CN115276290A - 六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机在槽中排列的绕组的零部件领域，具体为一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构。一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，包括三相扁铜线绕组，其特征是：所述的三相扁铜线绕组包括分布在铁芯槽中的导线直线部分(4)、分布在铁芯(2)端部一侧的焊接端(3)和分布在铁芯(2)另一侧的电源引出线端(1)，焊接端(3)的跨距均相等，且焊接端(3)引出线高度均相等；电源引出线端(1)由三种跨距U‑pin线(9)和异型线组成，所述异型线包括U相电源线(5)、V相电源线(6)、W相电源线(7)、内侧星点线(8)和外侧星点线(10)。本发明结构紧凑，量产工艺性好，三相和每相支路电流均平衡。

Description

六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构
技术领域
本发明涉及电机在槽中排列的绕组的零部件领域，具体为一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构。
背景技术
现有新能源汽车驱动电机领域，驱动电机向扁铜线发展的趋势日趋明显。新能源汽车扁铜线驱动电机普遍存在绕组交流支路电流不平衡、异型线多、量产工艺性不好的问题。随着电源频率逐渐升高时，因电机绕组的集肤效应、邻近效应逐渐凸出，每相绕组的并联支路电流会逐渐分配不均，支路间存在环流，最终导致内外层电枢绕组支路发热不均匀，进而损害电机的绝缘体系。扁铜线电机因为绕组有多条并联支路，导致扁铜线端部连接的过桥线、星点连接线、电源引出线结构复杂，不能满足自动化的插线工艺要求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、电流平衡的电机绕组结构，本发明公开了一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，包括以铁芯槽圆周方向对称分相分布的三相扁铜线绕组，其特征是：所述的三相扁铜线绕组包括分布在铁芯槽中的导线直线部分、分布在铁芯端部一侧的焊接端和分布在铁芯另一侧的电源引出线端，
焊接端的跨距均相等，且焊接端引出线高度均相等；电源引出线端由三种跨距U-pin线和异型线组成，所述异型线包括U相电源线、V相电源线、W相电源线、内侧星点线和外侧星点线，没有其它凸出异型线和过桥线。
所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是：所述的三相扁铜线绕组为多层绕组，每相绕组均由两条支路并联组成，且每层绕组扭斜方向均一致，每条支路均由铁芯槽中的每一层扁铜线导体组成；
所述的三相扁铜线绕组的层数N为不小于四的偶数，适用于每槽多层扁铜线绕组；
所述的三相扁铜线绕组为分布绕组，主体为波绕组形式。
所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是：所述的三相扁铜线绕组的U相电源线、V相电源线和W相电源线采用星型（Y接）接法或三角形接法（即两支路并联三角形接法）。
所述的三相扁铜线绕组采用节距Y为8的短距、节距Y为9的整距或节距Y为10的长距。
所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是： U相电源线、V相电源线、W相电源线、内侧星点线和外侧星点线都分布在扁铜线电源引出线端的最外层和最内层绕组上；U相电源线、V相电源线、W相电源线、内侧星点线和外侧星点线的连接方式适用于单根的成型好的异形线连接，也适用于内部连接好且塑封的母排连接。
本发明克服了现有技术的缺陷，提出一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构。该绕组结构由分布在铁芯槽中的直线部分，分布在铁芯端部一侧的焊接端和分布在铁芯另一侧的电源引出线端三部分组成。其中：扁铜线电机绕组焊接端的跨距均相等，且焊接端引出线高度均相等。电源引出线端由三种跨距U-pin线和组成电源引出线、星点的异型线组成，没有其它凸出异型线和过桥线。所有U-Pin线的跨距只有三种，且每层导体的扭斜方向一样。另外组成两个星点和三相电源引出线的异型线数量和类型均不变（6根电源引出线、6根星点线），分别分布在最外层和最内层绕组端部（外层3根同类型星点线，3根同类型电源引出线；内层3根同类型星点线，3根同类型电源引出线），没有其它凸出跨桥线。
本发明具有如下有益效果：
1. 三相绕组电流平衡，且能够让每相扁铜线绕组的支路电流的平衡，解决了因为支路电流不平衡导致绕组交流损耗增加产生的不良影响，减少了支路环流，进而提高了电机的效率；
2. 因为解决了各支路电流不平衡的问题，改善了扁铜线绕组内、外层温度分布的不均匀性，进而提高了整个定子绝缘系统的可靠性；
3. 绕组焊接端等跨距，等高度，而且圆周分布规律一致，便于自动化切头、扭头和焊接等量产工艺，降低自动化设备复杂度，便于量产自动化；
4. 绕组电源引出线端异型线规格少，除6根电源引出线和6根星点线外，无其它凸出跨桥线，所需量产模具少，便于设备实现自动化插线；
5. 因电源引出线和星点线均位于最外层和最内层，可以利用电枢铁芯轭部空间，或电枢绕组端部内径空间布局，缩短电机绕组轴向端部高度。
附图说明
图1是本发明中铁芯和扁铜线绕组结构主视图，
图2是本发明中铁芯和扁铜线绕组结构焊接端图，
图3是本发明中铁芯和扁铜线绕组结构电源引出线端图，
图4是本发明中U相绕组原理展开连线图，
图5是本发明中U、V、W三相绕组原理展开连线图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
以54槽6层扁铜线、短距（Y=8）、Y接、并联支路数（a=2）举例说明绕组连线结构，如图1～图5所示，具体结构是：
所述的绕组直线部分：按短距（Y=8），三相扁铜线绕组直线部分平均分成三相对称绕组U相、V相和W相，如图5所示。
所述绕组展开图为六层扁铜线绕组，即每个槽号中有6根扁铜线；
所述绕组为Y接，并联支路数a=2，每相绕组由两个支路并联组成。
如图5所示，U相绕组由正向支路1（U1-U6）和反向支路2（X6-X1）组成，V相绕组由正向支路1（V1-V6）和反向支路2（Y6-Y1）组成，W相绕组由正向支路1（W1-W6）和反向支路2（Z6-Z1）组成。
如图4所示，U相的正向支路1（U1-U6）的首端U1从绕组3槽第一层L1进入，以跨距（Y1=8）进入到11槽的第二层L2,然后以跨距（Y2=10）进入到21槽第一层L1,然后以同样的规律依次进入到29槽第二层L2，39槽第一层L1，47槽第二层L2，然后以跨槽数（Y2=9）进入到2槽第一层L1，然后又以同样的规律进入到10槽第二层L2，20槽第一层L1，28槽第二层L2，38槽第一层L1，46槽第二层L2，1槽第一层L1，9槽第二层L2，19槽第一层L1，27槽第二层L2，37槽第一层L1，45号槽第二层L2，然后以跨距（Y2=12）进入到3槽第三层L3,然后以和第一、二层的规律进入到11槽第四层L4，到21槽第三层L3,29槽第四层L4，39槽第三层L3，47槽第四层L4，2槽第三层L3，10槽第四层L4，20槽第三层L3，28槽第四层L4，38槽第三层L3，46槽第四层L4，1槽第三层L3，9槽第四层L4，19槽第三层L3，27槽第四层L4，37槽第三层L3，45槽第四层L4，3槽第五层L5,然后以和第三、四层的规律进入到11槽第六层L6，到21槽第五层L5,29槽第六层L6，39槽第五层L5，47槽第六层L6，2槽第五层L5，10槽第六层L6，20槽第五层L5，28槽第六层L6，38槽第五层L5，46槽第六层L6，1槽第五层L5，9槽第六层L6，19槽第五层L5，27槽第六层L6，37槽第五层L5，45槽第六层L6，然后引出到正向支路1的尾端U6。
U相的反向支路2（X6-X1）连线方式与U相支路正向支路1（U1-U6）规律一样，只不过是沿与正向方向相反的圆周步线方式，反向支路2首端X6从绕组3槽第六层L6进入，最终从12槽第一层引出到反向支路2的尾端X1，详细连线方式见图4。
同理V相绕组的正向支路1（V1-V6）和反向支路2（Y6-Y1），W相绕组的正向支路1（W1-W6）和反向支路2（Z6-Z1）以和U相绕组同样的规律布线，详见图5。
如图5三相绕组原理展开图所示，电源引出线U相（由U1、X6组成）、V相（由V1、Y6组成）、W相（由W1、Z6组成）组成，且三相布置空间不交叉，其中U1、V1、W1均分布在绕组第一层，X6、Y6、Z6均分布在绕组第六层。
两个星点X1-Y1-Z1、U6-V6-W6均分布在电源引出线端绕组的最内层和最外层，布置连线时有利于利用端部径向空间，进而缩短端部轴向高度。

Claims (5)

1.一种六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，包括以铁芯槽圆周方向对称分相分布的三相扁铜线绕组，其特征是：所述的三相扁铜线绕组包括分布在铁芯槽中的导线直线部分(4)、分布在铁芯(2)端部一侧的焊接端(3)和分布在铁芯(2)另一侧的电源引出线端(1)，
焊接端(3)的跨距均相等，且焊接端(3)引出线高度均相等；电源引出线端(1)由三种跨距U-pin线(9)和异型线组成，所述异型线包括U相电源线(5)、V相电源线(6)、W相电源线(7)、内侧星点线(8)和外侧星点线(10)。
2.如权利要求1所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是：所述的三相扁铜线绕组为多层绕组，每相绕组均由两条支路并联组成，且每层绕组扭斜方向均一致，每条支路均由铁芯槽中的每一层扁铜线导体组成；
所述的三相扁铜线绕组的层数N为不小于四的偶数；
所述的三相扁铜线绕组为分布绕组，主体为波绕组形式。
3.如权利要求1或2所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是：所述的三相扁铜线绕组的U相电源线(5)、V相电源线(6)和W相电源线(7)采用星型接法或三角形接法。
所述的三相扁铜线绕组采用节距Y为八的短距、节距Y为九的整距或节距Y为十的长距。
4.如权利要求1或2所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是：U相电源线(5)、V相电源线(6)、W相电源线(7)、内侧星点线(8)和外侧星点线(10)都分布在扁铜线电源引出线端(1)的最外层和最内层绕组上。
5.如权利要求3所述的六极五十四槽扁铜线电机两支路平衡绕组结构，其特征是： U相电源线(5)、V相电源线(6)、W相电源线(7)、内侧星点线(8)和外侧星点线(10)都分布在扁铜线电源引出线端(1)的最外层和最内层绕组上。
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