端设有第三弯折部以形成焊接端,所述第三弯折部沿所述第三线圈主体的宽度方向,且远离第三线圈主体的方向弯折。
作为本发明的进一步改进,所述跨距为y的线圈还包括第四线圈,所述第四线圈包括第四线圈主体和第四弯折部,所述第四线圈主体包括两根相互平行布置的第四支杆和连接两根第四支杆一端的第四头部,两根第四支杆的另一端设有第四弯折部以形成焊接端,所述第四弯折部沿所述第四线圈主体的宽度方向的一侧弯折;所述第一弯折部的弯折方向与第四弯折部的弯折方向相反。
作为本发明的进一步改进,所述跨距为y-1、y+1和y+2的线圈均包括第五线圈,所述第五线圈包括第五线圈主体和第五弯折部,所述第五线圈主体包括两根相互平行布置的第五支杆和连接两根第五支杆一端的第五头部,两根第五支杆的另一端设有第五弯折部以形成焊接端,所述第五弯折部沿所述第五线圈主体的宽度方向的一侧弯折;所述第二弯折部的弯折方向与第五弯折部的弯折方向相反。
作为本发明的进一步改进,所述单根线圈为第六线圈,所述第六线圈包括第六线圈主体和第六弯折部,所述第六线圈主体包括第六支杆,所述第六支杆两端分别设有第六头部和第六弯折部,所述第六弯折部形成焊接端。
作为本发明的进一步改进,所述相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12;
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽内槽底沿槽口方向上的第6层;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同;
线圈a1-A2、线圈b1-B2的跨距均为y;线圈a1-A2的上层边位于铁芯槽的第2层,下层边位于铁芯槽的第3层;线圈b1-B2的上层边位于铁芯槽的第5层,下层边位于铁芯槽的第4层;
线圈a3-A4、线圈b3-B4的跨距均为y;线圈a3-A4的上层边位于铁芯槽的第4层,下层边位于铁芯槽的第5层;线圈b3-B4的上层边位于铁芯槽的第3层,下层边位于铁芯槽的第2层;
线圈a5-A6、线圈b5-B6的跨距均为y;线圈a5-A6的上边层和下边层均位于铁芯槽的第6层;线圈b5-B6的上边层和下边层均位于铁芯槽的第1层;
线圈a7-A8、线圈b7-B8的跨距均为y,线圈a7-A8的上层边位于铁芯槽的第5层,下层边位于铁芯槽的第4层;线圈b7-B8的上层边位于铁芯槽的第2层,下层边位于铁芯槽的第3层;
线圈a9-A10、线圈b9-B10的跨距均为y,线圈a9-A10的上层边位于铁芯槽的第3层,下层边位于铁芯槽的第2层;线圈b9-B10的上层边位于铁芯槽的第4层,下层边位于铁芯槽的第5层;
线圈a11-A12的跨距均y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第6层;
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制;
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
作为本发明的进一步改进,所述相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12、a13-A14、a15-A16、a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12、d13-D14、d15-D16、d17-D18、d19-D20、d21-D22、d23-D24;
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽内槽底沿槽口方向上的第6层;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同;
线圈a1-A2、线圈a13-A14、线圈b1-B2、线圈b13-B14的跨距均为y;线圈a1-A2和线圈a13-A14的上层边均位于铁芯槽的第2层,下层边均位于铁芯槽的第3层;线圈b1-B2和线圈b13-B14的上层边均位于铁芯槽的第5层,下层边均位于铁芯槽的第4层;
线圈a3-A4、线圈a15-A16、线圈b3-B4、线圈b15-B16的跨距均为y;线圈a3-A4和线圈a15-A16的上层边均位于铁芯槽的第4层,下层边均位于铁芯槽的第5层;线圈b3-B4和线圈b15-B16的上层边均位于铁芯槽的第3层,下层边均位于铁芯槽的第2层;
线圈a5-A6、线圈a17-A18、线圈b5-B6、线圈b17-B18的跨距均为y;线圈a5-A6和线圈a17-A18的上边层和下边层均位于铁芯槽的第6层;线圈b5-B6和线圈b17-B18的上边层和下边层均位于铁芯槽的第1层;
线圈a7-A8、线圈a19-A20、线圈b7-B8、线圈b19-B20的跨距均为y;线圈a7-A8和线圈a19-A20的上层边均位于铁芯槽的第5层,下层边均位于铁芯槽的第4层;线圈b7-B8和线圈b19-B20的上层边均位于铁芯槽的第2层,下层边均位于铁芯槽的第3层;
线圈a9-A10、线圈a21-A22、线圈b9-B10、线圈b21-B22的跨距均为y;线圈a9-A10和线圈a21-A22的上层边均位于铁芯槽的第3层,下层边均位于铁芯槽的第2层;线圈b9-B10和线圈b21-B22的上层边均位于铁芯槽的第4层,下层边均位于铁芯槽的第5层;
线圈a11-A12的跨距均y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第1层;线圈a23-A24的跨距均y-2,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第6层;线圈b23-B24的跨距均为y+2,其上边层和下边层均位于铁芯槽的第6层;
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制;
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
作为本发明的进一步改进,各所述线圈的中性点通过铜母排进行连接,其高度不超过所述线圈焊接端的高度。
作为本发明的进一步改进,每组绕组支路中的两个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种定子,包括定子铁芯和上述的72槽8极扁线绕组,所述定子铁芯周向方向上设置有多个铁芯槽,所述72槽8极扁线绕组中的相绕组布置在所述铁芯槽内。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种电机,包括上述的定子。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种车辆,包括上述的电机。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的72槽8极扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆,在每组绕组支路的四个并联支路中采用不同跨距、不同种类的线圈相结合的绕组排布方式,减少了线型、无异型线,便于装配和批量生产;四个支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y-1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y+1的线圈;或者,其中两个支路还均包括跨距为y-2和y+1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y-1和y+2的线圈;总共设置了6种不同跨距的线圈,相邻支路的绕制方向相反,且均以单根线圈作为绕制起始,相邻支路中的一个支路由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,再由槽口最外层向槽底最内层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位,相邻的另一个支路沿相反的方向进行绕制;通过利用不同跨距的线圈进行换位,以消除不同支路之间相位差,保证了每条支路在槽上以及层上均能对称,即四个并联支路在铁芯槽内呈环形对称结构分布,进而实现了各相绕组均匀对称分布,使得各支路电势平衡、无环流、抵消谐波,大大提高了电机的性能。进一步地,同一铁芯槽内的各层绕组均为同相的,即每相绕组除了用于换位的线圈外,其余线圈均为相同跨距的绕组线圈,排布简单,且每条线圈的线圈主体之间没有交叠、排列整齐,大大降低了制作工艺的复杂程度低,便于批量生产。本发明既解决了由于各支路不对称引起的一系列问题,又有效降低了电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题,有效降低了车辆的制作成本。
2、本发明的72槽8极扁线绕组、具有其的定子、电机以及车辆,各线圈的中性点通过单个铜母排进行焊接,其高度不超过线圈焊接端的高度,不仅结构简单,而且减少绕组端部高度,节约端部空间,有效减少了电机体积。
附图说明
图1为本发明中第一线圈的结构原理示意图。
图2为本发明中第二线圈的结构原理示意图。
图3为本发明中第三线圈的结构原理示意图。
图4为本发明中第四线圈的结构原理示意图。
图5为本发明中第五线圈的结构原理示意图。
图6为本发明中第六线圈的结构原理示意图。
图7为本发明中定子的结构原理示意图。
图8为本发明实施例1中任意一相绕组的相排布示意图。
图9为本发明实施例2中任意一相绕组的相排布示意图。
图例说明:1、第一线圈;11、第一线圈主体;111、第一支杆;112、第一头部;12、第一弯折部;2、第二线圈;21、第二线圈主体;211、第二支杆;212、第二头部;22、第二弯折部;3、第三线圈;31、第三线圈主体;311、第三支杆;312、第三头部;32、第三弯折部;4、第四线圈;41、第四线圈主体;411、第四支杆;412、第四头部;42、第四弯折部;5、第五线圈;51、第五线圈主体;511、第五支杆;512、第五头部;52、第五弯折部;6、第六线圈;61、第六线圈主体;611、第六支杆;612、第六头部;62、第六弯折部;7、定子铁芯;71、铁芯槽;8、铜母排。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1至图8所示,本发明的72槽8极扁线绕组,包括三相相绕组,各相绕组包括多组并联的绕组支路,每组绕组支路包括四个并联的支路,各支路均包括多个在定子铁芯7的周向铁芯槽71上依次布置且相互串联的线圈,每组绕组支路中的四个支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽71内;
四个支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y-1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y+1的线圈;
四个支路中相邻两个支路的绕制方向相反,且均以单根线圈作为绕制起始;其中一个支路由槽底最内层(从槽底至槽口方向的第一层)向槽口最外层进行绕制,再由槽口最外层(从槽底至槽口方向的最后一层)向槽底最内层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位;相邻的另外一个支路则由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,再由槽底最内层向槽口最外层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位;如此循环,以实现支路对称。
进一步地,相邻两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
每组绕组支路中的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y+1的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
本实施例中,每组绕组支路中的相邻两个支路线圈通过采用沿着相对的方向由内至外进行绕制,除进行同层换位的最底层和最外层之外,其余各层线圈具有相同的跨距,并且线圈在中间各层的上层边与下层边分别位于相邻层的铁芯槽71内,再通过不同跨距的线圈在最底层进行换位,以消除不同支路之间相位差,保证了每条支路在槽上以及层上均能对称,即两个并联支路在铁芯槽内呈环形对称结构分布,进而实现了各相绕组均匀对称分布,使得各支路电势平衡、无环流、抵消谐波,大大提高了电机的性能。
如图1所示,本实施例中,跨距为y-1的线圈包括第一线圈1,第一线圈1包括第一线圈主体11和第一弯折部12,第一线圈主体11包括两根相互平行布置的第一支杆111和连接两根第一支杆111一端的第一头部112,两根第一支杆111的另一端设有第一弯折部12以形成焊接端,第一弯折部12沿第一线圈主体11的宽度方向的一侧弯折。
如图2所示,本实施例中,跨距为y的线圈包括第二线圈2,第二线圈包括第二线圈主体21和第二弯折部22,第二线圈主体21包括两根相互平行布置的第二支杆211和连接两根第二支杆211一端的第二头部212,两根第二支杆211的另一端设有第二弯折部22以形成焊接端,第二弯折部22沿第二线圈主体21的宽度方向的一侧弯折。
如图3所示,本实施例中,跨距为y的线圈还包括第三线圈3,第三线圈3包括第三线圈主体31和第三弯折部32,第三线圈主体31包括两根相互平行布置的第三支杆311和连接两根第三支杆311一端的第三头部312,两根第三支杆311的另一端设有第三弯折部32以形成焊接端,第三弯折部32沿第三线圈主体31的宽度方向,且远离第三线圈主体31的方向弯折。
如图4所示,本实施例中,跨距为y的线圈还包括第四线圈4,第四线圈4包括第四线圈主体41和第四弯折部42,第四线圈主体41包括两根相互平行布置的第四支杆411和连接两根第四支杆411一端的第四头部412,两根第四支杆411的另一端设有第四弯折部42以形成焊接端,第四弯折部42沿第四线圈主体41的宽度方向的一侧弯折;第二弯折部22的弯折方向与第四弯折部42的弯折方向相反。通过对比图2和图4可以看出,第二线圈2与第四线圈4的整体构型相似,只是弯折的方向不同,有利于简化线型、减少异型线。第二线圈2位于铁芯槽的中间层,第四线圈4则位于铁芯槽的边层,两种线圈具有相同的构型,有利于降低线圈制造的难度,提高72槽8极扁线绕组的对称性。
如图5所示,本实施例中,跨距为y+1的线圈还包括第五线圈5,第五线圈5包括第五线圈主体51和第五弯折部52,第五线圈主体51包括两根相互平行布置的第五支杆511和连接两根第五支杆511一端的第五头部512,两根第五支杆511的另一端设有第五弯折部52以形成焊接端,第五弯折部52沿第五线圈主体51的宽度方向的一侧弯折;第一弯折部12的弯折方向与第五弯折部52的弯折方向相反。通过对比图1和图5可以看出,第一线圈1与第五线圈5的整体构型相似,只是弯折的方向不同,有利于简化线型、减少异型线。
如图6所示,本实施例中,单根线圈为第六线圈6,第六线圈6包括第六线圈主体61和第六弯折部62,第六线圈主体61包括第六支杆611,第六支杆611两端分别设有第六头部612和第六弯折部62,第六弯折部62形成焊接端。
本实施例中,第一线圈1至第五线圈5的头部均呈V形或者圆弧状。其中头部为V型的线圈称为V型线圈,头部为圆弧状的线圈称为U型线圈。在本实施例中,各线圈可以采用U型线圈或者V型线圈,由于各线圈均采用同一形状,取消异型线圈和跨接线圈,从而便于装配以及批量生产。当然,在其它实施例中,也可以采用U型线圈与V型线圈相结合的方式。
本实施例中,每组绕组支路中的两个支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。
本实施例中,各线圈的中性点(如图8中的a35、b35、c35和d35)通过铜母排8进行连接,铜母排8的高度不超过线圈焊接端的高度,不仅结构简单,而且减少了绕组端部高度,从而减少了电机体积。
具体地,以72槽8极支路数为4门形端出线的电机、每极每相槽数为3、从槽底到槽口线圈层数依次增加为例。本实施例中,相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的其中第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12、a13-A14、a15-A16、a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24、……、a33-A34、a35,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24、b25-B26、……、b33-B34、b35,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24、c25-C26、……、c33-C34、c35,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12、d13-D14、d15-D16、d17-D18、d19-D20、d21-D22、d23-D24、d25-D26、……、d33-D34、d35,绕组排布方式如图8所示。
其中第一个支路线圈的连接形式为A-a,第二个支路中线圈的连接方式为B-b;第三个支路线圈的连接形式为C-c,第四个支路中线圈的连接方式为D-d;除单根线圈外,第1层至第6层均为U型线圈。
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽71内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽71内槽底沿槽口方向上的第6层;线圈A0、B0、C0和D0均为引出线,形状如图6所示;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同;
线圈a1-A2、线圈b1-B2的跨距均为y;线圈a1-A2的上层边位于铁芯槽71的第2层,下层边位于铁芯槽71的第3层;线圈b1-B2的上层边位于铁芯槽71的第5层,下层边位于铁芯槽71的第4层。
线圈a3-A4、线圈b3-B4的跨距均为y;线圈a3-A4的上层边位于铁芯槽71的第4层,下层边位于铁芯槽71的第5层;线圈b3-B4的上层边位于铁芯槽71的第3层,下层边位于铁芯槽71的第2层。
线圈a5-A6、线圈b5-B6的跨距均为y;线圈a5-A6的上边层和下边层均位于铁芯槽71的第6层;线圈b5-B6的上边层和下边层均位于铁芯槽71的第1层。
线圈a7-A8、线圈b7-B8的跨距均为y,线圈a7-A8的上层边位于铁芯槽71的第5层,下层边位于铁芯槽71的第4层;线圈b7-B8的上层边位于铁芯槽71的第2层,下层边位于铁芯槽71的第3层。
线圈a9-A10、线圈b9-B10的跨距均为y,线圈a9-A10的上层边位于铁芯槽71的第3层,下层边位于铁芯槽71的第2层;线圈b9-B10的上层边位于铁芯槽71的第4层,下层边位于铁芯槽71的第5层。
线圈a11-A12的跨距均y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第6层。
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制。
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
具体地,线圈a1-A2、a13-A14和a25-A26均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第2层和第3层的第三线圈3,形状如图3所示。相同的,线圈b1-B2、b13-B14和b25-B26均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第5层和第4层的第三线圈3,形状如图3所示。
线圈a3-A4、a15-A16和a27-A28均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第4层和第5层的叠绕U型线圈,形状如图3所示的第三线圈3。相同的,线圈b3-B4、b15-B16和b27-B28均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第3层和第2层的叠绕U型线圈,形状如图3所示的第三线圈3。
线圈a5-A6、a17-A18和a29-A30均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第6层的叠绕U型线圈,形状如图4所示的第四线圈4。相同的,线圈b5-B6、b17-B18和b29-B30均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第1层的叠绕U型线圈,形状如图2所示的第二线圈2。
线圈a11-A12、a23-A24均是跨距为8的U型线圈,两个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第1层的第一线圈1,形状如图1所示;线圈b11-B12、b23-B24均是跨距为10的U型线圈,两个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第6层的第五线圈5,形状如图5所示。位于第1层的线圈a11-A12、a23-A24,以及位于第6层的线圈b11-B12、b23-B24均属于相同跨距的同层线圈,以实现支路保持相同的方向进行绕制。可以理解,除了采用同层线圈进行换线外,还可以采用其他方式进行换线,比如Bus-bar换线。
第一个支路的A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,线圈连接顺序从第1层到第2层、第2层到第3层再到第4层再到第5层、第6层,在第6层走完同层再返回第5层,如此循环往复。以此类推第三个支路。
第二个支路的B0线圈与b1-B2线圈通过扭头焊接相连,b1-B2线圈与b3-B4线圈通过扭头焊接相连,b3-B4线圈与b5-B6线圈通过扭头焊接相连,b5-B6线圈与b7-B8线圈通过扭头焊接相连,线圈连接顺序从第6层到第5层、第5层到第4层再到第3层再到第2层、第1层,在第1层走完同层再返回第2层,如此循环往复。以此类推第四个支路。
本实施例中,相邻两个支路在铁芯槽71的槽底最内层或者槽口最外层通过不同节距线圈进行换位,以消除不同支路之间的相位差,保证了每条支路完全对称。电机有12个中性点通过侧面焊接铜排连接,结构简单。可以理解,在其他实施例中,支路绕组的出线端亦可位于定子内圆区域。
可以理解,第三个支路线圈C-c的绕制形式与第一个支路线圈A-a相同,第一个支路线圈A-a从铁芯槽71的第1层第1槽开始绕制,第三个支路线圈C-c从铁芯槽71的第1层第37槽开始绕制。第四个支路中线圈D-d的绕制形式与第二个支路线圈b-B相同,第二个支路线圈b-B从铁芯槽71的第6层第1槽开始绕制,第四个支路中线圈D-d从铁芯槽71的第6层第37槽开始绕制。
如图7所示,本实施例还提供了一种定子,该定子包括定子铁芯7和上述的72槽8极扁线绕组,定子铁芯7的内壁周向上设置有72个铁芯槽71,72槽8极扁线绕组中的相绕组的部分绕设在铁芯槽71内,相绕组的部分位于铁芯槽71外。每个铁芯槽71内具有6层且同相的相绕组,且各个铁芯槽71内的相绕组的层数相同。可以理解,在实际应用中,每个定子槽的绕制层数包括但不限于为6层,还可以为2层或4层或8层等,其绕制方式可以参考上述6层的绕制方式。
本实施例还提供了一种包括上述定子的电机,该电机可以应用到电动车/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)等车辆中。
本实施例还提供了一种包括上述电机的车辆,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。
本实施例中,通过采用布相同跨距、六种类型线圈相结合的绕组排布方式,减少线型、无异型线,降低制作工艺复杂程度,便于生产,并且可消除各支路不对称引起的一系列问题,使得各支路在槽上以及层上均能对称,同时简化汇流排结构,结构紧凑,节约端部空间。
实施例2
如图1至图7、图9所示,本发明的72槽8极扁线绕组,包括三相相绕组,各相绕组包括多组并联的绕组支路,每组绕组支路包括四个并联的支路,各支路均包括多个在定子铁芯7的周向铁芯槽71上依次布置且相互串联的线圈,每组绕组支路中的四个支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽71内;
四个支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y-2和y+1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y-1和y+2的线圈;
四个支路中相邻两个支路的绕制方向相反,且均以单根线圈作为绕制起始;其中一个支路由槽底最内层(从槽底至槽口方向的第一层)向槽口最外层进行绕制,再由槽口最外层(从槽底至槽口方向的最后一层)向槽底最内层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位;相邻的另外一个支路则由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,再由槽底最内层向槽口最外层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位;如此循环,以实现支路对称。
进一步地,相邻两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-2或y+1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
每组绕组支路中的另一个支路所采用的绕线方式是:相邻两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y-1或y+2的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
本实施例中,每组绕组支路中的相邻两个支路线圈通过采用沿着相对的方向由内至外进行绕制,除进行同层换位的最底层和最外层之外,其余各层线圈具有相同的跨距,并且线圈在中间各层的上层边与下层边分别位于相邻层的铁芯槽71内,再通过不同跨距的线圈在最底层或最外层进行换位,以消除不同支路之间相位差,保证了每条支路在槽上以及层上均能对称,即两个并联支路在铁芯槽内呈环形对称结构分布,进而实现了各相绕组均匀对称分布,使得各支路电势平衡、无环流、抵消谐波,大大提高了电机的性能。
如图1所示,本实施例中,跨距为y-2和y+1的线圈均包括第一线圈1,第一线圈1包括第一线圈主体11和第一弯折部12,第一线圈主体11包括两根相互平行布置的第一支杆111和连接两根第一支杆111一端的第一头部112,两根第一支杆111的另一端设有第一弯折部12以形成焊接端,第一弯折部12沿第一线圈主体11的宽度方向的一侧弯折。
如图2所示,本实施例中,跨距为y的线圈包括第二线圈2,第二线圈包括第二线圈主体21和第二弯折部22,第二线圈主体21包括两根相互平行布置的第二支杆211和连接两根第二支杆211一端的第二头部212,两根第二支杆211的另一端设有第二弯折部22以形成焊接端,第二弯折部22沿第二线圈主体21的宽度方向的一侧弯折。
如图3所示,本实施例中,跨距为y的线圈还包括第三线圈3,第三线圈3包括第三线圈主体31和第三弯折部32,第三线圈主体31包括两根相互平行布置的第三支杆311和连接两根第三支杆311一端的第三头部312,两根第三支杆311的另一端设有第三弯折部32以形成焊接端,第三弯折部32沿第三线圈主体31的宽度方向,且远离第三线圈主体31的方向弯折。
如图4所示,本实施例中,跨距为y的线圈还包括第四线圈4,第四线圈4包括第四线圈主体41和第四弯折部42,第四线圈主体41包括两根相互平行布置的第四支杆411和连接两根第四支杆411一端的第四头部412,两根第四支杆411的另一端设有第四弯折部42以形成焊接端,第四弯折部42沿第四线圈主体41的宽度方向的一侧弯折;第二弯折部22的弯折方向与第四弯折部42的弯折方向相反。通过对比图2和图4可以看出,第二线圈2与第四线圈4的整体构型相似,只是弯折的方向不同,有利于简化线型、减少异型线。第二线圈2位于铁芯槽的中间层,第四线圈4则位于铁芯槽的边层,两种线圈具有相同的构型,有利于降低线圈制造的难度,提高72槽8极扁线绕组的对称性。
如图5所示,本实施例中,跨距为y-1和y+2的线圈还包括第五线圈5,第五线圈5包括第五线圈主体51和第五弯折部52,第五线圈主体51包括两根相互平行布置的第五支杆511和连接两根第五支杆511一端的第五头部512,两根第五支杆511的另一端设有第五弯折部52以形成焊接端,第五弯折部52沿第五线圈主体51的宽度方向的一侧弯折;第一弯折部12的弯折方向与第五弯折部52的弯折方向相反。通过对比图1和图5可以看出,第一线圈1与第五线圈5的整体构型相似,只是弯折的方向不同,有利于简化线型、减少异型线。
如图6所示,本实施例中,单根线圈为第六线圈6,第六线圈6包括第六线圈主体61和第六弯折部62,第六线圈主体61包括第六支杆611,第六支杆611两端分别设有第六头部612和第六弯折部62,第六弯折部62形成焊接端。
本实施例中,第一线圈1至第五线圈5的头部均呈V形或者圆弧状。其中头部为V型的线圈称为V型线圈,头部为圆弧状的线圈称为U型线圈。在本实施例中,各线圈可以采用U型线圈或者V型线圈,由于各线圈均采用同一形状,取消异型线圈和跨接线圈,从而便于装配以及批量生产。当然,在其它实施例中,也可以采用U型线圈与V型线圈相结合的方式。
本实施例中,每组绕组支路中的两个支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。
本实施例中,各线圈的中性点(如图9中的a35、b35、c35和d35)通过铜母排8进行连接,铜母排8的高度不超过线圈焊接端的高度,不仅结构简单,而且减少了绕组端部高度,从而减少了电机体积。
具体地,以72槽8极支路数为4门形端出线的电机、每极每相槽数为3、从槽底到槽口线圈层数依次增加为例。本实施例中,相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的其中第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12、a13-A14、a15-A16、a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24、……、a33-A34、a35,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24、b25-B26、……、b33-B34、b35,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24、c25-C26、……、c33-C34、c35,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12、d13-D14、d15-D16、d17-D18、d19-D20、d21-D22、d23-D24、d25-D26、……、d33-D34、d35,绕组排布方式如图8所示。
其中第一个支路线圈的连接形式为A-a,第二个支路中线圈的连接方式为B-b;第三个支路线圈的连接形式为C-c,第四个支路中线圈的连接方式为D-d;除单根线圈外,第1层至第6层均为U型线圈。
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽71内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽71内槽底沿槽口方向上的第6层;线圈A0、B0、C0和D0均为引出线,形状如图6所示;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同。与实施例1相比较,实施例2中的线圈起始绕制位置往后顺延了一个铁芯槽。
线圈a1-A2、线圈a13-A14、线圈b1-B2、线圈b13-B14的跨距均为y;线圈a1-A2和线圈a13-A14的上层边均位于铁芯槽71的第2层,下层边均位于铁芯槽71的第3层;线圈b1-B2和线圈b13-B14的上层边均位于铁芯槽71的第5层,下层边均位于铁芯槽71的第4层。
线圈a3-A4、线圈a15-A16、线圈b3-B4、线圈b15-B16的跨距均为y;线圈a3-A4和线圈a15-A16的上层边均位于铁芯槽71的第4层,下层边均位于铁芯槽71的第5层;线圈b3-B4和线圈b15-B16的上层边均位于铁芯槽71的第3层,下层边均位于铁芯槽71的第2层。
线圈a5-A6、线圈a17-A18、线圈b5-B6、线圈b17-B18的跨距均为y;线圈a5-A6和线圈a17-A18的上边层和下边层均位于铁芯槽71的第6层;线圈b5-B6和线圈b17-B18的上边层和下边层均位于铁芯槽71的第1层。
线圈a7-A8、线圈a19-A20、线圈b7-B8、线圈b19-B20的跨距均为y;线圈a7-A8和线圈a19-A20的上层边均位于铁芯槽71的第5层,下层边均位于铁芯槽71的第4层;线圈b7-B8和线圈b19-B20的上层边均位于铁芯槽71的第2层,下层边均位于铁芯槽71的第3层。
线圈a9-A10、线圈a21-A22、线圈b9-B10、线圈b21-B22的跨距均为y;线圈a9-A10和线圈a21-A22的上层边均位于铁芯槽71的第3层,下层边均位于铁芯槽71的第2层;线圈b9-B10和线圈b21-B22的上层边均位于铁芯槽71的第4层,下层边均位于铁芯槽71的第5层。
线圈a11-A12的跨距均y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第1层;线圈a23-A24的跨距均y-2,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第6层;线圈b23-B24的跨距均为y+2,其上边层和下边层均位于铁芯槽71的第6层。
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制。
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
具体地,线圈a1-A2、a13-A14和a25-A26均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第2层和第3层的第三线圈3,形状如图3所示。相同的,线圈b1-B2、b13-B14和b25-B26均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第5层和第4层的第三线圈3,形状如图3所示。
线圈a3-A4、a15-A16和a27-A28均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第4层和第5层的叠绕U型线圈,形状如图3所示的第三线圈3。相同的,线圈b3-B4、b15-B16和b27-B28均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第3层和第2层的叠绕U型线圈,形状如图3所示的第三线圈3。
线圈a5-A6、a17-A18和a29-A30均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第6层的叠绕U型线圈,形状如图4所示的第四线圈4。相同的,线圈b5-B6、b17-B18和b29-B30均是跨距为9的U型线圈,三个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第1层的叠绕U型线圈,形状如图2所示的第二线圈2。
线圈a11-A12是跨距为10的U型线圈,线圈a23-A24均是跨距为7的U型线圈,两个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第1层的第一线圈1,形状如图1所示;线圈b11-B12是跨距为8的U型线圈,线圈b23-B24是跨距为11的U型线圈,两个线圈相互叠加,共同组成了位于铁芯槽71的第6层的第五线圈5,形状如图5所示。位于第1层的线圈a11-A12、a23-A24,以及位于第6层的线圈b11-B12、b23-B24均属于不同跨距的同层线圈,以实现支路保持相同的方向进行绕制。可以理解,除了采用同层线圈进行换线外,还可以采用其他方式进行换线,比如Bus-bar换线。
本实施例中,相邻两个支路在铁芯槽71的槽底最内层或者槽口最外层通过不同节距线圈进行换位,以消除不同支路之间的相位差,保证了每条支路完全对称。电机有12个中性点通过侧面焊接铜排连接,结构简单。可以理解,在其他实施例中,支路绕组的出线端亦可位于定子内圆区域。
可以理解,第三个支路线圈C-c的绕制形式与第一个支路线圈A-a相同,第一个支路线圈A-a从铁芯槽71的第1层第2槽开始绕制,第三个支路线圈C-c从铁芯槽71的第1层第38槽开始绕制。第四个支路中线圈D-d的绕制形式与第二个支路线圈b-B相同,第二个支路线圈b-B从铁芯槽71的第6层第2槽开始绕制,第四个支路中线圈D-d从铁芯槽71的第6层第38槽开始绕制。
如图7所示,本实施例还提供了一种定子,该定子包括定子铁芯7和上述的72槽8极扁线绕组,定子铁芯7的内壁周向上设置有72个铁芯槽71,72槽8极扁线绕组中的相绕组的部分绕设在铁芯槽71内,相绕组的部分位于铁芯槽71外。每个铁芯槽71内具有6层且同相的相绕组,且各个铁芯槽71内的相绕组的层数相同。可以理解,在实际应用中,每个定子槽的绕制层数包括但不限于为6层,还可以为2层或4层或8层等,其绕制方式可以参考上述6层的绕制方式。
本实施例还提供了一种包括上述定子的电机,该电机可以应用到电动车/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)等车辆中。
本实施例还提供了一种包括上述电机的车辆,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。
本实施例中,通过采用布相同跨距、六种类型线圈相结合的绕组排布方式,减少线型、无异型线,降低制作工艺复杂程度,便于生产,并且可消除各支路不对称引起的一系列问题,使得各支路在槽上以及层上均能对称,同时简化汇流排结构,结构紧凑,节约端部空间。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可通过上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (18)
1.一种72槽8极扁线绕组,其特征在于,包括三相相绕组,各所述相绕组包括多组并联的绕组支路,每组绕组支路包括四个并联的支路,各所述支路均包括多个在定子铁芯(7)的周向铁芯槽(71)上依次布置且相互串联的线圈,每组绕组支路中的四个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽(71)内;
四个所述支路中均包括单根线圈和跨距为y的线圈,其中两个支路还均包括跨距为y-1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y+1的线圈;
或者,其中两个支路还均包括跨距为y-2和y+1的线圈,另外两个支路则均包括跨距为y-1和y+2的线圈;
四个所述支路中相邻所述两个支路的绕制方向相反,且均以单根线圈作为绕制起始;其中一个支路由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,再由槽口最外层向槽底最内层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位;相邻的另外一个支路则由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,再由槽底最内层向槽口最外层绕制,并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位;如此循环,以实现支路对称。
2.根据权利要求1所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
3.根据权利要求2所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y+1的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
4.根据权利要求1所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽底最内层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口最外层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽口最外层向槽底最内层进行绕制,并利用跨距为y-2或y+1的线圈在槽底最内层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
5.根据权利要求4所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是:单根线圈设置在槽口最外层,跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口最外层向槽底次内层进行绕制,再按相同的顺序方向由槽底最内层向槽口最外层进行绕制,并利用跨距为y-1或y+2的线圈在槽口最外层进行换位,如此循环,以实现支路对称。
6.根据权利要求1所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述跨距为y-2、y-1和y+1的线圈均包括第一线圈(1),所述第一线圈(1)包括第一线圈主体(11)和第一弯折部(12),所述第一线圈主体(11)包括两根相互平行布置的第一支杆(111)和连接两根第一支杆(111)一端的第一头部(112),两根第一支杆(111)的另一端设有第一弯折部(12)以形成焊接端,所述第一弯折部(12)沿所述第一线圈主体(11)的宽度方向的一侧弯折。
7.根据权利要求6所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述跨距为y的线圈包括第二线圈(2),所述第二线圈(2)包括第二线圈主体(21)和第二弯折部(22),所述第二线圈主体(21)包括两根相互平行布置的第二支杆(211)和连接两根第二支杆(211)一端的第二头部(212),两根第二支杆(211)的另一端设有第二弯折部(22)以形成焊接端,所述第二弯折部(22)沿所述第二线圈主体(21)的宽度方向的一侧弯折。
8.根据权利要求7所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述跨距为y的线圈还包括第三线圈(3),所述第三线圈(3)包括第三线圈主体(31)和第三弯折部(32),所述第三线圈主体(31)包括两根相互平行布置的第三支杆(311)和连接两根第三支杆(311)一端的第三头部(312),两根第三支杆(311)的另一端设有第三弯折部(32)以形成焊接端,所述第三弯折部(32)沿所述第三线圈主体(31)的宽度方向,且远离第三线圈主体(31)的方向弯折。
9.根据权利要求8所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述跨距为y的线圈还包括第四线圈(4),所述第四线圈(4)包括第四线圈主体(41)和第四弯折部(42),所述第四线圈主体(41)包括两根相互平行布置的第四支杆(411)和连接两根第四支杆(411)一端的第四头部(412),两根第四支杆(411)的另一端设有第四弯折部(42)以形成焊接端,所述第四弯折部(42)沿所述第四线圈主体(41)的宽度方向的一侧弯折;所述第一弯折部(12)的弯折方向与第四弯折部(42)的弯折方向相反。
10.根据权利要求9所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述跨距为y-1、y+1和y+2的线圈均包括第五线圈(5),所述第五线圈(5)包括第五线圈主体(51)和第五弯折部(52),所述第五线圈主体(51)包括两根相互平行布置的第五支杆(511)和连接两根第五支杆(511)一端的第五头部(512),两根第五支杆(511)的另一端设有第五弯折部(52)以形成焊接端,所述第五弯折部(52)沿所述第五线圈主体(51)的宽度方向的一侧弯折;所述第二弯折部(22)的弯折方向与第五弯折部(52)的弯折方向相反。
11.根据权利要求10所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述单根线圈为第六线圈(6),所述第六线圈(6)包括第六线圈主体(61)和第六弯折部(62),所述第六线圈主体(61)包括第六支杆(611),所述第六支杆(611)两端分别设有第六头部(612)和第六弯折部(62),所述第六弯折部(62)形成焊接端。
12.根据权利要求3所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12;
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽(71)内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽(71)内槽底沿槽口方向上的第6层;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同;
线圈a1-A2、线圈b1-B2的跨距均为y;线圈a1-A2的上层边位于铁芯槽(71)的第2层,下层边位于铁芯槽(71)的第3层;线圈b1-B2的上层边位于铁芯槽(71)的第5层,下层边位于铁芯槽(71)的第4层;
线圈a3-A4、线圈b3-B4的跨距均为y;线圈a3-A4的上层边位于铁芯槽(71)的第4层,下层边位于铁芯槽(71)的第5层;线圈b3-B4的上层边位于铁芯槽(71)的第3层,下层边位于铁芯槽(71)的第2层;
线圈a5-A6、线圈b5-B6的跨距均为y;线圈a5-A6的上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第6层;线圈b5-B6的上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第1层;
线圈a7-A8、线圈b7-B8的跨距均为y,线圈a7-A8的上层边位于铁芯槽(71)的第5层,下层边位于铁芯槽(71)的第4层;线圈b7-B8的上层边位于铁芯槽(71)的第2层,下层边位于铁芯槽(71)的第3层;
线圈a9-A10、线圈b9-B10的跨距均为y,线圈a9-A10的上层边位于铁芯槽(71)的第3层,下层边位于铁芯槽(71)的第2层;线圈b9-B10的上层边位于铁芯槽(71)的第4层,下层边位于铁芯槽(71)的第5层;
线圈a11-A12的跨距均y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第6层;
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制;
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
13.根据权利要求5所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,所述相绕组包括一组绕组支路,绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12、a13-A14、a15-A16、a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24,第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24,第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24,第四个支路包括单根线圈D0、线圈d1-D2、d3-D4、d5-D6、d7-D8、d9-D10、d11-D12、d13-D14、d15-D16、d17-D18、d19-D20、d21-D22、d23-D24;
单根线圈A0和单根线圈C0均位于铁芯槽(71)内槽底沿槽口方向上的第1层,单根线圈B0和单根线圈D0均位于铁芯槽(71)内槽底沿槽口方向上的第6层;第一个支路和第三个支路的绕制方向相同,第二个支路和第四个支路的绕制方向相同;
线圈a1-A2、线圈a13-A14、线圈b1-B2、线圈b13-B14的跨距均为y;线圈a1-A2和线圈a13-A14的上层边均位于铁芯槽(71)的第2层,下层边均位于铁芯槽(71)的第3层;线圈b1-B2和线圈b13-B14的上层边均位于铁芯槽(71)的第5层,下层边均位于铁芯槽(71)的第4层;
线圈a3-A4、线圈a15-A16、线圈b3-B4、线圈b15-B16的跨距均为y;线圈a3-A4和线圈a15-A16的上层边均位于铁芯槽(71)的第4层,下层边均位于铁芯槽(71)的第5层;线圈b3-B4和线圈b15-B16的上层边均位于铁芯槽(71)的第3层,下层边均位于铁芯槽(71)的第2层;
线圈a5-A6、线圈a17-A18、线圈b5-B6、线圈b17-B18的跨距均为y;线圈a5-A6和线圈a17-A18的上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第6层;线圈b5-B6和线圈b17-B18的上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第1层;
线圈a7-A8、线圈a19-A20、线圈b7-B8、线圈b19-B20的跨距均为y;线圈a7-A8和线圈a19-A20的上层边均位于铁芯槽(71)的第5层,下层边均位于铁芯槽(71)的第4层;线圈b7-B8和线圈b19-B20的上层边均位于铁芯槽(71)的第2层,下层边均位于铁芯槽(71)的第3层;
线圈a9-A10、线圈a21-A22、线圈b9-B10、线圈b21-B22的跨距均为y;线圈a9-A10和线圈a21-A22的上层边均位于铁芯槽(71)的第3层,下层边均位于铁芯槽(71)的第2层;线圈b9-B10和线圈b21-B22的上层边均位于铁芯槽(71)的第4层,下层边均位于铁芯槽(71)的第5层;
线圈a11-A12的跨距均y+1,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第1层;线圈a23-A24的跨距均y-2,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第1层;线圈b11-B12的跨距均为y-1,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第6层;线圈b23-B24的跨距均为y+2,其上边层和下边层均位于铁芯槽(71)的第6层;
依次类推第三个支路和第四个支路的绕制;
A0线圈与a1-A2线圈通过扭头焊接相连,a1-A2线圈与a3-A4线圈通过扭头焊接相连,a3-A4线圈与a5-A6线圈通过扭头焊接相连,a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连,以此类推;线圈连接顺序从第1层依次到第6层,再由第6层到第1层,并在第1层通过不同跨距的线圈进行换行,如此循环往复。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,各所述线圈的中性点通过铜母排(8)进行连接,其高度不超过所述线圈焊接端的高度。
15.根据权利要求1至13中任意一项所述的72槽8极扁线绕组,其特征在于,每组绕组支路中的两个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。
16.一种定子,其特征在于,包括定子铁芯(7)和如权利要求1~15中任意一项所述的72槽8极扁线绕组,所述定子铁芯(7)周向方向上设置有多个铁芯槽(71),所述扁线绕组中的相绕组布置在所述铁芯槽(71)内。
17.一种电机,其特征在于,包括如权利要求16所述的定子。
18.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求17所述的电机。
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