CN117097051B - 一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组及电机，上述绕组包括采用三相并联扁线配合发夹穿绕内侧具有8层72个定子槽位的环状定子得到；U相绕组包括并联的两支路，两支路分别由扁线自位于第一起点和第二起点开始配合发夹在第8层和第7层间、第6层和第5层间、第4层和第3层间、第2层和第1层间、第1层和第2层间、第3层和第4层间、第5层和第6层间及第7层和第8层间往复绕行数次至第一终点和第二终点构建形成；V相绕组和W相绕组分别相对U相绕组顺着槽位增大方向旋转8个和16个槽位得到。该绕组利于电机槽满率的提升，以产生更高的磁场强度，提高电机功率，各支路电势平衡，不存在环流问题，提高了扁线电机的效率和性能。

Description

一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组及电机。

背景技术

越来越多的新能源汽车驱动系统采用扁线电机，这是因为扁线电机能显著提高电机的槽满率和电机效率，三线电机的定子绕组通常可以包括若干组导线发卡，导线发卡之间焊接固定以实现三相电路的连通，但是，现有的扁线定子绕组连接方式在高转速时电流在集肤效应、邻近效应的作用下，沿扁铜线截面非均匀分布而导致各路绕组电阻存在差别，导致各路绕组流过的电流不均衡，产生较大的附加铜耗，影响电机效率，也导致电机在高速时持续性能被削弱。同时，目前的线圈绕组设计多采用同层发卡，如果绕组的最内层是同层发卡，那么定子绕组线圈内径会超出定子铁芯内径，导致转子只能从焊接端装入，而不能从冠状端装入，限制了电机的结构设计。

为了改进上述问题，本发明提出了一种新的72槽6极2支路发夹式扁线电枢交叉短距绕组及电机。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组及电机，在没有采用同层发卡的情况下，仍能解决现有的扁线定子绕组各路绕组流过的电流不均衡，影响电机效率和性能的技术问题，并能使电机转子可以从定子的任意一端装入。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，包括：采用三相并联扁线配合发夹穿绕内侧具有8层72个定子槽位的环状定子得到；所述三相为U相、V相和W相；

U相绕组包括并联的两支路，两支路分别由扁线自位于第8层的第一起点和第二起点开始配合发夹依次在第8层和第7层间、第6层和第5层间、第4层和第3层间、第2层和第1层间、第1层和第2层间、第3层和第4层间、第5层和第6层间及第7层和第8层间往复绕行数次后至位于第8层的第一终点和第二终点构建形成；

其中，所述U相绕组的两支路中发夹的连接方式相同，且各支路中，每两个点位作为一对的；

V相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转8个槽位得到；

W相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转16个槽位得到。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，当采用三相并联两支路的扁线配合发夹穿绕8层72个槽位时，极数为6，支路数为2；定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，h]，a为位于槽里的一层，h为位于槽外的一层，U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点，所述U相绕组的第一支路为：

2h→16g→28h→38g→50h→64g→4h→14g→26h→40g→52h→62g→2f→16e→28f→38e→50f→64e→4f→14e→26f→40e→52f→62e→2d→16c→28d→38c→50d→64c→4d→14c→26d→40c→52d→62c→2b→16a→28b→38a→50b→64a→4b→14a→26b→40a→52b→62a→1a→15b→27a→37b→49a→63b→3a→13b→25a→39b→51a→61b→1c→15d→27c→37d→49c→63d→3c→13d→25c→39d→51c→61d→1e→15f→27e→37f→49e→63f→3e→13f→25e→39f→51e→61f→1g→15h→27g→37h→49g→63h→3g→13h→25g→39h→51g→61h。

进一步的，当采用三相并联两支路的扁线配合发夹穿绕8层72个槽位时，极数为6，支路数为2；定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，h]，a为位于槽里的一层，h为位于槽外的一层，U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点，所述U相绕组的第一支路为：

2h→17g→28h→39g→50h→65g→4h→15g→26h→41g→52h→63g→2f→17e→28f→39e→50f→65e→4f→15e→26f→41e→52f→63e→2d→17c→28d→39c→50d→65c→4d→15c→26d→41c→52d→63c→2b→17a→28b→39a→50b→65a→4b→15a→26b→41a→52b→63a→2a→15b→28a→37b→50a→63b→4a→13b→26a→39b→52a→61b→2c→15d→28c→37d→50c→63d→4c→13d→26c→39d→52c→61d→2e→15f→28e→37f→50e→63f→4e→13f→26e→39f→52e→61f→2g→15h→28g→37h→50g→63h→4g→13h→26g→39h→52g→61h。

第二方面，本发明还提供一种电机，包括：转子和如第一方面任一项所述的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组；所述转子可相对于所述72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组旋转。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本发明提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组通过采用三相并联扁线沿圆周方向逐层穿绕8层72个槽位得到，三相绕组中的任一一相绕组均设有两支路扁线，两支路扁线分别按照电流流过槽内的顺序逐层穿绕8层72个槽位，形成72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，提供了一种新的发夹式扁线电枢绕组方式，与现有的发夹式绕组相比，本发明提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组有利于电机槽满率的提升，以产生更高的磁场强度，提高电机功率，而且，还能实现各并联支路的电流完全平衡，不存在环流问题，绕组结构简单，工艺制造性好，提高了扁线电机的效率和性能；适合批量化生产，为电机定子产品提供了理论基础。

进一步地，本发明提供的电机包括上述的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，因此，其至少具有上述72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组具有的全部技术效果，此处不再加以赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的槽内导体分布图；

图2为本发明实施例一提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相绕组示意图；

图3为本发明实施例一提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相第一支路冠状端绕组示意图；

图4为本发明实施例一提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相第一支路焊接端绕组示意图；

图5为本发明实施例一提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的V相绕组示意图；

图6为本发明实施例一提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的W相绕组示意图；

图7为本发明实施例二提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相绕组示意图；

图8为本发明实施例二提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相第一支路冠状端绕组示意图；

图9为本发明实施例二提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相第一支路焊接端绕组示意图；

图10为本发明实施例二提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的V相绕组示意图；

图11为本发明实施例二提供的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的W相绕组示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

此外，术语“第一”和“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。

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

本发明所采用的实施例为8层的扁线电枢绕组，但在具体的实施过程中，可以通过删除或者增加异层跨线的层数来实现4、6、10、12等偶数层扁线电枢绕组的绕制，因此本发明所采用的绕制方法以及与该绕制方法相适配的发卡线圈并不局限于8层的扁线电枢绕组的绕制。

第一方面，本发明实施例提供了72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，包括：采用三相并联扁线配合发夹穿绕内侧具有8层72个定子槽位的环状定子得到；三相为U相、V相和W相。

U相绕组包括并联的两支路，两支路分别由扁线自位于第8层的第一起点和第二起点开始配合发夹依次在第8层和第7层间、第6层和第5层间、第4层和第3层间、第2层和第1层间、第1层和第2层间、第3层和第4层间、第5层和第6层间及第7层和第8层间往复绕行数次后至位于第8层的第一终点和第二终点构建形成。

其中，U相绕组的两支路中发夹的连接方式相同，且各支路中，每两个点位作为一对的。

V相绕组相对U相绕组顺着槽位增大方向旋转8个槽位得到。

W相绕组相对U相绕组顺着槽位增大方向旋转16个槽位得到。

如图1所示，本发明实施例提供的绕组有8层槽位，以三相并联两支路的扁线穿绕8层72个槽位为例，极数为6，定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，h]，a～h为槽内导体的1-8层号，a为位于槽里的一层，h为位于槽外的一层，例如：1a是指第1定子槽的第a层，表格中1~96是标记电流流过槽内的先后顺序，其中数字1为该支路电流开始流入的位置即U+，数字96为该支路电流最后流出的位置即U-，即U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点。

AA为U相第一支路，AB为U相第二支路，AA1和AB1为U相线引出端，AA96和AB96为中性线引出端。另外：引出线端和中性线端可以调换，即也可以将AA1和AB1为中性线引出端，AA96和AB96为U相线引出端。

实施例一：

在两支路绕组中，对应的支路数为2。

图2所示为72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相绕组示意图，其中，定义U相中第一支路U+至U-的绕组冠状端链接路线如图3所示，图示中实线表示发卡端的连接，焊接端链接路线如图4所示，虚线表示焊接端的连接，在U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：

2h→16g→28h→38g→50h→64g→4h→14g→26h→40g→52h→62g→2f→16e→28f→38e→50f→64e→4f→14e→26f→40e→52f→62e→2d→16c→28d→38c→50d→64c→4d→14c→26d→40c→52d→62c→2b→16a→28b→38a→50b→64a→4b→14a→26b→40a→52b→62a→1a→15b→27a→37b→49a→63b→3a→13b→25a→39b→51a→61b→1c→15d→27c→37d→49c→63d→3c→13d→25c→39d→51c→61d→1e→15f→27e→37f→49e→63f→3e→13f→25e→39f→51e→61f→1g→15h→27g→37h→49g→63h→3g→13h→25g→39h→51g→61h；从2h流入，最后从61h流出。

具体地，电流从第一个发夹左端即2h流入，第一个发夹右端(AA1、AA2为一个发卡，AA2端在g层16号槽剥漆端向右扭型)和第二个发夹左端(AA3、AA4箭为一个发卡，即AA3端在28号槽的h层且向剥漆端向左扭型)通过剥漆端扭型后焊接在一起（即AA2和AA3是通过焊接连接的），第二个发夹右端(AA4在38号槽的g层且剥漆端向右扭型)和第三个发卡左端（AA5、AA6为一个发卡，即AA5端在50号槽的h层且剥漆端向左扭型，）也同样通过剥漆端扭型后焊接在一起（即AA4、AA5是通过焊接连接的），该绕组电流流向为h-g层，g-f层，f-e层，e-d层，d-c层，c-b层，b-a层，a-b层，b-c层，c-d层，d-e层，e-f层，f-g层，g-h层，依次类推，最终从61h流出（即U-）。

U相第二支路中U+至U-的绕组连接路线依次类推,第二支路从3号槽的第h层流入，最后从64号槽的第h层流出，其详细连接路线不再赘述。

V相绕组的绕线方式为U相绕组顺着槽号增大方向旋转8个槽位得到，如图5所示，第一支路从10号槽第h层流入（10h），最后从69号槽的第h层流出（69h），第二支路从11号槽第h层流入（11h），最后从72号槽的第h层流出（72h），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线，不再赘述。

W相绕组的绕线方法为U相绕组顺着槽号增大方向旋转16个槽位得到，如图6所示，第一支路从18号槽第h层流入（18h），最后从5号槽的第h层流出（5h），第二支路从19号槽的第h层流入（19h），最后从8号槽的第h层流出（8h），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线不再赘述。

实施例二

在两支路绕组中，对应的支路数为2。

图7所示为72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的U相绕组示意图，其中，定义U相中第一支路U+至U-的绕组冠状端链接路线如图8所示，图示中实线表示发卡端的连接，焊接端链接路线如图9所示，虚线表示焊接端的连接，在U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：

2h→17g→28h→39g→50h→65g→4h→15g→26h→41g→52h→63g→2f→17e→28f→39e→50f→65e→4f→15e→26f→41e→52f→63e→2d→17c→28d→39c→50d→65c→4d→15c→26d→41c→52d→63c→2b→17a→28b→39a→50b→65a→4b→15a→26b→41a→52b→63a→2a→15b→28a→37b→50a→63b→4a→13b→26a→39b→52a→61b→2c→15d→28c→37d→50c→63d→4c→13d→26c→39d→52c→61d→2e→15f→28e→37f→50e→63f→4e→13f→26e→39f→52e→61f→2g→15h→28g→37h→50g→63h→4g→13h→26g→39h→52g→61h；从2h流入，最后从61h流出。

具体地，电流从第一个发夹左端即2h流入，第一个发夹右端(AA1、AA2为一个发卡，AA2端在g层17号槽剥漆端向右扭型)和第二个发夹左端(AA3、AA4箭为一个发卡，即AA3端在28号槽的h层且向剥漆端向左扭型)通过剥漆端扭型后焊接在一起（即AA2和AA3是通过焊接连接的），第二个发夹右端(AA4在39号槽的g层且剥漆端向右扭型)和第三个发卡左端（AA5、AA6为一个发卡，即AA5端在50号槽的h层且剥漆端向左扭型，）也同样通过剥漆端扭型后焊接在一起（即AA4、AA5是通过焊接连接的），该绕组电流流向为h-g层，g-f层，f-e层，e-d层，d-c层，c-b层，b-a层，a-b层，b-c层，c-d层，d-e层，e-f层，f-g层，g-h层，依次类推，最终从61h流出（即U-）。

U相第二支路中U+至U-的绕组连接路线依次类推,第二支路从3号槽的第h层流入，最后从64号槽的第h层流出，其详细连接路线不再赘述。

V相绕组的绕线方式为U相绕组顺着槽号增大方向旋转8个槽位得到，如图10所示，第一支路从10号槽第h层流入（10h），最后从69号槽的第h层流出（69h），第二支路从11号槽第h层流入（11h），最后从72号槽的第h层流出（72h），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线，不再赘述。

W相绕组的绕线方法为U相绕组顺着槽号增大方向旋转16个槽位得到，如图11所示，第一支路从18号槽第h层流入（18h），最后从5号槽的第h层流出（5h），第二支路从19号槽的第h层流入（19h），最后从8号槽的第h层流出（8h），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线不再赘述。

上述绕组所采用的实施例的电机是极数为6，支路数为2，定子槽数为72的发夹式扁线绕组，但在具体的实施过程中，可以因槽数及支路数的不同，进而定制不同绕组，因此本发明所采用的绕制方法以及与该绕制方法相适配的线圈并不局限于实例的扁线电枢绕组的绕制。

该绕组利于电机槽满率的提升，以产生更高的磁场强度，提高电机功率，且各支路电势平衡，不存在环流问题，绕组结构简单，工艺制造性好，适合批量化生产，为电机定子产品提供了理论基础。

第二方面，本发明实施例还提供一种电机，包括：转子和如第一方面中任一实施例所述的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组；转子可相对于72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组旋转。

由于该电机采用了上述实施例所述的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，该72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组的具体结构参照上述实施例，由于该电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组，其特征在于，包括：采用三相并联扁线配合发夹穿绕内侧具有8层72个定子槽位的环状定子得到；所述三相为U相、V相和W相；

U相绕组包括并联的两支路，两支路分别由扁线自位于第8层的第一起点和第二起点开始配合发夹依次在第8层和第7层间、第6层和第5层间、第4层和第3层间、第2层和第1层间、第1层和第2层间、第3层和第4层间、第5层和第6层间及第7层和第8层间往复绕行数次后至位于第8层的第一终点和第二终点构建形成；

其中，所述U相绕组的两支路中发夹的连接方式相同，且各支路中，每两个点位作为一对的；

V相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转8个槽位得到；

W相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转16个槽位得到；

当采用三相并联两支路的扁线配合发夹穿绕8层72个槽位时，极数为6，支路数为2；定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，h]，a为位于槽里的一层，U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点，所述U相绕组的第一支路为：

2h→16g→28h→38g→50h→64g→4h→14g→26h→40g→52h→62g→2f→16e→28f→38e→50f→64e→4f→14e→26f→40e→52f→62e→2d→16c→28d→38c→50d→64c→4d→14c→26d→40c→52d→62c→2b→16a→28b→38a→50b→64a→4b→14a→26b→40a→52b→62a→1a→15b→27a→37b→49a→63b→3a→13b→25a→39b→51a→61b→1c→15d→27c→37d→49c→63d→3c→13d→25c→39d→51c→61d→1e→15f→27e→37f→49e→63f→3e→13f→25e→39f→51e→61f→1g→15h→27g→37h→49g→63h→3g→13h→25g→39h→51g→61h；

或，所述U相绕组的第一支路为：

2h→17g→28h→39g→50h→65g→4h→15g→26h→41g→52h→63g→2f→17e→28f→39e→50f→65e→4f→15e→26f→41e→52f→63e→2d→17c→28d→39c→50d→65c→4d→15c→26d→41c→52d→63c→2b→17a→28b→39a→50b→65a→4b→15a→26b→41a→52b→63a→2a→15b→28a→37b→50a→63b→4a→13b→26a→39b→52a→61b→2c→15d→28c→37d→50c→63d→4c→13d→26c→39d→52c→61d→2e→15f→28e→37f→50e→63f→4e→13f→26e→39f→52e→61f→2g→15h→28g→37h→50g→63h→4g→13h→26g→39h→52g→61h。

2.一种电机，其特征在于，包括：转子和如权利要求1所述的72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组；所述转子可相对于所述72槽6极2支路发夹式扁线电枢绕组旋转。