CN117394566A - 扁线定子、扁线电机及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种扁线定子、扁线电机及车辆，包括：定子绕组及定子铁芯，定子铁芯沿其周向配置有若干线圈槽，每一线圈槽配置有2n个线层，定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一相绕组均包括若干线圈组，每一线圈组包括若干扁线线圈，每一扁线线圈配置有引入端及引出端，其中一扁线线圈的引出端以预设节距从第一个所述线圈槽的第一线层引入，进入至第二个线圈槽的第2n线层引出，再进入至第一个线圈槽的第二线层，依次绕置，直至从第二个线圈槽的第n+1线层引出，另一扁线线圈的引入端与该扁线线圈的引出端焊接。能够简化插线工艺，减少了焊点数量，提高生效效率。

Description

扁线定子、扁线电机及车辆

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种扁线定子、扁线电机及车辆。

背景技术

目前，现有的扁线绕组电机多采用Hairpin或者I－Pin绕组工艺制作电枢绕组，即将预制成型的单根扁线插入定子，再扭转引出线端成型，最后焊接引出线端。但是，无论是Hairpin还是I－Pin工艺，均存在生产工艺复杂、焊接点多、生产效率偏低的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种扁线定子、扁线电机及车辆，能够解决现有工艺中存在的生产工艺复杂、焊接点多、生产效率偏低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种扁线定子，包括：定子绕组及定子铁芯，所述定子铁芯沿其周向配置有若干线圈槽，每一所述线圈槽配置有2n个线层，所述定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一相绕组均包括若干线圈组，每一所述线圈组包括若干扁线线圈，每一所述扁线线圈配置有引入端及引出端，其中一所述扁线线圈的引出端以预设节距从第一个所述线圈槽的第一线层引入，进入至第二个所述线圈槽的第2n线层引出，再进入至第一个所述线圈槽的第二线层，依次绕置，直至从第二个所述线圈槽的第n+1线层引出，另一所述扁线线圈的引入端与该所述扁线线圈的引出端焊接。

在上述实现的过程中，定子铁芯配置有线圈槽，每一线圈槽均配置有2n个线层，定子绕组配置有若干线圈组，每一线圈组配置有若干扁线线圈，每一扁线线圈从第一个线圈槽的第一线层引出，进入至第二个线圈槽的第2n线层引出，再进入至第一个线圈槽的第二线层，直到第二个线圈槽的第n+1线层引出，如此绕置，能够简化插线工艺，减少了焊点数量，提高生效效率。

在一些实施例中，所述定子绕组为整距绕组或短距绕组。

在一些实施例中，所述定子绕组的每极每相的线圈槽数取值为2或3。

在一些实施例中，当电机极数的取值为6时，所述线圈槽数为Z，Z包括36槽、54槽。

在一些实施例中，当电机极数的取值为8时，所述线圈槽数为Z，Z包括48槽、72槽。

在一些实施例中，当电机极数的取值为6时，其并联支路数可以为1或3，当电机极数的取值为8时，其并联支路数可以为1、2或4。

在一些实施例中，每一所述线圈槽的线层的层数不小于4。

在一些实施例中，每一所述扁线线圈的线圈端部沿所述定子铁芯的轴向呈预设形状配置。

第二方面，本申请还提供一种扁线电机，包括如上述任一项所述的扁线定子。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括如上所述的扁线电机。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的扁线定子的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的扁线定子的定子绕组的U相绕组原理展开示意图；

图3为图1中的局部放大示意图；

图4为本申请实施例提供的扁线定子的定子绕组的V相绕组原理展开示意图；

图5为本申请实施例提供的扁线定子的定子绕组的W相绕组原理展开示意图；

图6为本申请实施例提供的扁线定子的定子绕组的原理连接示意图；

图7为本申请实施例提供的定子绕组的U相绕组在线圈槽内的分布示意图；

图8为本申请实施例提供的定子绕组的V相绕组在线圈槽内的分布示意图；

图9为本申请实施例提供的定子绕组W相绕组在线圈槽内的分布示意图；

图10为本申请实施例提供的扁线定子的线圈槽的分布示意图；

图11为本申请实施例提供的扁线定子的线层的分布示意图。

附图标记

100、定子绕组；101、U相绕组；102、V相绕组；103、W相绕组；104、第一扁线线圈；105、第二扁线线圈；106、第三扁线线圈；200、定子铁芯；201、线圈槽；202、线层。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

实施例

如图1-图11所示，第一方面，本申请实施例提供了一种扁线定子，包括：定子绕组100及定子铁芯200，所述定子铁芯200沿其周向配置有若干线圈槽201，每一所述线圈槽201配置有2n个线层202，所述定子绕组100包括U相绕组101、V相绕组102及W相绕组103，每一相绕组均包括若干线圈组，每一所述线圈组包括若干扁线线圈，每一所述扁线线圈配置有引入端及引出端，其中一所述扁线线圈的引出端以预设节距从第一个所述线圈槽201的第一线层202引入，进入至第二个所述线圈槽201的第2n线层202引出，再进入至第一个所述线圈槽201的第二线层202，依次绕置，直至从第二个所述线圈槽201的第n+1线层202引出，另一所述扁线线圈的引入端与该所述扁线线圈的引出端焊接。

示例性的，对于一个线圈组中的三个扁线线圈，分别以第一扁线线圈104、第二扁线线圈105和第三扁线线圈106表示；每个扁线线圈由2个有效边，其中一个有效边在1个线圈槽201的第1～n层，另一个有效边在相应的另外一个线圈槽201的第n+1～2n层；第一扁线线圈104从第一个线圈槽201第1线层202引入，至第二个线圈槽201的第2n线层202并引回至第一个线圈槽201的第2线层202，再引入至第二个线圈槽201的第2n-1线层202……按照这种规律直至从第个二线圈槽201的第n+1线层202引出；第二个所述线圈槽以相同的方式在第三个线圈槽201与相应的第四个线圈槽201之间引入和引出，且第二扁线线圈105的引入端与第一扁线线圈104的引出端焊接连接，第三扁线线圈106以相同的方式在第五个线圈槽201与相应的第六个线圈槽201之间引入和引出，且第三扁线线圈106的引入端与第二扁线线圈105的引出端焊接连接，构成线圈组。因此，对于每个线圈槽201的每层均缠绕有扁线线圈，且第一个线圈槽201与第三个线圈槽201相邻，第三个线圈槽201与第五个线圈槽201相邻,第二个线圈槽201与第四个线圈槽201相邻，第四个线圈槽201与第六个线圈槽201相邻。

具体地，当所述线圈槽201配置有6个线层202时，所述线层202为沿所述定子铁芯200的圆周径向由外之内第1线层202、第2线层202、第3线层202、第4线层202、第5线层202、第6线层202，当所述扁线线圈进行绕置时，其中一个所述扁线线圈的引出端从第一个所述线圈槽201的所述第1线层202引入，以预设节距进入至第二个所述线圈槽201的第6线层202，然后再回到第一个所述线圈槽201的所述第2线层202、第二个所述线圈槽201的所述第5线层202及第一个所述线圈槽201的第3线层202，最后从第二个所述线圈槽201的第4线层202引出，完成该扁线线圈的绕置，然后第二个所述扁线线圈的引入端与该扁线线圈的引出端焊接后，第二个所述扁线线圈的引出端从第三个所述线圈槽201的所述第1线层202，最后从第四个所述线圈槽201的第4线层202引出，以此往复，完成所述扁线线圈的绕置，其中第一个所述线圈槽201与第三个所述线圈槽201相邻分布，第二个所述线圈槽201与第四个所述线圈槽201相邻分布。

在本申请中，每一所述线圈组包括三个成型的所述扁线线圈，所述成型的扁线线圈由一根扁线在模具上绕置若干圈，然后经过拉伸扭转成型，成型后的扁线线圈具有所述引出端及所述引入端，其中成型后的扁线线圈在引出端进行焊接，实现扁线线圈之间的连接。

在上述实现的过程中，定子铁芯200配置有线圈槽201，每一线圈槽201均配置有2n个线层202，定子绕组100配置有若干线圈组，每一线圈组配置有若干扁线线圈，每一扁线线圈从第一个线圈槽201的第一线层202引出，进入至第二个线圈槽201的第2n线层202引出，再进入至第一个线圈槽201的第二线层202，直到第二个所述线圈槽的第n+1线层202引出，如此绕置，能够简化插线工艺，减少了焊点数量，提高生效效率。

在一些实施例中，所述定子绕组100为整距绕组或短距绕组。

在一些实施例中，所述定子绕组100的每极每相的线圈槽201数取值为2或3。

在一些实施例中，当电机极数的取值为6时，所述线圈槽201数为Z，Z包括36槽、54槽。

在一些实施例中，当电机极数的取值为8时，所述线圈槽201数为Z，Z包括48槽、72槽。

在一些实施例中，当电机极数的取值为6时，其并联支路数可以为1或3，当电机极数的取值为8时，其并联支路数可以为1、2或4。

在一些实施例中，每一所述线圈槽201的线层202的层数不小于4。

在一些实施例中，每一所述扁线线圈的线圈端部沿所述定子铁芯200的轴向呈预设形状配置。

以定子铁芯2001中开设z＝54个线圈槽201p＝6极电机，每极每相槽数q＝3,预设节距(整距)Y＝9，每一线圈槽201的线层2022N＝6，并联支路数为1为例说明。

需要说明的是，图2-图5中的序号1-54分别是各个线圈槽201的标号，以下分别以1#线圈槽201、2#线圈槽201……54#线圈槽201等表示。A1～A3、X1～X3、B1～B3、Y1～Y3、C1～C3、Z1～Z3分别表示线圈组，U+、U-表示U相绕组101的两个引出端，V+、V-表示V相绕组102的两个引出端，W+、W-表示W相绕组103的两个引出端。

如图2所示，U相绕组101中，由A1、X1、A2、X2、A3、X3线圈组构成，每个线圈组均有3个扁线线圈，其中，A1、A2、A3线圈组下线圈产生反电势相位相同，X1、X2、X3线圈组下线圈产生反电势相位相同，A1、A2、A3线圈组下线圈与X1、X2、X3线圈组下线圈产生反电势相位相反，反电势相位相同的线圈组串联，反电势相位相反的线圈组反相串联，以实现反电势叠加。

U相绕组101线圈在线圈槽201内分布见下图7，其中前一位数字表示扁线线圈所在槽数，后一位数表示在线圈槽201的线层202的层数。所述层数为沿定子圆周径向由外之内第1层、第2层、第3层、第4层、第5层、第6层。如图3所示，线圈组由第一扁线线圈104、第二扁线线圈105、第三扁线线圈106构成，每个线圈组A1、X1、A2、X2、A3、X3均有2个引出端，1个引出端在一个线圈槽201的第1层，另外1个引出端在另外一个线圈槽201的第4层。

需要说明的是，对于V相绕组102和W相绕组103与U相绕组101的叠绕方式相同，见图8和图9，不做一一赘述。

具体地，以A1线圈组中的3个扁线线圈为例，第一扁线线圈104自1#线圈槽201的第1层引入，经10#线圈槽201的第6层引回至1#线圈槽201的第2层，然后，经1#线圈槽201的第2层引入至10#线圈槽201的第5层，然后，经10#线圈槽201的第5层引回至1#线圈槽201的第3层，再经1#线圈槽201的第3层引回至10#线圈槽201的第4层，从10#线圈槽201的第4层引出，使得第一扁线线圈104自1#线圈槽201的第1层进入后，依次经10#线圈槽201的第6层、1#线圈槽201的第2层、10#线圈槽201的第5层、1#线圈槽201的第3层、10#线圈槽201的第4层，自10#线圈槽201的第4层引出。其中，1#线圈槽201与10#线圈槽201之间的距离等于预设节距。

类似地，第二扁线线圈105按照与第一扁线线圈104相同的规律自2#线圈槽201的第1层引入，自11#线圈槽201的第4层引出，第三扁线线圈106按照与第一扁线线圈104相同的规律自3#线圈槽201的第1层引入，自12#线圈槽201的第4层引出。其中，2#线圈槽201与11#线圈槽201之间的距离等于预设节距，3#线圈槽201与12#线圈槽201之间的距离等于预设节距。

第一扁线线圈104的引出端和第二扁线线圈105的引入端通过过渡线焊接在一起，第二扁线线圈105的引出端和第三扁线线圈106的引入端通过过渡线焊接在一起，从而组成线圈组A1。

其他的线圈组按照与线圈组A1相同的规律形成线圈组X1、A2、X2、A3、X3。线圈组A1在12#线圈槽201第4层的引出端与线圈组X1在21#线圈槽201第4层的引出端通过过渡线焊接。从而实现线圈组A1与线圈组X1的反向串联，线圈组X1在10#线圈槽201第1层的引入端与线圈组A2在19#线圈槽201第1层的引入端通过过渡线焊接，从而实现线圈组A1与线圈组X1的反向串联。线圈组A2在30#线圈槽201第4层的引出端与线圈组X2在39#线圈槽201第4层的引出端通过过渡线焊接。从而实现线圈组A2与线圈组X2的反向串联，线圈组X2在28#线圈槽201第1层的引入端与线圈组A3在37#线圈槽201第1层的引入端通过过渡线焊接。从而实现线圈组A3与线圈组X2的反向串联,线圈组A3线在48#线圈槽201第4层的引出端与线圈组X3在3#线圈槽201第4层的引出端通过过渡线焊接。从而实现线圈组A3与线圈组X3的反向串联。线圈组之间通过过渡线焊接以构成U相绕组101。

以上述相同的叠绕方式构成V相绕组102和W相绕组103，在此不再一一赘述。

对于每个线圈组内的扁线线圈还包括非出线端，其中，引出端具有两个同向的引出线，分别位于距离等于预设节距的两个线圈槽201的最外层(即第1层)和中间层(即第4层)，焊接点设置于引出端，非引出端呈S形。

第二方面，本申请还提供一种扁线电机，包括如上述任一项所述的扁线定子。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括如上所述的扁线电机。

在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种扁线定子，其特征在于，包括：定子绕组及定子铁芯，所述定子铁芯沿其周向配置有若干线圈槽，每一所述线圈槽配置有2n个线层，所述定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一相绕组均包括若干线圈组，每一所述线圈组包括若干扁线线圈，每一所述扁线线圈配置有引入端及引出端，其中一所述扁线线圈的引出端以预设节距从第一个所述线圈槽的第一线层引入，进入至第二个所述线圈槽的第2n线层引出，再进入至第一个所述线圈槽的第二线层，依次绕置，直至从第二个所述线圈槽的第n+1线层引出，另一所述扁线线圈的引入端与该所述扁线线圈的引出端焊接。

2.根据权利要求1所述的扁线定子，其特征在于，所述定子绕组为整距绕组或短距绕组。

3.根据权利要求1所述的扁线定子，其特征在于，所述定子绕组的每极每相的线圈槽数取值为2或3。

4.根据权利要求3所述的扁线定子，其特征在于，当电机极数的取值为6时，所述线圈槽数为Z，Z包括36槽、54槽。

5.根据权利要求3所述的扁线定子，其特征在于，当电机极数的取值为8时，所述线圈槽数为Z，Z包括48槽、72槽。

6.根据权利要求3所述的扁线定子，其特征在于，当电机极数的取值为6时，其并联支路数可以为1或3，当电机极数的取值为8时，其并联支路数可以为1、2或4。

7.根据权利要求1所述的扁线定子，其特征在于，每一所述线圈槽的线层的层数不小于4。

8.根据权利要求1所述的扁线定子，其特征在于，每一所述扁线线圈的线圈端部沿所述定子铁芯的轴向呈预设形状配置。

9.一种扁线电机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的扁线定子。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的扁线电机。