CN115955032A - 定子、扁线电机、动力总成和车辆 - Google Patents

定子、扁线电机、动力总成和车辆 Download PDF

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CN115955032A CN202211252008.8A CN202211252008A CN115955032A CN 115955032 A CN115955032 A CN 115955032A CN 202211252008 A CN202211252008 A CN 202211252008A CN 115955032 A CN115955032 A CN 115955032A
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赵素珍
俞东
米泽银
岳卫东
潘长明
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Original Assignee
Zhejiang Lingsheng Power Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种定子、扁线电机、动力总成和车辆。该定子包括:定子铁芯的内壁设有s个定子槽;定子绕组,包括三相绕组,每一相绕组包括p条并联支路,每一并联支路包括用连接线连接的多个发卡线圈;其中,多个发卡线圈包括节距为s/(2p)+a的长距发卡线圈、节距为s/(2p)的整距发卡线圈和节距为s/(2p)+a‑4的短距发卡线圈,a为大于等于2且小于等于4的整数;每一并联支路中,短距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k槽层和第k+1槽层,长距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k+1槽层和第k+2槽层,整距发卡线圈的第一支脚和第二支脚均分布于第1槽层或第n槽层。通过上述方式,本申请提供的定子能够降低定子的制作成本。

Description

定子、扁线电机、动力总成和车辆
本申请要求于2022年07月06日提交的申请号为202210797757.2,且发明名称为“一种定子、电机及应用其的车辆”的在先专利申请的优先权,其通过引用方式全部并入本申请;本申请还要求于2022年07月22日提交的申请号为202210869167.6,且发明名称为“一种新型定子、电机及电动汽车”的在先专利申请的优先权,其通过引用方式全部并入本申请;本申请还要求于2022年07月22日提交的申请号为202210871751.5,且发明名称为“一种定子结构及其电机”的在先专利申请的优先权,其通过引用方式全部并入本申请。
技术领域
本申请涉及扁线电机技术领域,特别是涉及一种定子、扁线电机、动力总成和车辆。
背景技术
随着新能源电动汽车的蓬勃发展,驱动电机作为新能源汽车的动力提供单元,对其性能的要求也愈发严苛。从电机的技术发展来看,电机高功率密度化和小型化的发展趋势使得采用扁线绕组的电机成为必然的选择。相较于传统的圆线绕组电机,扁线绕组电机得益于高铜满率,可利于电机绕组散热、能够提高绕组的耐压能力以及降低绕组端部长度,由此具有损耗低、效率高、功率密度高、散热性能好、噪音低等优点。
然而随之而来的技术问题是:扁线设计柔性差,扁线线圈在定子槽内的排布以及绕组进出线的连接方式设计不当会使得扁线线圈种类繁多,导致生产装配困难、工装模具成本增加。
发明内容
本申请主要提供一种定子、扁线电机、动力总成和车辆,以解决扁线电机中由于发卡线圈的线型种类多导致的生产工艺复杂和制造成本高的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种扁线电机的定子。该定子包括:定子铁芯,所述定子铁芯的内壁沿其周向均布有s个定子槽,所述定子槽沿所述定子铁芯径向划分为n个槽层;定子绕组,包括沿所述定子铁芯的周向依次呈周期排列设置的三相绕组,每一相绕组包括p条并联支路,所述p条并联支路在周向上旋转对称,每一所述并联支路包括用连接线连接的多个发卡线圈,每个所述定子槽内均设有n层所述发卡线圈的扁线导体;其中,所述多个发卡线圈包括节距为s/(2p)+a的长距发卡线圈、节距为s/(2p)的整距发卡线圈和节距为s/(2p)+a-4的短距发卡线圈,a为大于等于2且小于等于4的整数;每一所述并联支路中,所述短距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k槽层和第k+1槽层,所述长距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k+1槽层和第k+2槽层,所述整距发卡线圈的第一支脚和第二支脚均分布于第1槽层或第n槽层;其中k为大于等于1且小于等于n的奇数。
在一实施例中,所述扁线电机的每极每相槽数为q,每相绕组的p条并联支路的电压引出线在q个所述定子槽内且在不同所述定子槽的同一槽层或相邻槽层,每相绕组的p条并联支路的中性点引出线在q个所述定子槽内且在不同所述定子槽的同一槽层或相邻槽层。
在一实施例中,所述电压引出线和所述中性点引出线均位于第1槽层或第n槽层。
在一实施例中,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距都为s/(2p)。
在一实施例中,n为偶数,a=4,所述短距发卡线圈为所述整距发卡线圈,在所述三相绕组的相带分布中,各奇数层的极性分布相同,各偶数层的极性分布相同且相对所述奇数层的极性分布错位一个定子槽。
在一实施例中,每一相所述绕组包括3条并联支路。
在一实施例中,每一所述并联支路中发卡线圈的节距组合为12、16,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距均为11。
在一实施例中,所述定子槽的槽层数为4、6、8和10中的一种,每一所述并联支路中发卡线圈的节距组合为10、12、14,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距均为13。
在一实施例中,每一所述并联支路的发卡线圈在不同定子槽中遍历n个槽层。
在一实施例中,所述发卡线圈包括第一支脚、第二支脚、连接段、第一弯折段和第二弯折段,所述第一支脚和所述第二支脚平行设置并分别插设于不同定子槽的槽层,所述连接段连接于所述第一支脚和所述第二支脚的一端,所述第一弯折段连接于所述第一支脚的另一端,所述第二弯折段连接于所述第二支脚的另一端,且所述第一弯折段和所述第二弯折段还均连接有焊接端。
在一实施例中,所述第一弯折段和第二弯折段的折弯方向相同平行或呈对称设置。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种扁线电机。所述扁线电机包括转子和如上述的定子,所述转子设于所述定子铁芯的内壁所围设形成的空间内。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种动力总成。所述动力总成包括减速器和如上述的扁线电机,所述扁线电机与所述减速器传动连接。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种车辆。所述车辆包括如上述的动力总成。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请公开了一种定子、扁线电机、动力总成和车辆。通过每相绕组的多条并联支路在周向上旋转对称,则使得每相绕组中多个并联支路的磁场分布相同,电势平衡,因而避免了并联支路间产生的环流,从而可大幅减小高频下的附加交流铜耗,提高高速运行时的扁线电机效率,并避免了绕组局部过温,延长了扁线电机的寿命;且每一并联支路的发卡线圈在不同定子槽中遍历N个槽层,从而可消除每相绕组中多个并联支路因在定子槽中的位置引起的电势相位差,且通过限定每相绕组中发卡线圈的类型,使得能够以较少种类的发卡线圈实现扁线电机中定子的绕组布线,扩宽了扁线电机绕组设计的方式,减小了扁线电机中定子的制造模具,可以降低制作成本,和简化制作工艺,有效地提高加工制造效率,且在该扁线电机正常运行时可避免发生环流,减小了电机铜损,提升了电机效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,其中:
图1是本申请提供的扁线电机的定子一实施例的结构示意图;
图2是如图1所示定子中定子铁芯的结构示意图
图3是如图1所示定子中发卡线圈的一种结构示意图;
图4是如图1所示定子中发卡线圈的另一种结构示意图;
图5是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为4、a为3时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图6为如图5所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图7为如图5所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图8是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为6、a为3时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图9为如图8所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图10为如图8所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图11是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为8、a为3时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图12为如图11所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图13为如图11所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图14是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为4、a为4时的相带分布图;
图15是如图14所示扁线电机中U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图16为如图14所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图17为如图14所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图18是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为6、a为4时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图19为如图18所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图20为如图18所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图21是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为4、a为2时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图22为如图21所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图23为如图21所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图;
图24是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为6、a为2时U相绕组第一并联支路的绕线示意图;
图25为如图24所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图;
图26为如图24所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“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。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
为方便理解,以下先对本申请中出现的专业名词作如下解释说明。
定子:是指电机中静止不动的部分,其作用在于产生旋转磁场。
转子:是指电机中的旋转部件,作用在于实现电能与机械能的转换。
节距:是指电机绕组中同一元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离,通常用定子铁芯上开设的定子槽的数量来表示。
参阅图1和图2,图1是本申请提供的扁线电机的定子一实施例的结构示意图,图2是如图1所示定子中定子铁芯的结构示意图。
本申请实施例提供一种扁线电机,该扁线电机包括转子和定子,转子设于该定子的定子铁芯内壁所围设形成的空间内,转子的对极数为p,转子的极数为2p,定子包括m相绕组,该扁线电机的每极每相槽数q=s/(2pm),s为定子槽数,q可以为2或3等,该扁线电机的槽极配合可以是6极54槽或8极72槽等,本申请对此不作具体限制。
如图1所示,该扁线电机的定子包括定子铁芯10和定子绕组20。
如图2所示,该定子铁芯10的内壁沿其周向开设有均布的s个定子槽11,定子槽11的数量为3的倍数,例如定子槽11的数量可以为48、54或72,且任一定子槽11在定子铁芯10的轴线方向延伸,并沿定子铁芯10的轴线方向贯通定子铁芯10的内壁,定子槽11还沿定子铁芯10的径向划分为n个槽层,定子槽11的每一槽层均设有扁线导体。
定子绕组20包括沿定子铁芯10的周向依次呈周期排列的三相绕组,三相绕组分别为U相绕组、V相绕组和W相绕组。其中每一相绕组包括p条并联支路,该p条并联支路在周向上旋转对称;例如,每一相绕组包括2条并联支路,该两条并联支路在定子铁芯10的周向上旋转对称。
通过限定每项绕组中多条并联支路在周向上旋转对称,则使得每相绕组中多个并联支路的磁场分布相同,电势平衡,因而避免了并联支路间产生的环流,从而可大幅减小高频下的附加交流铜耗,提高高速运行时的扁线电机效率,并避免了绕组局部过温,延长了扁线电机的寿命。
本实施例中,定子由相位相差120度电角度的三相绕组和定子铁芯10构成,定子绕组20的结构在定子铁芯10中,每一相绕组可以包括3条并联支路,且该3条并联支路以定子铁芯10的中心轴作为旋转轴,在同相绕组中的3条并联支路旋转对称。当该定子应用到扁线电机中时,该中心轴也可以是指扁线电机中转子的转子中心线。旋转对称可以是同相绕组中某一并联支路移动一定数量的定子槽后,而与该同相绕组中其他并联支路相重合。
其中,定子中每相绕组中并联支路可以采用星形方式或三角形方式接线,其中每相绕组由2条并联支路构成。
每一并联支路包括用连接线连接的多个发卡线圈21,每个定子槽11内均设有n层发卡线圈21的扁线导体,n为奇数。发卡线圈21由扁线导体形成,扁线导体的横截面呈矩形,其插设于定子槽11上。
参阅图3和图4,图3是如图1所示定子中发卡线圈的一种结构示意图,图4是如图1所示定子中发卡线圈的另一种结构示意图。
发卡线圈21包括第一支脚211、第二支脚212、连接段213、第一弯折段214和第二弯折段215,第一支脚211和第二支脚212平行设置并分别插设于不同定子槽11的槽层,连接段213连接于第一支脚211和第二支脚212的一端,连接段213可以呈U型或V型,第一弯折段214连接于第一支脚211的另一端,第二弯折段215连接于第二支脚212的另一端,且第一弯折段214和第二弯折段215还均连接有焊接端216,同一并联支路中相邻发卡线圈之间通过连接线连接焊接端216导通。
其中,发卡线圈21的节距为其第一支脚211和第二支脚212所跨过的定子槽数。第一支脚211和第二支脚212大致设置于定子槽11内,连接段213位于定子槽11外且设置于定子铁芯10的一端面,第一弯折段214、第二弯折段215及焊接端216位于定子槽11外且设置于定子铁芯10的另一端面。
在一种实施例中,可将发卡线圈21插设于定子槽11后再对发卡线圈21进行折弯以形成第一弯折段214和第二弯折段215,其中发卡线圈21插设于定子槽11后,其连接段213形成定子绕组20的插线部,焊接端216形成定子绕组20的焊接部。
如图4所示,部分发卡线圈21的第一弯折段214和第二弯折段215的折弯方向平行,用于换向绕制;如图3所示,其余发卡线圈21的第一弯折段214和第二弯折段215的折弯方向呈对称设置,用于同相绕制。
本申请中,任一定子槽11内均设有n层发卡线圈21,即定子槽11的每一槽层均设有一发卡线圈21的第一支脚211或第二支脚212,每一并联支路的发卡线圈21在不同定子槽11中遍历n个槽层,从而可消除每相绕组中多个并联支路因在定子槽中的位置引起的电势相位差。
同一相的多条并联支路均在不同定子槽中遍历n个槽层,且各相绕组所占的定子槽11在定子圆周上旋转对称,由此同一相的p条支路完全对称,在扁线电机正常运行时不会发生环流,减小了电机铜损,提升了电机效率。
在一实施例中,同一定子槽11内的发卡线圈21同相,因而相同定子槽11内的不同层的第一支脚211或第二支脚212之间不需要相间绝缘纸,可降低扁线电机的绝缘成本。
每一并联支路包括用连接线连接的多个发卡线圈21,每个定子槽11内均设有n层发卡线圈21的扁线导体,n为正整数,即定子槽11中每一槽层均设有扁线导体。发卡线圈21由扁线导体形成,扁线导体的横截面呈矩形,其插设于定子槽11上。
其中,多个发卡线圈21包括节距为s/(2p)+a的长距发卡线圈、节距为s/(2p)的整距发卡线圈和节距为s/(2p)+a-4的短距发卡线圈,a为大于等于2且小于等于4的整数。
每一并联支路中,短距发卡线圈的第一支脚211和第二支脚212分别位于第k槽层和第k+1槽层,长距发卡线圈的第一支脚211和第二支脚212分别位于第k+1槽层和第k+2槽层,整距发卡线圈的第一支脚211和第二支脚212均分布于第1槽层或第n槽层;其中k为大于等于1且小于等于n的奇数。
每相绕组的p条并联支路的电压引出线在q个定子槽内且在不同定子槽的同一槽层或相邻槽层,每相绕组的p条并联支路的中性点引出线在q个定子槽内且在不同定子槽的同一槽层或相邻槽层,以简化绕组的结构。
三相绕组的所有引出线和中性点集中分布在不同定子槽11的同一槽层或相邻槽层,通过集中并联支路的引出线和中性点位置,从而可减小绕组在轴向和径向的空间,降低扁线电机的制造难度。
因每相绕组的p条并联支路在定子铁芯10的周向上旋转对称,则同一相绕组中p条并联支路的电压引出线也在定子铁芯10的周向上旋转对称,同一相绕组中p条并联支路的中性点引出线也在定子铁芯10的周向上旋转对称,进一步地,电压引出线和中性点引出线均在同一槽层,例如,电压引出线和中性点引出线均位于第1槽层或第n槽层。
本实施例中,每相绕组中,p条并联支路的电压引出线和中性点均沿定子铁芯10的周向旋转对称,可避免环流产生。
在一实施例中,每一并联支路中发卡线圈21之间的焊接节距可以都为s/(2p),即其发卡线圈21之间的焊接节距与整距发卡线圈的节距相同。在一实施例中,并联支路中发卡线圈21之间的焊接节距还可以不等于整距发卡线圈的节距。
在一实施例中,a=3,则长距发卡线圈的节距为s/(2p)+3,整距发卡线圈的节距为s/(2p),短距发卡线圈的节距为s/(2p)-1。在每一并联支路中该三种节距的发卡线圈同时存在,且每一并联支路的发卡线圈在不同定子槽11中遍历n个槽层,使得p条并联支路可消除因槽层位置的不同引起的电势相位差。
本实施例中,短距发卡线圈的节距可以为11,整距发卡线圈的节距可以为12,长距发卡线圈的节距可以为15。
本实施例中,k=1时,并联支路在第1槽层和第2槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,并联支路在第2槽层和第3槽层之间所采用的发卡线圈为长距发卡线圈,依次类推可知,并联支路在第3槽层和第4槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,并联支路在第4槽层和第5槽层之间所采用的发卡线圈为长距发卡线圈,不再赘述;而当整距发卡线圈出现在同一槽层,其仅仅出现在第1槽层或第n槽层。其中每相绕组的绕线方式可以是波绕或叠绕。
参阅图5至图7,图5是本申请提供的扁线电机为6极72槽且槽层数为4、a为3时U相绕组第一并联支路的绕线示意图,图6为如图5所示扁线电机中U相绕组第二并联支路的绕线示意图,图7为如图5所示扁线电机中U相绕组第三并联支路的绕线示意图。
其中,实线代表插线端的接线方式,虚线代表焊接端的接线方式,U1、U2、U3可以作为电压引出线也可以作为中性点引出线,X1、X2、X3可以作为电压引出线也可以作为中性点引出线。
本实施例中,m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,定子槽11的槽层数n=4,长距发卡线圈的节距为15,整距发卡线圈的节距为12,短距发卡线圈的节距为11,并联支路中相邻发卡线圈之间的焊接节距为12,则并联支路在第1槽层和第2槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,并联支路在第2槽层和第3槽层之间所采用的发卡线圈为长距发卡线圈,并联支路在第3槽层和第4槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,整距发卡线圈出现在同一槽层,其仅仅出现在第1槽层或第4槽层,由此采用本实施例的定子绕组20只需5种类型的发卡线圈21,本实施例的定子绕组20由相位相差120度电角度的三相绕组结构。
下面结合图5、图6和图7,分别对本实施例中U相绕组中第一并列支路、第二并列支路和第三并列支路做详细说明。
其中,编号i(j)表示第i槽中的第j槽层,例如1(1)表示第1槽的第1槽层,7(2)表示第7槽的第2槽层。
如图5所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→13(2)→24(1)→36(2)→47(1)→59(2)→70(1)→10(2)→25(3)→37(4)→48(3)→60(4)→71(3)→11(4)→22(3)→34(4)→22(4)→10(3)→71(4)→59(3)→48(4)→36(3)→25(4)→13(3)→70(2)→58(1)→47(2)→35(1)→24(2)→12(1)→1(2)→61(1)。
如图6所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→11(2)→22(1)→34(2)→49(3)→61(4)→72(3)→12(4)→23(3)→35(4)→46(3)→58(4)→46(4)→34(3)→23(4)→11(3)→72(4)→60(3)→49(4)→37(3)→22(2)→10(1)→71(2)→59(1)→48(2)→36(1)→25(2)→13(1)→25(1)→37(2)→48(1)→60(2)。
如图7所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→12(2)→23(1)→35(2)→46(1)→58(2)→1(3)→13(4)→24(3)→36(4)→47(3)→59(4)→70(3)→10(4)→70(4)→58(3)→47(4)→35(3)→24(4)→12(3)→1(4)→61(3)→46(2)→34(1)→23(2)→11(1)→72(2)→60(1)→49(2)→37(1)→49(1)→61(2)。
U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应71(1),X2对应60(2);U3对应72(1),X3对应61(2)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组。
U相绕组、V相绕组和W相绕组对称均匀分布在定子铁芯10的圆周上,本实施例中,V相绕组和W相绕组可以由U相绕组通过沿定子铁芯10的圆周方向旋转多个定子槽11得到,在此不再赘述V相绕组和W相绕组的绕线方式。
在上述实施例的基础上,即m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,当定子槽11的槽层数n=6,长距发卡线圈的节距为15,整距发卡线圈的节距为12,短距发卡线圈的节距为11,并联支路中相邻发卡线圈之间的焊接节距为12,则并联支路在第1槽层和第2槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,并联支路在第2槽层和第3槽层之间所采用的发卡线圈为长距发卡线圈,并联支路在第3槽层和第4槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,并联支路在第4槽层和第5槽层之间所采用的发卡线圈为长距发卡线圈,并联支路在第5槽层和第6槽层之间所采用的发卡线圈为短距发卡线圈,整距发卡线圈出现在同一槽层,其仅仅出现在第1槽层或第6槽层,由此采用本实施例的定子绕组20只需7种类型的发卡线圈21,本实施例的定子绕组20由相位相差120度电角度的三相绕组结构。
如图8所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→13(2)→24(1)→36(2)→47(1)→59(2)→70(1)→10(2)→25(3)→37(4)→48(3)→60(4)→71(3)→11(4)→22(3)→34(4)→49(5)→61(6)→72(5)→12(6)→23(5)→35(6)→46(5)→58(6)→46(6)→34(5)→23(6)→11(5)→72(6)→60(5)→49(6)→37(5)→22(4)→10(3)→71(4)→59(3)→48(4)→36(3)→25(4)→13(3)→70(2)→58(1)→47(2)→35(1)→24(2)→12(1)→1(2)→61(1)。
如图9所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→11(2)→22(1)→34(2)→49(3)→61(4)→72(3)→12(4)→23(3)→35(4)→46(3)→58(4)→1(5)→13(6)→24(5)→36(6)→47(5)→59(6)→70(5)→10(6)→70(6)→58(5)→47(6)→35(5)→24(6)→12(5)→1(6)→61(5)→46(4)→34(3)→23(4)→11(3)→72(4)→60(3)→49(4)→37(3)→22(2)→10(1)→71(2)→59(1)→36(1)→25(2)→13(1)→25(1)→37(2)→48(1)→60(2)。
如图10所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:(1)→12(2)→23(1)→35(2)→46(1)→58(2)→1(3)→13(4)→24(3)→36(4)→47(3)→59(4)→70(3)→10(4)→25(5)→37(6)→48(5)→60(6)→71(5)→11(6)→22(5)→34(6)→22(6)→10(5)→71(6)→59(5)→48(6)→36(5)→25(6)→13(5)→70(4)→58(3)→47(4)→35(3)→24(4)→12(3)→1(4)→61(3)→46(2)→34(1)→23(2)→11(1)→72(2)→60(1)→49(2)→37(1)→49(1)→61(2)。
U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应71(1),X2对应60(2);U3对应72(1),X3对应61(2)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组。
在上述实施例的基础上,即m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,当定子槽11的槽层数n=8时,长距发卡线圈的节距为15,整距发卡线圈的节距为12,短距发卡线圈的节距为11,由此采用本实施例的定子绕组20只需9种类型的发卡线圈21。
如图11所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→13(2)→24(1)→36(2)→47(1)→59(2)→70(1)→10(2)→25(3)→37(4)→48(3)→60(4)→71(3)→11(4)→22(3)→34(4)→49(5)→61(6)→72(5)→12(6)→23(5)→35(6)→46(5)→58(6)→1(7)→13(8)→24(7)→36(8)→47(7)→59(8)→70(7)→10(8)→70(8)→58(7)→47(8)→35(7)→24(8)→12(7)→1(8)→61(7)→46(6)→34(5)→23(6)→11(5)→72(6)→60(5)→49(6)→37(5)→22(4)→10(3)→71(4)→59(3)→48(4)→36(3)→25(4)→13(3)→70(2)→58(1)→47(2)→35(1)→24(2)→12(1)→1(2)→61(1)。
如图12所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→11(2)→22(1)→34(2)→49(3)→61(4)→72(3)→12(4)→23(3)→35(4)→46(3)→58(4)→1(5)→13(6)→24(5)→36(6)→47(5)→59(6)→70(5)→10(6)→25(7)→37(8)→48(7)→60(8)→71(7)→11(8)→22(7)→34(8)→22(8)→10(7)→71(8)→59(7)→48(8)→36(7)→25(8)→13(7)→70(6)→58(5)→47(6)→35(5)→24(6)→12(5)→1(6)→61(5)→46(4)→34(3)→23(4)→11(3)→72(4)→60(3)→49(4)→37(3)→22(2)→10(1)→71(2)→59(1)→36(1)→25(2)→13(1)→25(1)→37(2)→48(1)→60(2)。
如图13所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→12(2)→23(1)→35(2)→46(1)→58(2)→1(3)→13(4)→24(3)→36(4)→47(3)→59(4)→70(3)→10(4)→25(5)→37(6)→48(5)→60(6)→71(5)→11(6)→22(5)→34(6)→49(7)→61(8)→72(7)→12(8)→23(7)→35(8)→46(7)→58(8)→46(8)→34(7)→23(8)→11(7)→72(8)→60(7)→49(8)→37(7)→22(6)→10(5)→71(6)→59(5)→48(6)→36(5)→25(6)→13(5)→70(4)→58(3)→47(4)→35(3)→24(4)→12(3)→1(4)→61(3)→46(2)→34(1)→23(2)→11(1)→72(2)→60(1)→49(2)→37(1)→49(1)→61(2)。
U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应71(1),X2对应60(2);U3对应72(1),X3对应61(2)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组。
在另一实施例中,a=4,则长距发卡线圈的节距为s/(2p)+4,整距发卡线圈的节距为s/(2p),短距发卡线圈的节距也为s/(2p),即短距发卡线圈也作为整距发卡线圈,且该短距发卡线圈(整距发卡线圈)的第一支脚211和第二支脚212分别位于第k槽层和第k+1槽层。
本实施例中,定子槽数s=6pq,定子槽11中的槽层数n为偶数,a=4,从而在本实施例中,短距发卡线圈变更为整距发卡线圈,如图14所示,在该三相绕组的相带分布中,各奇数层的极性分布相同,各偶数层的极性分布相同且相对所述奇数层的极性分布错位一个定子槽。
本发明中每相绕组中并联支路的发卡线圈都在不同定子槽11中遍历n个槽层,且绕组的绕线方式可以为波绕或叠绕;同相绕组中某一并联支路移动一定数量的定子槽11后,与该绕组中其他并联支路重合。通过只采用长距发卡线圈和整距发卡线圈两类发卡线圈,大大地减少了需要使用的发卡线圈的种类,减少了需要制造的模具数量,降低成本,提高了加工制造效率。同时对于三相绕组的相带分布,将同相绕组中并联支路的相邻q个同极性下的槽位置向相邻极错位1个槽,使一相的等效节距小于整距节距,实现短距的效果,从而降低扁线电机的反电势谐波,提高扁线电机效率和优化车辆的NVH即噪声、振动与声振粗糙度。
本实施例中,定子槽11的槽层数n可以是2、4、6、8、10等偶数,每一相绕组包括3条并联支路,每一并联支路中发卡线圈21的节距组合为12、16,即长距发卡线圈的节距为16,整距发卡线圈的节距为12,每一并联支路中发卡线圈之间的焊接节距均为11。
以6极72槽电机为例,m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,定子槽11的槽层数n=4,长距发卡线圈的节距为16,整距发卡线圈的节距为12。
本实施例采用第一种绕线方式,定子绕组20中只需5中发卡线圈。
如图15所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→12(2)→24(1)→35(2)→47(1)→58(2)→70(1)→9(2)→25(3)→36(4)→48(3)→59(4)→71(3)→10(4)→22(3)→33(4)→21(4)→10(3)→70(4)→59(3)→47(4)→36(3)→24(4)→13(3)→69(2)→58(1)→46(2)→35(1)→23(2)→12(1)→72(2)→61(1)。
如图16所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→10(2)→22(1)→33(2)→49(3)→60(4)→72(3)→11(4)→23(3)→34(4)→46(3)→57(4)→45(4)→34(3)→22(4)→11(3)→71(4)→60(3)→48(4)→37(3)→21(2)→10(1)→70(2)→59(1)→47(2)→36(1)→24(2)→13(1)→25(1)→36(2)→48(1)→59(2)。
如图17所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→11(2)→23(1)→34(2)→46(1)→57(2)→1(3)→12(4)→24(3)→35(4)→47(3)→58(4)→70(3)→9(4)→69(4)→58(3)→46(4)→35(3)→23(4)→12(3)→72(4)→61(3)→45(2)→34(1)→22(2)→11(1)→71(2)→60(1)→48(2)→37(1)→49(1)→60(2)。
U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应71(1),X2对应59(2);U3对应72(1),X3对应60(2)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组,U1、U2和U3刚好位于相邻的q=4个同极性的定子槽11内,X1、X2和X3也刚好位于相邻的q=4个同极性的定子槽11内。
本实施例还可采用第二种绕线方式,定子绕组20中只需4种发卡线圈。
其中,U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应25(1),X2对应13(1);U3对应49(1),X3对应37(1)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组,U1、U2和U3刚好相对于定子铁芯10旋转对称,都相差24个定子槽11;X1、X2和X3也刚好相对于定子铁芯10旋转对称,都相差24个定子槽11。
第二种绕线方式中,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→12(2)→24(1)→35(2)→47(1)→58(2)→70(1)→9(2)→25(3)→36(4)→48(3)→59(4)→71(3)→10(4)→22(3)→33(4)→21(4)→10(3)→70(4)→59(3)→47(4)→36(3)→24(4)→13(3)→69(2)→58(1)→46(2)→35(1)→23(2)→12(1)→72(2)→61(1)。
U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:25(1)→36(2)→48(1)→59(2)→71(1)→10(2)→22(1)→33(2)→49(3)→60(4)→72(3)→11(4)→23(3)→34(4)→46(3)→57(4)→45(4)→34(3)→22(4)→11(3)→71(4)→60(3)→48(4)→37(3)→21(2)→10(1)→70(2)→59(1)→47(2)→36(1)→24(2)→13(1)。
U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:49(1)→60(2)→72(1)→11(2)→23(1)→34(2)→46(1)→57(2)→1(3)→12(4)→24(3)→35(4)→47(3)→58(4)→70(3)→9(4)→69(4)→58(3)→46(4)→35(3)→24(4)→12(3)→72(4)→61(3)→45(2)→34(1)→22(2)→11(1)→71(2)→60(1)→48(2)→37(1)。
以6极72槽电机为例,m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,当定子槽11的槽层数n=6时,本实施例采用第一种绕线方式,定子绕组20中需要7中发卡线圈,U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应71(1),X2对应59(2);U3对应72(1),X3对应60(2)。U1、U2和U3并联,X1、X2和X3并联,最后通过汇流条连接,形成完成的U相绕组,U1、U2和U3刚好位于相邻的q=4个同极性的定子槽11内,X1、X2和X3也刚好位于相邻的q=4个同极性的定子槽11内。
如图18所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:1(1)→12(2)→24(1)→35(2)→47(1)→58(2)→70(1)→9(2)→25(3)→36(4)→48(3)→59(4)→71(3)→10(4)→22(3)→33(4)→49(5)→60(6)→72(5)→11(6)→23(5)→34(6)→46(5)→57(6)→45(6)→34(5)→22(6)→11(5)→71(6)→60(5)→48(6)→34(5)→22(6)→11(5)→71(6)→60(5)→48(6)→37(5)→21(4)→10(3)→70(4)→59(3)→47(4)→36(3)→24(4)→13(3)→69(2)→58(1)→46(2)→35(1)→23(2)→12(1)→61(1)。
如图19所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→10(2)→22(1)→33(2)→49(3)→60(4)→72(3)→11(4)→23(3)→34(4)→46(3)→57(4)→1(5)→12(6)→24(5)→35(6)→47(5)→58(6)→70(5)→9(6)→69(6)→58(5)→46(6)→35(5)→23(6)→12(5)→72(6)→61(5)→45(4)→34(3)→22(4)→11(3)→71(4)→60(3)→48(4)→37(3)→21(2)→10(1)→70(2)→59(1)→47(2)→36(1)→24(2)→13(1)→25(1)→36(2)→48(1)→59(2)。
如图20所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→11(2)→23(1)→34(2)→46(1)→57(2)→1(3)→12(4)→24(3)→35(4)→47(3)→58(4)→70(3)→9(4)→25(5)→36(6)→48(5)→59(6)→71(5)→10(6)→22(5)→33(6)→21(6)→10(5)→70(6)→59(5)→47(6)→36(5)→24(6)→13(5)→69(4)→58(3)→46(4)→35(3)→23(4)→12(3)→72(4)→61(3)→45(2)→34(1)→22(2)→11(1)→71(2)→60(1)→48(2)→37(1)→49(1)→60(2)。
而采用第二种绕线方式,定子绕组20中只需6种发卡线圈,U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应1(1),X1对应61(1);U2对应25(1),X2对应13(1);U3对应49(1),X3对应37(1)。
第一并联支路其串联连接经过的槽号同上,不再赘述。
该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:25(1)→36(2)→48(1)→59(2)→71(1)→10(2)→22(1)→33(2)→49(3)→60(4)→72(3)→11(4)→23(3)→34(4)→46(3)→57(4)→1(5)→12(6)→24(5)→35(6)→47(5)→58(6)→70(5)→9(6)→69(6)→58(5)→46(6)→35(5)→23(6)→12(5)→72(6)→61(5)→45(4)→34(3)→22(4)→11(3)→71(4)→60(3)→48(4)→37(3)→21(2)→10(1)→70(2)→59(1)→47(2)→36(1)→24(2)→13(1)。
该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:49(1)→60(2)→72(1)→11(2)→23(1)→34(2)→46(1)→57(2)→1(3)→12(4)→24(3)→35(4)→47(3)→58(4)→70(3)→9(4)→25(5)→36(6)→48(5)→59(6)→71(5)→10(6)→22(5)→33(6)→21(6)→10(35)→70(6)→59(5)→47(6)→36(5)→24(6)→13(5)→69(4)→58(3)→46(4)→35(3)→23(4)→12(3)→72(4)→61(3)→45(2)→34(1)→22(2)→11(1)→71(2)→60(1)→48(2)→37(1)。
在又一实施例中,a=2,则长距发卡线圈的节距为s/(2p)+2,整距发卡线圈的节距为s/(2p),短距发卡线圈的节距为s/(2p)-2。
具体地,定子槽数s可以为72,转子极对数p为3,定子槽11的槽层数n可以为4、6、8和10中的一种,则长距发卡线圈的节距为14,整距发卡线圈的节距为12,短距发卡线圈的节距为10,即每一并联支路中发卡线圈21的节距组合为10、12、14,每一并联支路中发卡线圈之间的焊接节距均为13。
以6极72槽电机为例,m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,其中定子槽11的槽层数n=4。
本实施例采用第一种绕线方式,定子绕组20中只需5中发卡线圈。
如图21所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→13(2)→23(1)→36(2)→46(1)→59(2)→69(1)→10(2)→24(3)→37(4)→47(3)→60(4)→70(3)→11(4)→21(3)→34(4)→22(4)→9(3)→71(4)→58(3)→48(4)→35(3)→25(4)→12(3)→70(2)→57(1)→47(2)→34(1)→24(2)→11(1)→1(2)→60(1)。
如图22所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:70(1)→11(2)→21(1)→34(2)→48(3)→61(4)→71(3)→12(4)→22(3)→35(4)→45(3)→58(4)→46(4)→33(3)→23(4)→10(3)→72(4)→59(3)→49(4)→36(3)→22(2)→9(1)→71(2)→58(1)→48(2)→35(1)→25(2)→12(1)→24(1)→37(2)→47(1)→60(2)。
如图23所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→12(2)→22(1)→35(2)→45(1)→58(2)→72(3)→13(4)→23(3)→36(4)→46(3)→59(4)→69(3)→10(4)→70(4)→57(3)→47(4)→34(3)→24(4)→11(3)→1(4)→60(3)→46(2)→33(1)→23(2)→10(1)→72(2)→59(1)→49(2)→36(1)→48(1)→61(2)。
该3条并联支路对应的起始槽和结束槽号分布如下:U1对应72(1),X1对应60(1);U2对应70(1),X2对应60(2);U3对应71(1),X3对应61(2)。
本实施例采用第二种绕线方式,则定子绕组20中只需4种发卡线圈。其与第一种绕线方式的不同点在于并联支路的起始槽和结束槽,其余具体绕线方式可参阅上述第一种绕线方式,不再赘述。其中,该3条并联支路对应的起始槽和结束槽号分布如下:U1对应72(1),X1对应60(1);U2对应24(1),X2对应12(1);U3对应48(1),X3对应36(1)。
以6极72槽电机为例,m=3,定子槽数s=72,转子的对极数为p=3,每极每相槽数q=4,定子槽11的槽层数n=6,本实施例采用第一种绕线方式,定子绕组20中需要7中发卡线圈。
如图24所示,U相绕组的第一并联支路从电压引出线位置U1绕进从中性点引出线位置X1出线,该第一并联支路其串联连接经过的槽号为:72(1)→13(2)→23(1)→36(2)→46(1)→59(2)→69(1)→10(2)→24(3)→37(4)→47(3)→60(4)→70(3)→11(4)→21(3)→34(4)→48(5)→61(6)→71(5)→12(6)→22(5)→35(6)→45(5)→58(6)→46(6)→33(5)→23(6)→10(5)→72(6)→59(5)→49(6)→36(5)→22(4)→9(3)→71(4)→58(3)→48(4)→35(3)→25(4)→12(3)→70(2)→57(1)→47(2)→34(1)→24(2)→11(1)→1(2)→60(1)。
如图25所示,U相绕组的第二并联支路从电压引出线位置U2绕进从中性点引出线位置X2出线,该第二并联支路其串联连接经过的槽号为:70(1)→11(2)→21(1)→34(2)→48(3)→61(4)→71(3)→12(4)→22(3)→35(4)→45(3)→58(4)→72(5)→13(6)→23(5)→36(6)→46(5)→59(6)→69(5)→10(6)→70(6)→57(5)→47(6)→34(5)→24(6)→11(5)→1(6)→60(5)→46(4)→33(3)→23(4)→10(3)→72(4)→59(3)→49(4)→36(3)→22(2)→9(1)→71(2)→58(1)→48(2)→35(1)→25(2)→12(1)→24(1)→37(2)→47(1)→60(2)。
如图26所示,U相绕组的第三并联支路从电压引出线位置U3绕进从中性点引出线位置X3出线,该第三并联支路其串联连接经过的槽号为:71(1)→12(2)→22(1)→35(2)→45(1)→58(2)→72(3)→3(4)→23(3)→36(4)→46(3)→59(4)→69(3)→10(4)→24(5)→37(6)→47(5)→60(6)→70(5)→11(6)→21(5)→34(6)→22(6)→9(5)→71(6)→58(5)→48(6)→35(5)→25(6)→12(5)→70(4)→57(3)→47(4)→34(3)→24(4)→11(3)→1(4)→60(3)→46(2)→33(1)→23(2)→10(1)→72(2)→59(1)→49(2)→36(1)→48(1)→61(2)。
U相绕组中该3条并联支路对应的起始槽和结束槽序号分布如下:U1对应72(1),X1对应60(1);U2对应70(1),X2对应60(2);U3对应71(1),X3对应61(2)。
按照本申请实施例中的绕线方式绕制成后,以6极72槽的扁线电机的峰值转矩工况点的反电势谐波含量进行对比,现有技术整距绕组电机的反电势谐波含量为4.75%,采用本申请实施例的反电势谐波含量为3.98%,相比下降了16.2%,可见本申请提供的绕线方式能降低反电势谐波,提高电机效率。
本申请实施例还提供一种动力总成,该动力总成包括减速器和上述的扁线电机。其中,扁线电机和减速器传动连接。具体地,扁线电机的驱动轴与减速器的输入轴可通过联轴器等传动件实现传动连接,以将驱动力自扁线电机输出至减速器。
本申请实施例提供的车辆,包括上述的动力总成,上述的动力总成设置于车辆内,并为车辆提供运行动力。具体地,本实施例中,车辆可具体为以电能进行驱动的新能源车辆。其中,新能源车辆具体可以是混合动力电动车辆、纯电动车辆或燃料电池电动车辆等,也可以是采用超级电容器、飞轮电池或飞轮储能器等高效储能器作为电能来源的车辆。
区别于现有技术的情况,本申请公开了一种定子、扁线电机、动力总成和车辆。通过每相绕组的多条并联支路在周向上旋转对称,则使得每相绕组中多个并联支路的磁场分布相同,电势平衡,因而避免了并联支路间产生的环流,从而可大幅减小高频下的附加交流铜耗,提高高速运行时的扁线电机效率,并避免了绕组局部过温,延长了扁线电机的寿命;且每一并联支路的发卡线圈在不同定子槽中遍历N个槽层,从而可消除每相绕组中多个并联支路因在定子槽中的位置引起的电势相位差,且通过限定每相绕组中发卡线圈的类型,使得能够以较少种类的发卡线圈实现扁线电机中定子的绕组布线,扩宽了扁线电机绕组设计的方式,减小了扁线电机中定子的制造模具,可以降低制作成本,和简化制作工艺,有效地提高加工制造效率,且在该扁线电机正常运行时可避免发生环流,减小了电机铜损,提升了电机效率。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种扁线电机的定子,其特征在于,包括:
定子铁芯,所述定子铁芯的内壁沿其周向均布有s个定子槽,所述定子槽沿所述定子铁芯径向划分为n个槽层;
定子绕组,包括沿所述定子铁芯的周向依次呈周期排列设置的三相绕组,每一相绕组包括p条并联支路,所述p条并联支路在周向上旋转对称,每一所述并联支路包括用连接线连接的多个发卡线圈,每个所述定子槽内均设有n层所述发卡线圈的扁线导体;
其中,所述多个发卡线圈包括节距为s/(2p)+a的长距发卡线圈、节距为s/(2p)的整距发卡线圈和节距为s/(2p)+a-4的短距发卡线圈,a为大于等于2且小于等于4的整数;
每一所述并联支路中,所述短距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k槽层和第k+1槽层,所述长距发卡线圈的第一支脚和第二支脚分别位于第k+1槽层和第k+2槽层,所述整距发卡线圈的第一支脚和第二支脚均分布于第1槽层或第n槽层;其中k为大于等于1且小于等于n的奇数。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,所述扁线电机的每极每相槽数为q,每相绕组的p条并联支路的电压引出线在q个所述定子槽内且在不同所述定子槽的同一槽层或相邻槽层,每相绕组的p条并联支路的中性点引出线在q个所述定子槽内且在不同所述定子槽的同一槽层或相邻槽层。
3.根据权利要求2所述的定子,其特征在于,所述电压引出线和所述中性点引出线均位于第1槽层或第n槽层。
4.根据权利要求2或3所述的定子,其特征在于,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距都为s/(2p)。
5.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,n为偶数,a=4,所述短距发卡线圈为所述整距发卡线圈,在所述三相绕组的相带分布中,各奇数层的极性分布相同,各偶数层的极性分布相同且相对所述奇数层的极性分布错位一个定子槽。
6.根据权利要求5所述的定子,其特征在于,每一相所述绕组包括3条并联支路。
7.根据权利要求6所述的定子,其特征在于,每一所述并联支路中发卡线圈的节距组合为12、16,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距均为11。
8.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,所述定子槽的槽层数为4、6、8和10中的一种,每一所述并联支路中发卡线圈的节距组合为10、12、14,每一所述并联支路中所述发卡线圈之间的焊接节距均为13。
9.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,每一所述并联支路的发卡线圈在不同定子槽中遍历n个槽层。
10.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,所述发卡线圈包括第一支脚、第二支脚、连接段、第一弯折段和第二弯折段,所述第一支脚和所述第二支脚平行设置并分别插设于不同定子槽的槽层,所述连接段连接于所述第一支脚和所述第二支脚的一端,所述第一弯折段连接于所述第一支脚的另一端,所述第二弯折段连接于所述第二支脚的另一端,且所述第一弯折段和所述第二弯折段还均连接有焊接端。
11.根据权利要求10所述的定子,其特征在于,所述第一弯折段和第二弯折段的折弯方向相同平行或呈对称设置。
12.一种扁线电机,其特征在于,包括转子和如权利要求1至11任一项所述的定子,所述转子设于所述定子铁芯的内壁所围设形成的空间内。
13.一种动力总成,其特征在于,包括减速器和如权利要求12所述的扁线电机,所述扁线电机与所述减速器传动连接。
14.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求13所述的动力总成。
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