CN115459496A - 一种可变支路的扁线电机定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扁线电机定子结构技术领域，具体地指一种可变支路的扁线电机定子。包括定子铁芯、三相绕组以及、中性铜排和出线铜排，定子铁芯的圆周内侧开设有54个定子槽，定子槽沿径向分为6层，每相绕组包括若干并联支路，每条并联支路包括多个依次连接的发卡线圈；节距为7、8、9和10的四种发卡线圈穿插于定子槽内，根据需求按照不同的排列方式可以形成每相包含一条并联支路、每相包含两条并联支路和每相包含三条并联支路的扁线电机结构。本发明优化了绕组的插线方式，提高了通用化率，减少了扁线导体的线型种类，从而减少成型模具的数量，降低生产成本，具有极大的推广价值。

Description

一种可变支路的扁线电机定子

技术领域

本发明涉及扁线电机技术领域，具体地指一种可变支路的扁线电机定子。

背景技术

目前，新能源汽车电机趋向高转速、高功率、高扭矩、高效率、小体积的方向发展，为了能够减小高速趋肤效应的影响，现有技术主要通过减小发卡扁线电机的导体尺寸、增加导体层数、增加并联支路数来实现。这种方法会导致线型种类较多，排布方式极为复杂，在实际生产过程中，需要制备多种节距的发卡线圈，多种发卡线圈在定子内的排列方式也极为复杂，严重制约了扁线电机的生产，且导致电机成本的大幅度上升。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种可变支路的扁线电机定子。

本发明的技术方案为：一种可变支路的扁线电机定子，包括定子铁芯、卷绕在定子铁芯内的三相绕组以及与三相绕组连接的中性铜排、出线铜排；所述定子铁芯的圆周内侧开设有54个沿周向间隔分布的定子槽；所述定子槽沿径向由内至外分为6层；

每相绕组包括若干并联支路，每条并联支路包括多个依次连接的发卡线圈，每条并联支路上设置有与中性铜排焊接的中性点以及与出线铜排焊接的引出线；

所述发卡线圈包括两根穿插于不同定子槽内的槽内导体、位于槽内导体连接一侧的用于连接两根槽内导体的连接侧以及位于槽内导体焊接一侧的与相邻发卡线圈焊接连接的焊接侧；

所述定子铁芯上穿设的发卡线圈根据发卡线圈两根槽内导体之间间隔的定子槽数量分为7、8、9和10四种节距，发卡线圈按照两根槽内导体处于同一层定子槽的同层布置方式和两根槽内导体处于不同层定子槽的跨层布置方式穿插于定子槽内；

所述发卡线圈在定子铁芯最内层的第一层定子槽和最外层的第六层定子槽内同层布置、在第二层定子槽至第五层定子槽内跨层布置，并按照第一层定子槽内设置多种节距发卡线圈、第二层定子槽至第五层定子槽内设置一种节距发卡线圈和第六层定子槽内设置至少一种节距发卡线圈的方式在定子槽内排列形成一条并联支路、两条并联支路或者是三条并联支路的每相绕组。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含一条并联支路时，发卡线圈按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含二条并联支路时，发卡线圈按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含三条并联支路时，发卡线圈按照第一层定子槽内分布7、10两种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布9一种节距的方式进行排列。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含一条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈中位于第二层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈中位于第四层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽内的发卡线圈中与出线铜排连接的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含两条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈中位于第二层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈中位于第四层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽内的发卡线圈中与出线铜排连接的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含三条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈中位于第二层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈中位于第四层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体对应的焊接侧相对于连接的槽内导体沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽的发卡线圈的焊接侧相对于连接的槽内导体沿逆时针方向弯折。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含一条并联支路时，每相绕组的并联支路上的中性点处于第五层定子槽；每相绕组的并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含两条并联支路时，每相绕组的两条并联支路上的中性点分别处于第二层定子槽和第五层定子槽；每相绕组的两条并联支路上与出线铜排焊接的引出线分别处于第一层定子槽和第六层定子槽。

根据本发明提供的一种可变支路的扁线电机定子，所述每相绕组包含三条并联支路时，每相绕组的三条并联支路上的中性点处于第五层定子槽；每相绕组的三条并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。

本发明的优点有：1、本发明的定子铁芯内穿插有四种节距的发卡线圈，通过四种发卡线圈的不同排布可以形成三种不同规格的扁线电机，实际应用时根据需求可以进行针对性的生产，四种节距的发卡线圈排列结构减少了发卡线圈的规格，方便生产，安装制备的效率极高；

2、本发明的发卡线圈的布置方式是内层、外层为多节距发卡线圈，中间层为一种节距发卡线圈，外层和内层的定子槽内穿插发卡线圈空间不受限，因此通过多种节距的发卡线圈来进行适应调整，中间层的定子槽内穿插发卡线圈空间受限，因此通过一种节距发卡线圈来进行安装，这种发卡线圈的布置方式极大程度方便了发卡线圈的穿插，提高了制备效率；

3、本发明的发卡线圈的布置方式是内层和外层为同层布置，中间层为跨层布置，这种布置方式简单、高效，可以有效避免穿插过程中的相互干涉，方便穿插操作；

4、本发明的每相绕组的每个并联支路绕组对称分布，且相邻两层槽内导体之间在径向方向上只存在同一相绕组的槽内导体间的接触，可以避免并联支路间和相间产生环流及避免相间绝缘问题；

5、本发明对于中性点和引出线的布置方式，确保了定子绕组的中性点分布相对较集中，中性线铜排只有一个，三相引出线集中分布，引出铜排体积小，焊接工艺性好。

本发明优化了绕组的插线方式，提高了通用化率，减少了扁线导体的线型种类，从而减少成型模具的数量，降低生产成本，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的扁线电机定子结构示意图；

图2：本发明的定子铁芯结构示意图；

图3：本发明的定子槽布置结构示意图；

图4：本发明的发卡线圈在定子槽内布置结构示意图(发卡线圈的焊接侧均沿顺时针偏转)；

图5：本发明的发卡线圈结构示意图(发卡线圈的焊接侧均沿顺时针偏转)；

图6：本发明的发卡线圈在定子槽内布置结构示意图(发卡线圈的一侧焊接侧沿逆时针偏转、另一侧焊接侧沿顺时针偏转)；

图7：本发明的发卡线圈结构示意图(发卡线圈的一侧焊接侧沿逆时针偏转、另一侧焊接侧沿顺时针偏转)；

图8：本发明的每相绕组包含一条并联支路时V相绕组的发卡线圈布置示意图；

图9：本发明的每相绕组包含两条并联支路时V相绕组的发卡线圈布置示意图；

图10：本发明的每相绕组包含三条并联支路时V相绕组的发卡线圈布置示意图；

其中：1—定子铁芯；2—定子槽；3—发卡线圈；4—中性铜排；5—U相出线铜排；6—V相出线铜排；7—W相出线铜排；

11—槽内导体；12—连接侧；13—焊接侧。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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一个或者更多个该特征。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。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～10所示，本申请涉及到一种可变支路的扁线电机定子，本申请的扁线电机包括定子铁芯1，定子铁芯1上卷绕有三相绕组，三相绕组呈星形布置，分别为U相绕组、V相绕组和W相绕组，每相绕组包括若干条并联支路，每条并联支路上设置有中性点和引出线，其中中性点与中性铜排4焊接连接，引出线与各自对应的出线铜排焊接连接，具体的U相绕组的引出线与U相出线铜排5焊接，V相绕组的引出线与V相出线铜排6焊接，W相绕组的引出线与W相出线铜排7焊接。

如图2～3所示，本申请的定子铁芯1为中空的环状结构，定子铁芯1的圆周内侧开设有54个沿周向间隔分布的定子槽2，定子槽2沿径向由内至外分为6层，即本申请的定子铁芯1上设置有324个穿插空间。

每相绕组的并联支路由多个发卡线圈3依次连接而成，如图4～7所示，为本申请的发卡线圈3的结构示意图，发卡线圈3包括两根沿定子铁芯1轴向(以下轴向均为定子铁芯1的轴向方向，径向为定子铁芯1的径向方向)的槽内导体11，槽内导体11穿插于定子槽2内，槽内导体1的连接一侧设置有连接侧12，连接侧12用于将发卡线圈3的两根槽内导体11连接起来形成U型结构，槽内导体11的焊接一侧设置有焊接侧13，焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿周向方向偏转，可以是顺时针弯折(如图4所示)，也可以是逆时针弯折(如图6所示的右侧焊接侧)，根据实际需求来进行调整。

发卡线圈3的两根槽内导体11之间间隔若干个定子槽，即发卡线圈3的节距，本申请涉及到四种节距的发卡线圈3，分别是节距为7、8、9和10四种节距的发卡线圈3。发卡线圈3在定子槽2内的布置方式分为同层布置和跨层布置，同层布置指的是发卡线圈3的两根槽内导体11处于同一层定子槽2，跨层布置指的是发卡线圈3的两根槽内导体11处于不同层定子槽2，本申请的处于不同层指的是处于相邻的不同层，即跨层跨越的是相邻的两层。

本申请通过四种节距的发卡线圈3根据需求可以产生三种不同结构的产品，具体的通过四种不同节距的发卡线圈3排列来实现不同产品的生产，本申请发卡线圈3排列的方式为：发卡线圈3在定子铁芯1最内层的第一层定子槽和最外层的第六层定子槽内同层布置、在第二层定子槽至第五层定子槽内跨层布置，并按照第一层定子槽内设置多种节距发卡线圈3、第二层定子槽至第五层定子槽内设置一种节距发卡线圈3和第六层定子槽内设置至少一种节距发卡线圈3的方式在定子槽2内排列形成一条并联支路、两条并联支路或者是三条并联支路的每相绕组。

在本申请的一些实施例中，本实施例对每相绕组包含一条并联支路时的发卡线圈3布置方式进行了说明，发卡线圈3按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

即，定子铁芯1的第一层定子槽中同层布置有三种节距的发卡线圈3，分别为7、9和10，在第二层定子槽和第五层定子槽中跨层布置有一种节距的发卡线圈3，为9，第六层定子槽中同层布置有四种节距的发卡线圈3，分别为7、8、9和10。

每相绕组包含一条并联支路时，处于定子铁芯1内侧第一层定子槽(本申请的第一层定子槽指沿定子铁芯径向方向靠近定子铁芯轴线的第一层定子槽，然后沿径向方向依次为第二层定子槽、第三层定子槽、第四层定子槽、第五层定子槽和第六层定子槽)的发卡线圈3的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折(从焊接侧观测)，处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈3中位于第二层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈3中位于第四层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第六层定子槽内的发卡线圈3中与出线铜排连接的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折。这样的布置模式能够保证相邻两层槽内导体之间在径向方向上只存在同一相绕组的槽内导体间的接触，避免了相间绝缘问题。

另外，每相绕组包含一条并联支路时，每相绕组的并联支路上的中性点处于第五层定子槽，每相绕组的并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。即，中性铜排4布置在第五层定子槽，而出线铜排布置在第六层定子槽，可以方便中性铜排4和出线铜排的布置，大幅度减小了中性铜排4和出线铜排的规格大小。

当每相绕组包含一条并联支路时，现以U相绕组为例，对发卡线圈3在定子槽2内的布置情况进行说明。

如图3所示，按照从内至外的顺序将定子槽2进行排序，分别为A1、A2、A3、A4、A5和A6，按照定子铁芯1的周向对定子槽2进行编号，分别为B1、B2…B54，按照上文提及的当每相绕组包含一条并联支路时，参照附图7，可以通过下文中的方式对发卡线圈3的布置进行说明：

并联支路V1：B2A6——B10A6——B19A5——B28A4——B37A3——B46A2——B1A1——B11A1——B2A2——B47A3——B38A4——B29A5——B20A6——B30A6——B39A5——B48A4——B3A3——B12A2——B21A1——B12A1——B3A2——B48A3——B39A4——B30A5——B21A6——B28A6——B37A5——B46A4——B1A3——B10A2——B19A1——B28A1——B19A2——B10A3——B1A4——B46A5——B37A6——B47A6——B2A5——B11A4——B20A3——B29A2——B38A1——B48A1——B39A2——B30A3——B21A4——B12A5——B3A6——B11A6——B20A5——B29A4——B38A3——B47A2——B2A1——B46A1——B37A2——B28A3——B19A4——B10A5——B1A6——B46A6——B1A5——B10A4——B19A3——B28A2——B37A1——B30A1——B21A2——B12A3——B3A4——B48A5——B39A6——B48A6——B3A5——B12A4——B21A3——B30A2——B39A1——B29A1——B20A2——B11A3——B2A4——B47A5——B38A6——B29A6——B38A5——B47A4——B2A3——B11A2——B20A1——B10A1——B1A2——B46A3——B37A4——B28A5——B19A6——B12A6——B21A5——B30A4——B39A3——B48A2——B3A1——B47A1——B38A2——B29A3——B20A4——B11A5。

其他两相绕组的布置方式和上述的U相绕组的发卡线圈3布置方式是相同的，每相绕组包含54个发卡线圈3，形成的扁线电机总共有162个发卡线圈3。

在本申请的另外一些实施例中，本实施例对每相绕组包含两条并联支路的结构进行了说明，具体的，每相绕组包含二条并联支路时，发卡线圈3按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

即，定子铁芯1的第一层定子槽中同层布置有三种节距的发卡线圈3，分别为7、9和10，在第二层定子槽和第五层定子槽中跨层布置有一种节距的发卡线圈3，为9，第六层定子槽中同层布置有四种节距的发卡线圈3，分别为7、8、9和10。

每相绕组包含两条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈3的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈3中位于第二层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈3中位于第四层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第六层定子槽内的发卡线圈3中与出线铜排连接的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折。

同样的道理，上述焊接侧13的偏转方向设置是为了保证相邻两层槽内导体之间在径向方向上只存在同一相绕组的槽内导体间的接触，避免了相间绝缘问题。

每相绕组包含两条并联支路时，每相绕组的两条并联支路上的中性点分别处于第二层定子槽和第五层定子槽，每相绕组的两条并联支路上与出线铜排焊接的引出线分别处于第一层定子槽和第六层定子槽。即，中性铜排4布置在第二层定子槽和第五层定子槽之间，而出线铜排布置在第一层定子槽和第六层定子槽，可以方便中性铜排4和出线铜排的布置，大幅度减小了中性铜排4和出线铜排的规格大小。

当每相绕组包含两条并联支路时，现以V相绕组为例，对发卡线圈3在定子槽2内的布置情况进行说明。

如图3所示，按照从内至外的顺序将定子槽2进行排序，分别为A1、A2、A3、A4、A5和A6，按照定子铁芯1的周向对定子槽2进行编号，分别为B1、B2…B54，按照上文提及的当每相绕组包含两条并联支路时，参照附图8，可以通过下文中的方式对发卡线圈3的布置进行说明：

第一条并联支路V1：B2A6——B10A6——B19A5——B28A4——B37A3——B46A2——B1A1——B11A1——B2A2——B47A3——B38A4——B29A5——B20A6——B30A6——B39A5——B48A4——B3A3——B12A2——B21A1——B12A1——B3A2——B48A3——B39A4——B30A5——B21A6——B28A6——B37A5——B46A4——B1A3——B10A2——B19A1——B28A1——B19A2——B10A3——B1A4——B46A5——B37A6——B47A6——B2A5——B11A4——B20A3——B29A2——B38A1——B48A1——B39A2——B30A3——B21A4——B12A5——B3A6——B11A6——B20A5——B29A4——B38A3——B47A2；

第二条并联支路V2：B2A1——B46A1——B37A2——B28A3——B19A4——B10A5——B1A6——B46A6——B1A5——B10A4——B19A3——B28A2——B37A1——B30A1——B21A2——B12A3——B3A4——B48A5——B39A6——B48A6——B3A5——B12A4——B21A3——B30A2——B39A1——B29A1——B20A2——B11A3——B2A4——B47A5——B38A6——B29A6——B38A5——B47A4——B2A3——B11A2——B20A1——B10A1——B1A2——B46A3——B37A4——B28A5——B19A6——B12A6——B21A5——B30A4——B39A3——B48A2——B3A1——B47A1——B38A2——B29A3——B20A4——B11A5。

U向绕组和W相绕组的布置方式和上述的V相绕组的发卡线圈3布置方式是相同的，每相绕组包含两条并联支路，每条并联支路包含27个发卡线圈3，每相绕组包含54个发卡线圈3，形成的扁线电机总共有162个发卡线圈3。

在本申请的进一步的实施例中，本实施例对每相绕组包含三条并联支路时的发卡线圈3布置方式进行了说明，具体的每相绕组包含三条并联支路时，发卡线圈3按照第一层定子槽内分布7、10两种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布9一种节距的方式进行排列。实际上，当每相绕组包含三条并联支路时，只用到了三种节距的发卡线圈3，分别为7、9和10。第一层定子槽内同层布置7、10两种节距的发卡线圈3，第二层定子槽至第五层定子槽跨层布置9一种节距的发卡线圈3，第六层定子槽同层布置9一种节距的发卡线圈3。

每相绕组包含三条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈3的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈3中位于第二层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈3中位于第四层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体11对应的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿顺时针方向弯折，处于第六层定子槽的发卡线圈3的焊接侧13相对于连接的槽内导体11沿逆时针方向弯折。

同样的道理，上述焊接侧13的偏转方向设置是为了保证相邻两层槽内导体之间在径向方向上只存在同一相绕组的槽内导体间的接触，避免了相间绝缘问题。

每相绕组包含三条并联支路时，每相绕组的三条并联支路上的中性点处于第五层定子槽，每相绕组的三条并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。即，中性铜排4布置在第五层定子槽，而出线铜排布置在第六层定子槽，可以方便中性铜排4和出线铜排的布置，大幅度减小了中性铜排4和出线铜排的规格大小。

当每相绕组包含三条并联支路时，现以V相绕组为例，对发卡线圈3在定子槽2内的布置情况进行说明。

如图3所示，按照从内至外的顺序将定子槽2进行排序，分别为A1、A2、A3、A4、A5和A6，按照定子铁芯1的周向对定子槽2进行编号，分别为B1、B2…B54，按照上文提及的当每相绕组包含三条并联支路时，参照附图9，可以通过下文中的方式对发卡线圈3的布置进行说明：

第一条并联支路V1：B10A5——B19A4——B28A3——B37A2——B46A1——B39A1——B30A2——B21A3——B12A4——B3A5——B48A6——B39A6——B48A5——B3A4——B12A3——B21A2——B30A1——B20A1——B11A2——B2A3——B47A4——B38A5——B29A6——B20A6——B29A5——B38A4——B47A3——B2A2——B11A1——B1A1——B46A2——B37A3——B28A4——B19A5——B10A6——B1A6；

第二条并联支路V2：B11A5——B20A4——B29A3——B38A2——B47A1——B37A1——B28A2——B19A3——B10A4——B1A5——B46A6——B37A6——B46A5——B1A4——B10A3——B19A2——B28A1——B21A1——B12A2——B3A3——B48A4——B39A5——B30A6——B21A6——B30A5——B39A4——B48A3——B3A2——B12A1——B2A1——B47A2——B38A3——B29A4——B20A5——B11A6——B2A6；

第三条并联支路V3：B12A5——B21A4——B30A3——B39A2——B48A1——B38A1——B29A2——B20A3——B11A4——B2A5——B47A6——B38A6——B47A5——B2A4——B11A3——B20A2——B29A1——B19A1——B10A2——B1A3——B46A4——B37A5——B28A6——B19A6——B28A5——B37A4——B46A3——B1A2——B10A1——B3A1——B48A2——B39A3——B30A4——B21A5——B12A6——B3A6。

U向绕组和W相绕组的布置方式和上述的V相绕组的发卡线圈3布置方式是相同的，每相绕组包含三条并联支路，每条并联支路包含18个发卡线圈3，每相绕组包含54个发卡线圈3，形成的扁线电机总共有162个发卡线圈3。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：包括定子铁芯(1)、卷绕在定子铁芯(1)内的三相绕组以及与三相绕组连接的中性铜排、出线铜排；所述定子铁芯(1)的圆周内侧开设有54个沿周向间隔分布的定子槽(2)；所述定子槽(2)沿径向由内至外分为6层；

每相绕组包括若干并联支路，每条并联支路包括多个依次连接的发卡线圈(3)，每条并联支路上设置有与中性铜排焊接的中性点以及与出线铜排焊接的引出线；

所述发卡线圈(3)包括两根穿插于不同定子槽(2)内的槽内导体(11)、位于槽内导体(11)连接一侧的用于连接两根槽内导体(11)的连接侧(12)以及位于槽内导体(11)焊接一侧的与相邻发卡线圈(3)焊接连接的焊接侧(13)；

所述定子铁芯(1)上穿设的发卡线圈(3)根据发卡线圈(3)两根槽内导体(11)之间间隔的定子槽(2)数量分为7、8、9和10四种节距，发卡线圈(3)按照两根槽内导体(11)处于同一层定子槽(2)的同层布置方式和两根槽内导体(11)处于不同层定子槽(2)的跨层布置方式穿插于定子槽(2)内；

所述发卡线圈(3)在定子铁芯(1)最内层的第一层定子槽和最外层的第六层定子槽内同层布置、在第二层定子槽至第五层定子槽内跨层布置，并按照第一层定子槽内设置多种节距发卡线圈(3)、第二层定子槽至第五层定子槽内设置一种节距发卡线圈(3)和第六层定子槽内设置至少一种节距发卡线圈(3)的方式在定子槽(2)内排列形成一条并联支路、两条并联支路或者是三条并联支路的每相绕组。

2.如权利要求1所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含一条并联支路时，发卡线圈(3)按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

3.如权利要求1所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含二条并联支路时，发卡线圈(3)按照第一层定子槽内分布7、9、10三种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布7、8、9、10四种节距的方式进行排列。

4.如权利要求1所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含三条并联支路时，发卡线圈(3)按照第一层定子槽内分布7、10两种节距、第二层定子槽至第五层定子槽内分布9一种节距、第六层定子槽内分布9一种节距的方式进行排列。

5.如权利要求2所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含一条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈(3)的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈(3)中位于第二层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈(3)中位于第四层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽内的发卡线圈(3)中与出线铜排连接的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折。

6.如权利要求3所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含两条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈(3)的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈(3)中位于第二层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈(3)中位于第四层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽内的发卡线圈(3)中与出线铜排连接的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折，不与出线铜排连接的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折。

7.如权利要求4所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含三条并联支路时，处于定子铁芯内侧第一层定子槽的发卡线圈(3)的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第二层定子槽和第三层定子槽的发卡线圈(3)中位于第二层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第三层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第四层定子槽和第五层定子槽的发卡线圈(3)中位于第四层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折，位于第五层定子槽内的槽内导体(11)对应的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿顺时针方向弯折；处于第六层定子槽的发卡线圈(3)的焊接侧(13)相对于连接的槽内导体(11)沿逆时针方向弯折。

8.如权利要求2所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含一条并联支路时，每相绕组的并联支路上的中性点处于第五层定子槽；每相绕组的并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。

9.如权利要求3所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含两条并联支路时，每相绕组的两条并联支路上的中性点分别处于第二层定子槽和第五层定子槽；每相绕组的两条并联支路上与出线铜排焊接的引出线分别处于第一层定子槽和第六层定子槽。

10.如权利要求4所述的一种可变支路的扁线电机定子，其特征在于：所述每相绕组包含三条并联支路时，每相绕组的三条并联支路上的中性点处于第五层定子槽；每相绕组的三条并联支路上与出线铜排焊接的引出线处于第六层定子槽。

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