CN115940466B - 扁线电机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扁线电机的定子，其每极每相的绕线槽的个数为3，定子的极数为3的偶数倍，绕组在槽内形成的层数为偶数，绕组包括三相，每相的绕组包括2个并联的支路，每个支路包括多个导体组，每个导体组包括多个子导体，子导体至少包括第一导体、第二导体和第三导体，第一导体的跨距为10，第二导体的跨距为9，第三导体的跨距为8，或者第一导体的跨距为11，第二导体的跨距为10，第三导体的跨距为9，或者第一导体的跨距为9，第二导体的跨距为8，第三导体的跨距为7。根据本发明的定子结构紧凑，制作成本低，工作性能好。

Description

扁线电机的定子

技术领域

本发明涉及电机领域，具体地涉及一种使用扁线作为绕组的扁线电机的定子。

背景技术

以新能源汽车的电机为例，使用扁线作为绕组的电机定子具有较高的铜满率，能提高电机的功率密度。

然而，扁线绕组相对于圆线绕组的设置方式的灵活性较差，如何根据电机各项性能的需要布置扁线绕组，使绕组结构简单、制作成本低，且使电机具有较好的工作性能（例如较大的扭矩或较小的谐波干扰），是本领域亟待解决的问题。

尤其对于每极每相槽数q为3、极数2P为3的偶数倍、且2支路并联的扁线绕组，现有技术中的绕线方式复杂。例如，各支路的出线端在定子的周向上间隔较大（甚至间隔可达180°），使得汇流排的布置复杂；或是绕组的其中一个端部所占用的空间大，使得转子的安装具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种扁线电机的定子。

本发明提供一种扁线电机的定子，包括定子铁芯和扁线定子绕组，其中，

所述定子的每极每相的绕线槽的个数为3，所述定子的极数为3的偶数倍，所述扁线定子绕组在所述绕线槽内形成的层数为偶数，

所述扁线定子绕组包括三相绕组，每一相的所述扁线定子绕组包括2个并联的支路，每个所述支路包括多个导体组，每个所述导体组包括多个子导体，所述子导体至少包括第一导体、第二导体和第三导体，所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体均呈U形，

所述第一导体的跨距为10，所述第二导体的跨距为9，所述第三导体的跨距为8，或者

所述第一导体的跨距为11，所述第二导体的跨距为10，所述第三导体的跨距为9，或者

所述第一导体的跨距为9，所述第二导体的跨距为8，所述第三导体的跨距为7。

在至少一个实施方式中，每个所述子导体均跨越两个相邻的层，所述两个相邻的层分别为第2N层和第2N-1层，N为正整数。

在至少一个实施方式中，对于每一相的所述扁线定子绕组，在每个所述支路内，所有的所述第二导体接连串联在一起，所述第一导体和所述第三导体彼此间隔地串联在一起。

在至少一个实施方式中，在“所述第一导体的跨距为10，所述第二导体的跨距为9，所述第三导体的跨距为8”的情况下，

所述子导体将每极每相的三个连续的所述绕线槽填满。

在至少一个实施方式中，在“所述第一导体的跨距为11，所述第二导体的跨距为10，所述第三导体的跨距为9，或者

所述第一导体的跨距为9，所述第二导体的跨距为8，所述第三导体的跨距为7”的情况下，

所述子导体在每极每相的奇数层占据三个连续的所述绕线槽、在偶数层占据三个连续的所述绕线槽；沿所述定子铁芯的轴向观察，同一相同一极的奇数层的槽位在所述定子铁芯周向上对齐，同一相同一极的偶数层的槽位在所述周向上对齐，且所述子导体在每极每相的相邻层的偶数层与奇数层所占据的所述绕线槽在所述周向上错开一个槽位。

在至少一个实施方式中，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体之间的跨距为9，相邻的所述第三导体与所述第一导体之间的跨距为9。

在至少一个实施方式中，在“所述第一导体的跨距为11，所述第二导体的跨距为10，所述第三导体的跨距为9”的情况下，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体之间的跨距为8，相邻的所述第三导体与所述第一导体之间的跨距为8；

在“所述第一导体的跨距为9，所述第二导体的跨距为8，所述第三导体的跨距为7”的情况下，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体之间的跨距为10，相邻的所述第三导体与所述第一导体之间的跨距为10。

在至少一个实施方式中，沿所述定子铁芯的周向观察，每个所述导体组内的所述子导体按其所插入的所述绕线槽的顺序排列依次为：所述第二导体、所述第一导体和所述第三导体，并且在每个所述支路内，

其中一个所述第二导体与所述第一导体直接串联，相邻的所述第二导体与所述第一导体之间的跨距为10或8，或者，

其中一个所述第二导体与所述第三导体直接串联，相邻的所述第二导体与所述第三导体之间的跨距为11或7；

或者，

沿所述定子铁芯的周向观察，每个所述导体组内的所述子导体按其所插入的所述绕线槽的顺序排列依次为：所述第一导体、所述第三导体和所述第二导体，并且在每个所述支路内，

其中一个所述第二导体与所述第一导体直接串联，相邻的所述第二导体与所述第一导体之间的跨距为11或7，或者，

其中一个所述第二导体与所述第三导体直接串联，相邻的所述第二导体与所述第三导体之间的跨距为10或8。

在至少一个实施方式中，以所述第二导体与所述第一导体之间的焊接位置作为节点，或者以所述第二导体与所述第三导体之间的焊接位置作为节点，

在所述定子铁芯的周向上顺着所述子导体的串联顺序观察，在所述节点之前和在所述节点之后的所述子导体的径向跨层的方向相反、且周向环绕的顺序相反。

在至少一个实施方式中，每个所述支路的出线端和引线端均位于同一层。

根据本发明的定子结构紧凑，制作成本低，工作性能好。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的定子的示意图。

图2是一种可能的两支路三相绕组采用星形连接的示意图。

图3是一种可能的两支路三相绕组采用三角形连接的示意图。

图4是根据本发明的第一实施方式的扁线定子绕组的示意图。

图5是根据本发明的第一实施方式的绕组的其中一相的示意图。

图6是根据本发明的第一实施方式的一个子导体的主视示意图。

图7是图6中子导体的俯视示意图。

图8和图9是根据本发明的第一实施方式的不同跨距的子导体的在一个腿部的焊接端进行反扭的主视和俯视的示意图。

图10是根据本发明的第一实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图11是根据本发明的第一实施方式的定子铁芯的一个绕线槽的分层示意图。

图12是根据本发明的第二实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图13是根据本发明的第三实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图14是根据本发明的第四实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图15是根据本发明的第五实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图16是根据本发明的第六实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。

图17是根据本发明的第七实施方式的一相绕组的走线方式的示意图。图18是根据本发明的另一实施方式的绕组在反扭节点处使用辅助导体进行连接的示意图。

附图标记说明：

10 定子铁芯；20扁线定子绕组；21 皇冠端；21a折叠；22 焊接端；200 子导体；201第一导体；202 第二导体；203 第三导体；200f 辅助导体；30 出线铜排。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

除非特别说明，参照图1，A表示定子的轴向，R表示定子的径向，C表示定子的周向。

根据本申请的定子包括定子铁芯10、扁线定子绕组20（以下也简称绕组20）和出线铜排30。

定子铁芯10的内周形成有沿轴向A延伸的绕线槽（以下也简称槽），每极每相槽数q为3，定子的极数2P为3的偶数倍（极对数P为3的整数倍）。本实施方式中，极数2P=6，从而总的绕线槽的个数为54。应当理解，在其它可能的实施方式中，随着极数2P的不同，绕线槽的个数也会相应变化。

如图2和图3所示，每相绕组包括2个并联的支路。三相绕组例如可以如图2所示接成星形，也可以如图3所示接成三角形。

绕线槽内的绕组在径向R上形成偶数层的分布。如图4所示的绕组的腿部形成为6层。应当理解，在其它可能的实施方式中，绕组还可以是例如4层，8层等。

每相的绕组20包括多个导体组，每个导体组包括多个子导体200。

参照图6，每个子导体200呈大致U形，其在轴向A上的一端相连而形成皇冠端21，在另一端分叉而形成焊接端22。每个子导体200的沿轴向A延伸的两个腿部用于插入绕线槽内。

图7示出了子导体200的俯视的示意图。由于每个子导体200均是跨层的，即每个子导体200的两个腿部位于不同的层内，因此本实施方式中在子导体200的皇冠端21形成一个折叠21a，该折叠使得子导体200的两个腿部在径向R上可以错开。子导体200的跨层也使得子导体200，尤其是位于径向最内层的子导体200不会占用过多的径向空间，从而使得绕组20在端部具有较大的内径，方便转子的安装。

（第一实施方式）

接下来，参照图10和图11，以槽内形成4层结构的定子为例介绍根据本申请的第一实施方式的定子。为描述方便，以其中一相，例如U相为例，详细介绍各子导体200的布置方式。

参照图10，本实施方式中，每相的绕组20包括12个导体组，每个导体组包括3个子导体200。

同时参照图5，根据每个子导体200的两个腿部之间的距离（以下称为跨距）不同，子导体200分为第一导体201、第二导体202和第三导体203。以子导体200的两个腿部所插入的两个绕线槽在周向C上的槽位序号的差作为跨距的计量，第一导体201的跨距最大，第二导体202的跨距居中，第三导体203的跨距最小。

本实施方式中，第一导体201、第二导体202和第三导体203的跨距分别为10、9和8。

回到图10，沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第二导体202、第一导体201和第三导体203。

这种排列顺序配合三种子导体200的跨距，使得每个导体组的三个子导体200的两边的腿部分别位于三个连续的槽内。

应当理解，为满足每个导体组的三个子导体200的两边的腿部分别位于三个连续的槽内，这三个子导体200还可以有其他的排列顺序，例如参照下文的第六实施方式。

在排序时还满足，沿轴向A观察，分布在不同层的导体组在周向上是对齐的。

按照上述规则，各导体组在各槽各层的位置即可确定。而具体每个支路的走向，即每个支路的各子导体200的串接顺序，则是通过选择合适的相邻子导体200的相邻腿部进行电连接（例如本实施方式中在焊接端22将两个腿部进行焊接）而实现的。

以下描述中，将绕线槽内的不同层用小写英文字母a、b、c、d表示，其分别表示从径向外侧向径向内侧数的第1、2、3、4层。应当理解，绕线槽内的层是一个虚拟的概念，这样的层是由于多个子导体200的腿部层叠而形成的，当槽内未设置子导体200时，槽内是不存在分层结构的。

每个子导体200的两个腿部在不同槽、不同层的设置用类似以下符号表示：

第一导体201：{*a-*b}；

第二导体202：[*a-*b]；

第三导体203：(*a-*b)；

其中，*表示槽号，a/b表示槽内的层号。

例如，{6a-50b}表示第一导体201的两个腿部（其跨距为10）分别插设在第6槽的a层和第50槽的b层，[22a-13b]表示第二导体202的两个腿部（其跨距为9）分别插设在第22槽的a层和第13槽的b层，(40d-48c)表示第三导体203的两个腿部（其跨距为8）分别插设在第40槽的d层和第48槽的c层。

本实施方式中，第一支路的6个第二导体202是顺次串联的，剩下的第一导体201和第三导体203是彼此间隔地串联在一起的，且其中一个第二导体202与第三导体203串联。这里的串联是指，相邻的导体的邻接的腿部在焊接端22电连接在一起。

因此，以下介绍中各子导体的排列顺序将会是：[第1个第二导体202]-[第2个第二导体202]-[第3个第二导体202]-[第4个第二导体202]-[第5个第二导体202]-[第6个第二导体202]~{第1个第一导体201}-(第1个第三导体203)-{第2个第一导体201}-(第2个第三导体203)-{第3个第一导体201}-(第3个第三导体203)-{第4个第一导体201}-(第4个第三导体203)-{第5个第一导体201}-(第5个第三导体203)-{第6个第一导体201}-(第6个第三导体203)。

本实施方式中，相邻的导体的邻接的腿部之间的跨距除特殊情况外，均为9。这里的特殊情况是指，在第二导体202与第三导体203的衔接处，即上述串联排列方式中用“~”表示的地方，相邻的导体的邻接的腿部之间的跨距为10或8，以下将该跨距称为反扭跨距。

在焊接端22处改变相邻的腿部的跨距的方法可以参照图8和图9，通过将其中一个腿部的焊接端22向例如外周侧翻折，可以改变焊接端22的跨距。

由于根据上文，各导体组在各槽各层的位置已确定，因此对于反扭跨距的具体取值，即在本实施方式中是取10还是8，遵循这样的规律：子导体200在每极每相的将三个连续的绕线槽填满；换言之，对于这三个连续的绕线槽，同一个绕线槽内的子导体200属于同一相；沿定子铁芯10的轴向A观察，子导体200在每极每相的各层所占据的槽的位置，在周向C上是对齐的。例如图10中所示出的，U相的第一极将连续的三个槽，即槽4、槽5和槽6填满……U相的第四极将连续的三个槽，即槽31、槽32和槽33填满；U相的第五极将连续的三个槽，即槽40、槽41和槽42填满……该规则在下文介绍具体的槽号选择时将更容易被理解。

反扭跨距发生的位置位于槽内的最内层或最外层，该位置处子导体200的串联环绕顺序将发生变向。具体来说，以反扭跨距发生的位置为节点，串联的子导体200还遵循这样的规则：在周向C上顺着子导体200的串联顺序观察，在节点之前和在节点之后的子导体200的径向跨层的方向相反、且周向环绕顺序相反。例如，下文中记载的[40c-31d]~{41d-51c}，在节点“~”之前，第二导体202沿着槽数变小的方向（假定将该方向作为逆时针方向）从40槽跨越到31槽，且从c层跨越到d层（从径向外侧向径向内侧跨越）；而在节点“~”之后的第一导体201，则是沿着槽数变大的方向（顺时针方向）从41槽跨越到51槽，且从d层跨越到c层（从径向内侧向径向外侧跨越）。

值得说明的是，对于每一个子导体200，其跨越两个相邻的层，即子导体200的两个腿部插入不同槽的相邻层内，且这两个相邻层分别为第2N层和第2N-1层，N为正整数。例如，上文中提到的[40c-31d]，表示第二导体202的两个腿部分别插入40槽的c层（第3层）和31槽的d层（第4层）；又例如，下文中记载的[22a-13b]，表示第二导体202的两个腿部分别插入22槽的a层（第1层）和13槽的b层（第2层）。按本实施方式的规则，不会出现某一个子导体200的两个腿部分别位于第2层和第3层的情况，这种跨层的现象只会通过在焊接端22的焊接连接实现。

此外，反扭节点处的相邻的子导体200的相邻的腿部位于同一层；且在整个串联支路上，这种相邻的腿部位于同一层的情况，仅出现在反扭节点处。

在本实施方式中，将第22槽第a层作为第一支路的出线端，并以此为起点进行介绍。

第一支路：

出线端-[22a-13b]-[4a-49b]-[40a-31b]-

[22c-13d]-[4c-49d]-[40c-31d]~

{41d-51c}-(6d-14c)-{23d-33c}-(42d-50c)-{5d-15c}-(24d-32c)-

{41b-51a}-(6b-14a)-{23b-33a}-(42b-50a)-{5b-15a}-(24b-32a)-引线端

应当理解，上文中为了方便读者观察子导体200在不同的相邻层之间的放置位置，并方便观察反扭节点前后的不同排列，而刻意分行显示，实际上位于不同行的子导体200仍是串联在一起的。

该第一支路的走向对应图10中带下划线且加粗的数字序号。数字序号的顺序代表了串联顺序；每一个数字序号所在的列号和行号分别表示各子导体200的各个腿部插入的槽号和层号。例如，数字序号1、2、3、4分别位于22槽a层、13槽b层、4槽a层和49槽b层，表示了沿串联顺序的连续四个腿部分别位于22槽a层、13槽b层、4槽a层和49槽b层。对应上文的序列，这四个腿部分别属于第1个第二导体202的第一腿部，第1个第二导体202的第二腿部，第2个第二导体202的第一腿部和第2个第二导体202的第二腿部。其中，第1个第二导体202的第二腿部和第2个第二导体202的第一腿部之间是在焊接端22通过焊接的方式连接在一起的。

结合上文介绍的反扭跨距的取值做进一步的介绍。该方案中，反扭节点位于数字序号12和13之间。上文已介绍，反扭跨距的取值为10或8，并且反扭节点前后的子导体200的周向环绕顺序相反，反扭节点处的相邻的腿部位于同一层；站在数字序号12的位置（31槽a层）观察，下一个数字序号13所填的位置可能是41槽a层（跨距为10）或39槽a层（跨距为8）。这里之所以选择41槽而不选39槽，是因为39槽超出了该极所占的槽位；由于每极占3个连续的槽，因此数字序号13只有可能选择槽40、槽41和槽42，而槽40和槽42并不满足反扭跨距。

接下来介绍该相第二支路。第二支路的出线端位于第一支路的出线端的相邻槽，即槽23。

第二支路在选择子导体200的类型时，按从出线端向引线端的串联顺序观察，子导体200的类型排列与第一支路刚好相反。

第二支路：

出线端-(23a-15b)-{6a-50b}-(41a-33b)-{24a-14b}-(5a-51b)-{42a-32b}-

(23c-15d)-{6c-50d}-(41c-33d)-{24c-14d}-(5c-51d)-{42c-32d}~

[40d-49c]-[4d-13c]-[22d-31c]-

[40b-49a]-[4b-13a]-[22b-31a]-引线端

第二支路的走向对应图10中不带下划线且倾斜的数字序号。可以看到，第二支路的反扭节点位于图中数字序号24和25之间，反扭跨距为8。

从图10中可以直观地看到，根据这种走线方式，两个支路的出线端位于相邻的槽，同样两个支路的引线端位于相邻的槽，且两个支路的出线端和引线端位于相邻的两极。这样，所有支路的端部位于周向C上很小的范围内，使得出线铜排的结构非常紧凑且节约材料。

（第二实施方式）

参照图12介绍本申请的第二实施方式。第二实施方式是第一实施方式的变型，对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于绕线槽内的层数，本实施方式为6层。由于其它走线规则与第一实施方式类似，因此接下来仅对两个支路的走线顺序进行简要记载。

第一支路：

接线端-[22a-13b]-[4a-49b]-[40a-31b]-

[22c-13d]-[4c-49d]-[40c-31d]-

[22e-13f]-[4e-49f]-[40e-31f]~

{41f-51e}-(6f-14e)-{23f-33e}-(42f-50e)-{5f-15e}-(24f-32e)-

{41d-51c}-(6d-14c)-{23d-33c}-(42d-50c)-{5d-15c}-(24d-32c)-

{41b-51a}-(6b-14a)-{23b-33a}-(42b-50a)-{5b-15a}-(24b-32a)-引线端

第二支路：

接线端-(23a-15b)-{6a-50b}-(41a-33b)-{24a-14b}-(5a-51b)-{42a-32b}-

(23c-15d)-{6c-50d}-(41c-33d)-{24c-14d}-(5c-51d)-{42c-32d}-

(23e-15f)-{6e-50f}-(41e-33f)-{24e-14f}-(5e-51f)-{42e-32f}~

[40f-49e]-[4f-13e]-[22f-31e]-

[40d-49c]-[4d-13c]-[22d-31c]-

[40b-49a]-[4b-13a]-[22b-31a]-引线端

（第三实施方式）

参照图13介绍本申请的第三实施方式。第三实施方式是第一实施方式的变型，对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在本实施方式中，第二导体202是与第三导体203直接相连的，而不是与第一导体201直接相连的。与这种连接方式相应的反扭跨距是11或7。

第一支路：

出线端-[22a-13b]-[4a-49b]-[40a-31b]-

[22c-13d]-[4c-49d]-[40c-31d]~

(42d-50c)-{5d-15c}-(24d-32c)-{41d-51c}-(6d-14c)-{23d-33c}-

(42b-50a)-{5b-15a}-(24b-32a)-{41b-51a}-(6b-14a)-{23b-33a}-引线端

第二支路：

出线端-{24a-14b}-(5a-51b)-{42a-32b}-(23a-15b)-{6a-50b}-(41a-33b)-

{24c-14d}-(5c-51d)-{42c-32d}-(23c-15d)-{6c-50d}-(41c-33d)~

[40d-49c]-[4d-13c]-[22d-31c]-

[40b-49a]-[4b-13a]-[22b-31a]-引线端

根据这种走线方式，两个支路的出线端将间隔一个绕线槽，同样两个支路的引线端将间隔一个绕线槽，但两个支路的出线端和引线端仍然在相邻的两极，因此出线铜排的布置仍然是紧凑且节约材料的。

（第四实施方式）

参照图14介绍本申请的第四实施方式。第四实施方式是第一实施方式的变型，对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在本实施方式中，第一导体201、第二导体202和第三导体203的跨距分别为11、10和9，相邻的导体的邻接的腿部之间的跨距除反扭节点处的跨距为10或8之外，其余均为8。

这种排列方式带来的子导体200在各槽各层的排布满足这样的规律：

子导体200在每极每相的奇数层占据三个连续的槽，在偶数层占据三个连续的槽；沿定子铁芯10的轴向A观察，子导体200在同一相同一极所占据的奇数层的槽位在周向C上对齐，在同一相同一极的偶数层的槽位在周向C上对齐，且相邻的偶数层与奇数层的槽在周向C上错开一个槽位。

例如，图14所示的U相的第一极在奇数层（a层和c层）所占据的槽为槽4、槽5和槽6，在偶数层（b层和d层）所占据的槽为槽3、槽4和槽5。

每极每相在相邻层间占据的槽位在周向C上错开，能够降低绕组谐波，从而减小电机运行时的NVH。

具体的绕组走向，第一支路：

接线端-[22a-12b]-[4a-48b]-[40a-30b]-

[22c-12d]-[4c-48d]-[40c-30d]~

{40d-51c}-(5d-14c)-{22d-33c}-(41d-50c)-{4d-15c}-(23d-32c)-

{40b-51a}-(5b-14a)-{22b-33a}-(41b-50a)-{4b-15a}-(23b-32a)-引线端

第二支路：

接线端-(23a-14b)-{6a-49b}-(41a-32b)-{24a-13b}-{5a-50b}-(42a-31b)-

(23c-14d)-{6c-49d}-(41c-32d)-{24c-13d}-{5c-50d}-(42c-31d)~

[39d-49c]-[3d-13c]-[21d-31c]-

[39b-49a]-[3b-13a]-[21b-31a]-引线端

（第五实施方式）

参照图15介绍本申请的第五实施方式。第五实施方式是第一实施方式和第四实施方式的变型，对于与第一和第四实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在本实施方式中，第一导体201、第二导体202和第三导体203的跨距分别为9、8和7，相邻的导体的邻接的腿部之间的跨距除反扭节点处的跨距为10或8之外，其余均为10。

与第四实施方式类似，这种排列方式带来的子导体200在各槽各层的排布满足这样的规律：

子导体200在每极每相的奇数层占据三个连续的槽，在偶数层占据三个连续的槽；沿定子铁芯10的轴向A观察，子导体200在同一相同一极所占据的奇数层的槽位在周向C上对齐，在同一相同一极的偶数层的槽位在周向C上对齐，且相邻层的偶数层与奇数层的槽在周向C上错开一个槽位。

在奇偶层的错位方向上，本实施方式与第四实施方式相反。

具体的绕组走向，第一支路：

接线端-[22a-14b]-[4a-50b]-[40a-32b]-

[22c-14d]-[4c-50d]-[40c-32d]~

{42d-51c}-(7d-14c)-{24d-33c}-(43d-50c)-{6d-15c}-(25d-32c)-

{42b-51a}-(7b-14a)-{24b-33a}-(43b-50a)-{6b-15a}-(25b-32a)-引线端

第二支路：

接线端-(23a-16b)-{6a-51b}-(41a-34b)-{24a-15b}-(5a-52b)-{42a-33b}-

-(23c-16d)-{6c-51d}-(41c-34d)-{24c-15d}-(5c-52d)-{42c-33d}~

[41d-49c]-[5d-13c]-[23d-31c]-

[41b-49a]-[5b-13a]-[23b-31a]-引线端

（第六实施方式）

参照图16介绍本申请的第六实施方式。第六实施方式是第一实施方式的变型，对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在本实施方式中，沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。

各子导体200的排列顺序的改变，带来了相邻的导体的邻接的腿部之间的跨距在反扭节点处的改变，在本实施方式中，反扭跨距为11或7。

具体的绕组走向，第一支路：

接线端-(22a-14b)-{5a-49b}-(40a-32b)-{23a-13b}-(4a-50b)-{41a-31b}-

(22c-14d)-{5c-49d}-(40c-32d)-{23c-13d}-(4c-50d)-{41c-31d}~

[42d-51c]-[6d-15c]-[24d-33c]-

[42b-51a]-[6b-15a]-[24b-33a]-引线端

第二支路：

接线端-[24a-15b]-[6a-51b]-[42a-33b]-

[24c-15d]-[6c-51d]-[42c-33d]-

{40d-50c}-(5d-13c)-{22d-32c}-(41d-49c)-{4d-14c}-(23d-31c)-

{40b-50a}-(5b-13a)-{22b-32a}-(41b-49a)-{4b-14a}-(23b-31a)-引线端

（第七实施方式）

参照图17介绍本申请的第七实施方式。第七实施方式是第一实施方式、第三实施方式和第六实施方式的变型，对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于：

第一，对于每相的每个支路，其中一个第二导体202在与其它导体串联时，选择直接与第三导体203相连；

第二，沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。

以上两个规则的同时改变，导致与这种连接顺序相适应地，在本实施方式中，一个支路的反扭节点处的跨距为10，另一个支路的反扭节点处的跨距为8（与第一实施方式相同）。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为9（与第一实施方式相同）。

具体地两个支路的走线顺序：

第一支路：

出线端-{23a-13b}-(4a-50b)-{41a-31b}-(22a-14b)-{5a-49b}-(40a-32b)-

{23c-13d}-(4c-50d)-{41c-31d}-(22c-14d)-{5c-49d}-(40c-32d)~

[42a-51b]-[6a-15b]-[24a-33b]-

[42c-51d]-[6c-15d]-[24c-33d]-引线端

第二支路：

出线端-[24a-15b]-[6a-51b]-[42a-33b]-

[24c-15d]-[6c-51d]-[42c-33d]~

(41d-49c)-{4d-14c}-(23d-31c)-{40d-50c}-(5d-13c)-{22d-32c}-

(41b-49a)-{4b-14a}-(23b-31a)-{40b-50a}-(5b-13a)-{22b-32a}-引线端

应当理解，上述实施方式及其部分方面或特征可以适当地组合。

例如，第四实施方式可以参照第三、第六和第七实施方式进行变型。

第四实施方式的第一种变型：

在每相的每个支路中，其中一个第二导体202在与其它导体串联时，选择直接与第三导体203相连。与这种连接顺序相适应地，这种变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为11，另一个支路的反扭节点处的跨距为7。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为8。

第四实施方式的第二种变型：

沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。与这种连接顺序相适应地，该变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为11，另一个支路的反扭节点处的跨距为7。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为8。

第四实施方式的第三种变型：

首先，在每相的每个支路中，其中一个第二导体202在与其它导体串联时，选择直接与第三导体203相连；其次，沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。与这种连接顺序相适应地，该变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为10，另一个支路的反扭节点处的跨距为8。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为8。

又例如，第五实施方式也可以参照第三、第六和第七实施方式进行变型。

第五实施方式的第一种变型：

在每相的每个支路中，其中一个第二导体202在与其它导体串联时，选择直接与第三导体203相连。与这种连接顺序相适应地，这种变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为11，另一个支路的反扭节点处的跨距为7。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为10。

第五实施方式的第二种变型：

沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。与这种连接顺序相适应地，该变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为11，另一个支路的反扭节点处的跨距为7。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为10。

第五实施方式的第三种变型：

首先，在每相的每个支路中，其中一个第二导体202在与其它导体串联时，选择直接与第三导体203相连；其次，沿定子铁芯10的周向C观察，每个导体组内的子导体200按其所插入的绕线槽的顺序排列依次为：第一导体201、第三导体203和第二导体202。与这种连接顺序相适应地，该变型中，一个支路的反扭节点处的跨距为10，另一个支路的反扭节点处的跨距为8。其它位置的不同子导体200的邻接的腿部之间的跨距均为10。

本发明至少具有以下优点中的一个优点：

（i）每个子导体200跨越两个层，使得子导体200，尤其是位于径向最内侧的子导体200不会占用径向上过多的空间，从而绕组20在端部具有较大的内径，方便转子的安装。

（ii）各相的两个支路的绕组的出线端和引线端在周向C上间隔小，使得结构紧凑、简单，并且支路绕组空间对称，不会产生环路电流。

（iii）生产应用中可以根据需要选择如第一、第二、第三、第六和第七实施方式这样每极每相导体的槽位在周向上各层对齐的走线方式，从而获得较大的扭矩；也可以选择如第四实施方式或第五实施方式（及其相应变型）这样每极每相导体的槽位在周向上层间错开的走线方式，从而获得较小的谐波影响。

当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。例如：

（i）以上实施例中的出线端和引线端可以互换；

（ii）以上实施例均将出线端和引线端放置在径向最外层、而将反扭节点放置在径向最内层，然而这不是必需的，例如也可以是出线端和引线端位于径向最内层、而反扭节点位于径向最外层；

（iii）上述实施例中每极每相选用的槽号可以在周向C上整体平移。

（iv）对于焊接端22在反扭跨距下的连接，除了如图8和图9中那样将子导体200在焊接端22处进行翻折而改变其与相邻的子导体200的腿部之间的跨距之外，还可以例如参照图18，使用其它的辅助导体200f（也称为汇流排）来电连接相邻的子导体200的腿部。

Claims (8)

1.一种扁线电机的定子，包括定子铁芯（10）和扁线定子绕组（20），其特征在于，

所述定子的每极每相的绕线槽的个数为3，所述定子的极数（2P）为3的偶数倍，所述扁线定子绕组（20）在所述绕线槽内形成的层数为偶数，

所述扁线定子绕组（20）包括三相绕组，每一相的所述扁线定子绕组（20）包括2个并联的支路，每个所述支路包括多个导体组，每个所述导体组包括多个子导体（200），所述子导体（200）至少包括第一导体（201）、第二导体（202）和第三导体（203），所述第一导体（201）、所述第二导体（202）和所述第三导体（203）均呈U形，

所述第一导体（201）的跨距为10，所述第二导体（202）的跨距为9，所述第三导体（203）的跨距为8，或者

所述第一导体（201）的跨距为11，所述第二导体（202）的跨距为10，所述第三导体（203）的跨距为9，或者

所述第一导体（201）的跨距为9，所述第二导体（202）的跨距为8，所述第三导体（203）的跨距为7；

每个所述子导体（200）均跨越两个相邻的层，所述两个相邻的层分别为第2N层和第2N-1层，N为正整数；

对于每一相的所述扁线定子绕组（20），在每个所述支路内，所有的所述第二导体（202）接连串联在一起，所述第一导体（201）和所述第三导体（203）彼此间隔地串联在一起。

2.根据权利要求1所述的扁线电机的定子，其特征在于，在“所述第一导体（201）的跨距为10，所述第二导体（202）的跨距为9，所述第三导体（203）的跨距为8”的情况下，

所述子导体（200）将每极每相的三个连续的所述绕线槽填满。

3.根据权利要求1所述的扁线电机的定子，其特征在于，在“所述第一导体（201）的跨距为11，所述第二导体（202）的跨距为10，所述第三导体（203）的跨距为9，或者

所述第一导体（201）的跨距为9，所述第二导体（202）的跨距为8，所述第三导体（203）的跨距为7”的情况下，

所述子导体（200）在每极每相的奇数层占据三个连续的所述绕线槽、在偶数层占据三个连续的所述绕线槽；沿所述定子铁芯（10）的轴向（A）观察，同一相同一极的奇数层的槽位在所述定子铁芯（10）的周向（C）上对齐，同一相同一极的偶数层的槽位在所述周向（C）上对齐，且所述子导体（200）在每极每相的相邻层的偶数层与奇数层所占据的所述绕线槽在所述周向（C）上错开一个槽位。

4.根据权利要求2所述的扁线电机的定子，其特征在于，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体（202）之间的跨距为9，相邻的所述第三导体（203）与所述第一导体（201）之间的跨距为9。

5.根据权利要求3所述的扁线电机的定子，其特征在于，在“所述第一导体（201）的跨距为11，所述第二导体（202）的跨距为10，所述第三导体（203）的跨距为9”的情况下，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体（202）之间的跨距为8，相邻的所述第三导体（203）与所述第一导体（201）之间的跨距为8；

在“所述第一导体（201）的跨距为9，所述第二导体（202）的跨距为8，所述第三导体（203）的跨距为7”的情况下，在每个所述支路内，相邻的所述第二导体（202）之间的跨距为10，相邻的所述第三导体（203）与所述第一导体（201）之间的跨距为10。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的扁线电机的定子，其特征在于，

沿所述定子铁芯（10）的周向（C）观察，每个所述导体组内的所述子导体（200）按其所插入的所述绕线槽的顺序排列依次为：所述第二导体（202）、所述第一导体（201）和所述第三导体（203），并且在每个所述支路内，

其中一个所述第二导体（202）与所述第一导体（201）直接串联，相邻的所述第二导体（202）与所述第一导体（201）之间的跨距为10或8，或者，

其中一个所述第二导体（202）与所述第三导体（203）直接串联，相邻的所述第二导体（202）与所述第三导体（203）之间的跨距为11或7；

或者，

沿所述定子铁芯（10）的周向（C）观察，每个所述导体组内的所述子导体（200）按其所插入的所述绕线槽的顺序排列依次为：所述第一导体（201）、所述第三导体（203）和所述第二导体（202），并且在每个所述支路内，

其中一个所述第二导体（202）与所述第一导体（201）直接串联，相邻的所述第二导体（202）与所述第一导体（201）之间的跨距为11或7，或者，

其中一个所述第二导体（202）与所述第三导体（203）直接串联，相邻的所述第二导体（202）与所述第三导体（203）之间的跨距为10或8。

7.根据权利要求6所述的扁线电机的定子，其特征在于，以所述第二导体（202）与所述第一导体（201）之间的焊接位置作为节点，或者以所述第二导体（202）与所述第三导体（203）之间的焊接位置作为节点，

在所述定子铁芯（10）的周向上顺着所述子导体（200）的串联顺序观察，在所述节点之前和在所述节点之后的所述子导体（200）的径向跨层的方向相反、且周向环绕的顺序相反。

8.根据权利要求1所述的扁线电机的定子，其特征在于，每个所述支路的出线端和引线端均位于同一层。

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