CN117748787A - 一种扁线定子绕组、具有其的电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁线定子绕组、具有其的电机和车辆，定子绕组包括三相相绕组，各相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括三个并联的支路，三个支路采用平行并绕走线，以跨邻层绕线为主，绕线走完一半后接同层跨线再回绕走完剩下的一半；支路全段分为三份，槽口最外层与次外层之间、中间层、槽底最内层与次内层之间均采用跨距为y的邻层线圈，出线位置包括槽底最内层的跨距为y的同层线圈、中间层与次内层之间的跨距为y+2和y‑1的线圈、跨距为y‑2和y+1的线圈、以及中间层与次内层之间的跨距为y的邻层线圈。本发明具有结构紧凑、各支路电势平衡、消除不同支路间的相位差等优点，消除了因各支路不对称引起的一系列问题。

Description

一种扁线定子绕组、具有其的电机和车辆

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种扁线定子绕组、具有其的电机和车辆。

背景技术

电驱系统作为新能源汽车核心零部件之一，对新能源汽车性能有着重要影响，随着电驱系统向着小型化、轻量化发展，扁线电机因顺应驱动电机的发展特点而迅速占领市场。目前，扁线电机在效率、功率密度、散热、震动噪声等方面有着显著优势。

定子绕组可分为圆线和扁线，与圆线绕组相比，扁线绕组可以有效的提高电机槽满率，降低电机铜耗从而提供电机效率，同时还可以减小电机绕组端部高度，从而减小电机体积，提供功率/转矩密度。但扁线绕组存在固有的集肤效应现象，特别是高速电机，集肤效应较为明显。

电机设计过程中可能选取任意的槽极数配合、扁线层数、并联支路数以使得线负荷最佳，从而让电机方案的输出性能满足设计指标。当极数与支路数的最大公因数为1时，扁线绕组排布理论上会出现各支路无法完全空间对称的情况，支路间存在感应电势差，从而形成环流，增加附加损耗和效率，同时引起电机绕组局部过温，降低电机使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、制作简单、支路对称、排列整齐的扁线定子绕组、具有其的电机和车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种扁线定子绕组，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括三个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯的周向铁芯槽上依次布置且相互串联的线圈，每组绕组支路中的三个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽内；各所述支路的绕制方向相同，且均以单根线圈作为绕制起始，由槽口最外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，三个支路采用平行并绕走线，以跨邻层绕线为主，绕线走完一半后接同层跨线再回绕走完剩下的一半，以实现支路对称；支路全段分为三份，铁芯槽的槽口最外层与次外层之间采用跨距为y的邻层线圈，铁芯槽的中间层采用跨距为y的邻层线圈，槽底最内层与次内层之间采用跨距为y的邻层线圈，出线位置包括槽底最内层的跨距为y的同层线圈、中间层与次内层之间的跨距为y+2和y-1的线圈、跨距为y-2和y+1的线圈、以及中间层与次内层之间的跨距为y的邻层线圈。

作为本发明的进一步改进，每组绕组支路中的其一个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

作为本发明的进一步改进，每组绕组支路中的其二个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y+2的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

作为本发明的进一步改进，每组绕组支路中的其三个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y-2的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

作为本发明的进一步改进，所述跨距为y的线圈包括结构相同的第一线圈、第二线圈、第三线圈和第五线圈；所述第一线圈包括第一线圈主体和第一弯折部，所述第一线圈主体包括两根相互平行布置的第一支杆和连接两根第一支杆一端的第一头部，两根第一支杆的另一端设有第一弯折部以形成焊接端，所述第一弯折部沿所述第一线圈主体的宽度方向，且远离第一线圈主体的方向弯折。

作为本发明的进一步改进，所述跨距为y的线圈还包括第四线圈，所述第四线圈包括第四线圈主体和第四弯折部，所述第四线圈主体包括两根相互平行布置的第四支杆和连接两根第四支杆一端的第四头部，两根第四支杆的另一端设有第四弯折部以形成焊接端，所述第四弯折部沿所述第四线圈主体的宽度方向的一侧弯折。

作为本发明的进一步改进，两根跨距为y+2和一根跨距为y-1的线圈组成第六线圈，所述第六线圈包括第六线圈主体和第六弯折部，所述第六线圈主体包括两根相互平行布置的第六支杆和连接两根第六支杆一端的第六头部，两根第六支杆的另一端设有第六弯折部以形成焊接端，所述第六弯折部沿所述第六线圈主体的宽度方向，且远离第六线圈主体的方向弯折。

作为本发明的进一步改进，两根跨距为y+1和一根跨距为y-2的线圈组成第七线圈，所述第七线圈包括第七线圈主体和第七弯折部，所述第七线圈主体包括两根相互平行布置的第七支杆和连接两根第七支杆一端的第七头部，两根第七支杆的另一端设有第七弯折部以形成焊接端，所述第七弯折部沿所述第七线圈主体的宽度方向，且远离第七线圈主体的方向弯折。

作为本发明的进一步改进，所述单根线圈包括第八线圈，所述第八线圈包括第八线圈主体和第八弯折部，所述第八线圈主体包括第八支杆，所述第八支杆两端分别设有第八头部和第八弯折部，所述第八弯折部形成焊接端。

作为本发明的进一步改进，每组绕组支路中的三个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。

作为本发明的进一步改进，各所述线圈的中性点通过铜母排进行连接，其高度不超过所述线圈焊接端的高度。

作为本发明的进一步改进，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12，a13-A14，a15-A16，a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24、a25-A26、a27-A28、a29-A30、a31-A32、……、a45-A46，a47；第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24、b25-B26、b27-B28、b29-B30、b31-B32、……、b45-B46、b47；第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24、c25-C26、c27-C28、c29-C30、c31-C32、……、c45-C46、c47；

三个支路均以顺时针方向作为绕制起始方向，单根线圈A0、单根线圈B0、单根线圈C0均位于铁芯槽内槽口沿槽底方向上的第1层；

a1-A2、a3-A4、a5-A6、b1-B2、b5-B6、c3-C4和c5-C6的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第2层，下层边位于铁芯槽的第1层；

a7-A8、b7-B8和c7-C8的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第2层，下层边位于铁芯槽的第3层；

a9-A10、a11-A12，a13-A14、b9-B10、b11-B12、b13-B14、c9-C10、c11-C12和c13-C14的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第4层，下层边位于铁芯槽的第3层；

a15-A16和b15-B16的跨距均为y+1，c15-C16的跨距为y-2，其上层边位于铁芯槽的第4层，下层边位于铁芯槽的第5层；

a17-A18、a19-A20、a21-A22、b17-B18、b19-B20、b21-B22、c17-C18、c19-C20和c21-C22的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第6层，下层边位于铁芯槽的第5层；

a23-A24、b23-B24和c23-C24的跨距均为y，其长边层和下边层均位于铁芯槽的第6层；

a25-A26、a27-A28、a29-A30、b25-B26、b27-B28、b29-B30、c25-C26、c27-C28和c29-C30的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第5层，下层边位于铁芯槽的第6层

a31-A32和c31-C32的跨距均为y-1，b31-B32的跨距为y+2，其上层边位于铁芯槽的第5层，下层边位于铁芯槽的第4层；

A33-A34、a35-A36、a37-A38、b33-B34、b35-B36、b37-B38、c33-C34、c35-C36和c37-C38的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第3层，下层边位于铁芯槽的第4层；

A39-A40、b39-B40和c39-C40的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第3层，下层边位于铁芯槽的第2层；

A41-A42、a43-A44，a45-A46、b41-B42、b43-B44、b45-B45、c41-C42、c43-C44和c45-C46的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第1层，下层边位于铁芯槽的第2层；

第一支路中，线圈A0与线圈a1-A2通过扭头焊接相连，线圈a1-A2与线圈a3-A4通过扭头焊接相连，线圈a3-A4与线圈a5-A6通过扭头焊接相连，a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连，以此类推；线圈连接顺序从第1层到第2层、第2层到第1层，如此循环往复，在走完一个圆周后跨入第3层，然后是第3、第4层往复，在走完一个圆周后跨入第5层，然后是第5、第6层往复，在走完一半支路跨过线圈a23-A24的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，以完成第一支路的绕制；以此类推第二支路和第三支路的绕制，三条支路的焊接线均平行等跨距。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种电机，包括上述的扁线定子绕组。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种车辆，包括上述的电机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的扁线定子绕组、具有其的电机和车辆，通过采用相同跨距的邻层跨线和同层跨线相结合的绕组排布方式，线型较少、降低制作工艺复杂程度，便于生产，除层方向上的导体不均匀分布外，实现各支路在圆周上各个相带的对称分布，若不考虑槽内径向上的磁场差异，则各支路的合成电势等幅等相位，当特定槽极数、层数、支路数的绕组在原理上无法完全空间对称的情况下，本发明所提出的排线设计将定子圆周上相差不同槽距电角的导体通过连线均匀分散到各支路中，最大程度地减小了各支路的感应电势差异，同时三相出线位置和中线点位置集中，可简化汇流排结构，结构较为紧凑，节约端部空间。本发明既解决了由于各支路不对称引起的一系列问题，又有效降低了电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题，有效降低了车辆的制作成本。

附图说明

图1为本发明具体实施例中第一线圈的结构原理示意图。

图2为本发明具体实施例中第二线圈的结构原理示意图。

图3为本发明具体实施例中第三线圈的结构原理示意图。

图4为本发明具体实施例中第四线圈的结构原理示意图。

图5为本发明具体实施例中第五线圈的结构原理示意图。

图6为本发明具体实施例中第六线圈的结构原理示意图。

图7为本发明具体实施例中第七线圈的结构原理示意图。

图8为本发明具体实施例中第七线圈的结构原理示意图。

图9为本发明具体实施例中定子门型端的结构原理示意图之一。

图10为本发明具体实施例中定子门型端的结构原理示意图之二。

图11为本发明具体实施例中定子焊接端的结构原理示意图。

图12为本发明具体实施例中任意一相绕组的相排布示意图。

图例说明：1、第一线圈；11、第一线圈主体；111、第一支杆；112、第一头部；12、第一弯折部；2、第二线圈；21、第二线圈主体；211、第二支杆；212、第二头部；22、第二弯折部；3、第三线圈；31、第三线圈主体；311、第三支杆；312、第三头部；32、第三弯折部；4、第四线圈；41、第四线圈主体；411、第四支杆；412、第四头部；42、第四弯折部；5、第五线圈；51、第五线圈主体；511、第五支杆；512、第五头部；52、第五弯折部；6、第六线圈；61、第六线圈主体；611、第六支杆；612、第六头部；62、第六弯折部；7、第七线圈；71、第七线圈主体；711、第七支杆；712、第七头部；72、第七弯折部；8、第八线圈；81、第八线圈主体；811、第八支杆；812、第八头部；82、第八弯折部；9、定子铁芯；91、铁芯槽；10、铜母排。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例

如图1至12所示，本实施例的定子绕组，包括三相相绕组，各相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括三个并联的支路，各支路均包括多个在定子铁芯9的周向铁芯槽91上依次布置且相互串联的线圈，每组绕组支路中的三个支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽91内；各支路的绕制方向相同，且均以单根线圈作为绕制起始，由槽口最外层(从槽口至槽底方向的第一层)向槽底最内层(从槽口至槽底方向的最后第一层)进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，三个支路采用平行并绕走线，以跨邻层绕线为主，绕线走完一半后接同层跨线再回绕走完剩下的一半，以实现支路对称；支路全段分为三份，铁芯槽91的槽口最外层与次外层之间采用跨距为y的邻层线圈，铁芯槽91的中间层采用跨距为y的邻层线圈，槽底最内层与次内层之间采用跨距为y的邻层线圈，出线位置包括槽底最内层的跨距为y的同层线圈、中间层与次内层之间的跨距为y+2和y-1的线圈、跨距为y-2和y+1的线圈、以及中间层与次内层之间的跨距为y的邻层线圈。通过邻层线圈对线圈进行换位，在不考虑层方向差异的前提下，可消除不同支路之间相位差，保证每条支路合成电势相同。

进一步地，每组绕组支路中的第一个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

每组绕组支路中的第二个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y+2的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

每组绕组支路中的第三个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y-2的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

如图1至图3和图5所示，本实施例中，跨距为y的线圈包括结构相同的第一线圈1、第二线圈2、第三线圈3和第五线圈5。第一线圈1由槽口次外层向槽口最外层进行绕制以及槽口次外层向中间层进行绕制，第一线圈1包括第一线圈主体11和第一弯折部12，第一线圈主体11包括两根相互平行布置的第一支杆111和连接两根第一支杆111一端的第一头部112，两根第一支杆111的另一端设有第一弯折部12以形成焊接端，第一弯折部12沿第一线圈主体11的宽度方向，且远离第一线圈主体11的方向弯折。

第二线圈2在中间层进行绕制，第二线圈2包括第二线圈主体21和第二弯折部22，第二线圈主体21包括两根相互平行布置的第二支杆211和连接两根第二支杆211一端的第二头部212，两根第二支杆211的另一端设有第二弯折部22以形成焊接端，第二弯折部22沿第二线圈主体21的宽度方向，且远离第二线圈主体21的方向弯折。

第三线圈3由槽底最内层向次内层进行绕制，第三线圈3包括第三线圈主体31和第三弯折部32，第三线圈主体31包括两根相互平行布置的第三支杆311和连接两根第三支杆311一端的第三头部312，两根第三支杆311的另一端设有第三弯折部32以形成焊接端，第三弯折部32沿第三线圈主体31的宽度方向，且远离第三线圈主体31的方向弯折。

第五线圈5由槽底次内层向最内层进行绕制，第五线圈5包括第五线圈主体51和第五弯折部52，第五线圈主体51包括两根相互平行布置的第五支杆511和连接两根第五支杆511一端的第五头部512，两根第五支杆511的另一端设有第五弯折部52以形成焊接端，第五弯折部52沿第五线圈主体51的宽度方向，且远离第五线圈主体51的方向弯折。

如图4所示，本实施例中，跨距为y的线圈还包括第四线圈4，第四线圈4在槽底最内层进行绕制，第四线圈4包括第四线圈主体41和第四弯折部42，第四线圈主体41包括两根相互平行布置的第四支杆411和连接两根第四支杆411一端的第四头部412，两根第四支杆411的另一端设有第四弯折部42以形成焊接端，第四弯折部42沿第四线圈主体41的宽度方向的一侧弯折。

如图6所示，本实施例中，两根跨距为y+2和一根跨距为y-1的线圈组成第六线圈6，第六线圈6由槽底次内层向中间层进行绕制，第六线圈6包括第六线圈主体61和第六弯折部62，第六线圈主体61包括两根相互平行布置的第六支杆611和连接两根第六支杆611一端的第六头部612，两根第六支杆611的另一端设有第六弯折部62以形成焊接端，第六弯折部62沿第六线圈主体61的宽度方向，且远离第六线圈主体61的方向弯折。

如图7所示，本实施例中，两根跨距为y+1和一根跨距为y-2的线圈组成第七线圈7，第七线圈7由中间层向槽底次内层进行绕制，第七线圈7包括第七线圈主体71和第七弯折部72，第七线圈主体71包括两根相互平行布置的第七支杆711和连接两根第七支杆711一端的第七头部712，两根第七支杆711的另一端设有第七弯折部72以形成焊接端，第七弯折部72沿第七线圈主体71的宽度方向，且远离第七线圈主体71的方向弯折。

如图8所示，本实施例中，单根线圈包括第八线圈8，第八线圈8包括第八线圈主体81和第八弯折部82，第八线圈主体81包括第八支杆811，第八支杆811两端分别设有第八头部812和第八弯折部82，第八弯折部82形成焊接端。

本实施例中，每组绕组支路中的三个支路线圈通过采用沿着由外至内的方向进行绕制，通过采用相同跨距的邻层跨线和同层跨线相结合的绕组排布方式，线型较少、降低制作工艺复杂程度，便于生产，除层方向上的导体不均匀分布外，实现各支路在圆周上各个相带的对称分布，若不考虑槽内径向上的磁场差异，则各支路的合成电势等幅等相位，当特定槽极数、层数、支路数的绕组在原理上无法完全空间对称的情况下，本发明所提出的排线设计将定子圆周上相差不同槽距电角的导体通过连线均匀分散到各支路中，最大程度地减小了各支路的感应电势差异，同时三相出线位置和中线点位置集中，可简化汇流排结构，结构较为紧凑，节约端部空间。本发明既解决了由于各支路不对称引起的一系列问题，又有效降低了电机由于相数增加所导致的扁线绕线工艺难度大、制造成本高的问题，有效降低了车辆的制作成本。

本实施例中，第一线圈1、第二线圈2、第三线圈3、第四线圈4、第五线圈5、第六线圈6和第七线圈7的头部均呈V形或者圆弧状。其中头部为V型的线圈称为V型线圈，头部为圆弧状的线圈称为U型线圈。在本实施例中，各线圈可以采用U型线圈或者V型线圈，由于各线圈均采用同一形状，取消异型线圈和跨接线圈，从而便于装配以及批量生产。当然，在其它实施例中，也可以采用U型线圈与V型线圈相结合的方式。

本实施例中，每组绕组支路中的三个支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。

本实施例中，各线圈的中性点(如图12中的a47、b47和c47)通过铜母排10进行连接，结构简单且高度与焊接端高度相当，减少了绕组端部高度，从而减少了电机体积。

具体地，以72槽8极6层3相支路数为3、门型端出线，从槽口到槽底线圈层数依次增加为例，电机定子门型端和焊接端分别如图9至图11所示，电机中性点通过铜母排10进行连接，相绕组接线图如图12所示。第一支路：A0-a47，第二支路：B0-b47，第三支路：C0-c47。由于极数为8，每极每相槽数为3，支路数为3，为实现支路对称，采用三支路平行并绕走线，以跨邻层绕线为主，走完一半后接同层跨线再回绕走完剩下一半，全段分为三份，所以第1、2层为跨距相同的邻层U型线圈，第3、4层为跨距相同的邻层U型线圈，第5、6层为跨距相同的邻层U型线圈，在出线位置有第6层为同层线圈和第4、5层的邻层两大跨一小线圈和两小跨一大线圈，以及第2、3层的邻层同跨距线圈。

本实施例中，相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12，a13-A14，a15-A16，a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24、a25-A26、a27-A28、a29-A30、a31-A32……a45-A46、a47；第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24、b25-B26、b27-B28、b29-B30、b31-B32……b45-B46、b47；第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24、c25-C26、c27-C28、c29-C30、c31-C32……c45-C46、c47；

三个支路均以顺时针方向作为绕制起始方向，单根线圈A0、单根线圈B0、单根线圈C0均位于铁芯槽91内槽口沿槽底方向上的第1层，作为绕制起始点；单根线圈a47、单根线圈b47、单根线圈c47均位于铁芯槽91内槽口沿槽底方向上的第1层，作为中性点；形状如图8所示的单根线圈。

a1-A2、a3-A4、a5-A6、b1-B2、b5-B6、c3-C4和c5-C6的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第2层，下层边位于铁芯槽91的第1层；形状如图1所示的U型线圈。

a7-A8、b7-B8和c7-C8的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第2层，下层边位于铁芯槽91的第3层；形状如图1所示的U型线圈。

a9-A10、a11-A12，a13-A14、b9-B10、b11-B12、b13-B14、c9-C10、c11-C12和c13-C14的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第4层，下层边位于铁芯槽91的第3层；形状如图2所示的U型线圈。

a15-A16和b15-B16的跨距均为10，c15-C16的跨距为7，其上层边位于铁芯槽91的第4层，下层边位于铁芯槽91的第5层；形状如图7所示的U型线圈。

a17-A18、a19-A20、a21-A22、b17-B18、b19-B20、b21-B22、c17-C18、c19-C20和c21-C22的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第6层，下层边位于铁芯槽91的第5层；形状如图3所示的U型线圈。

a23-A24、b23-B24和c23-C24的跨距均为9，其长边层和下边层均位于铁芯槽91的第6层；形状如图4所示的U型线圈。

a25-A26、a27-A28、a29-A30、b25-B26、b27-B28、b29-B30、c25-C26、c27-C28和c29-C30的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第5层，下层边位于铁芯槽91的第6层；形状如图5所示的U型线圈。

a31-A32和c31-C32的跨距均为8，b31-B32的跨距为11，其上层边位于铁芯槽91的第5层，下层边位于铁芯槽91的第4层；形状如图6所示的U型线圈。

A33-A34、a35-A36、a37-A38、b33-B34、b35-B36、b37-B38、c33-C34、c35-C36和c37-C38的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第3层，下层边位于铁芯槽91的第4层；形状如图1所示的U型线圈。

A39-A40、b39-B40和c39-C40的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第3层，下层边位于铁芯槽91的第2层；形状如图1所示的U型线圈。

A41-A42、a43-A44，a45-A46、b41-B42、b43-B44、b45-B45、c41-C42、c43-C44和c45-C46的跨距均为9，其上层边位于铁芯槽91的第1层，下层边位于铁芯槽91的第2层；形状如图2所示的U型线圈。

本实施例的第一支路中，线圈A0与线圈a1-A2通过扭头焊接相连，线圈a1-A2与线圈a3-A4通过扭头焊接相连，线圈a3-A4与线圈a5-A6通过扭头焊接相连，a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连，以此类推；线圈连接顺序从第1层到第2层、第2层到第1层，如此循环往复，在走完一个圆周后跨入第3层，然后是第3、第4层往复，在走完一个圆周后跨入第5层，然后是第5、第6层往复，在走完一半支路跨过线圈a23-A24的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，以完成第一支路的绕制。以此类推第二支路和第三支路的绕制，三条支路的焊接线均平行等跨距。在其他实施例中，也可以采用Bus-bar换线。

本实施例中，定子绕组共由9种U型线圈和2种单根出线线型组成，通过邻层线圈对线圈进行换位，在不考虑层方向差异的前提下，可消除不同支路之间相位差，保证每条支路合成电势相同，仅通过绕组焊接端扭头连接处理，便于生产，并且可消除各支路不对称引起的一系列问题，同时中性点通过侧面焊接铜排连接，结构紧凑。

如图9至图11所示，本实施例还提供了一种定子，该定子包括定子铁芯9和上述的定子绕组，定子铁芯9的内壁周向上设置有72个铁芯槽91，定子绕组中的相绕组的部分绕设在铁芯槽91内，相绕组的部分位于铁芯槽91外。每个铁芯槽91内具有6层且同相的相绕组，且各个铁芯槽91内的相绕组的层数相同。可以理解，在实际应用中，每个定子槽的绕制层数包括但不限于为6层，还可以为2层或4层或8层等，其绕制方式可以参考上述6层的绕制方式。

本实施例还提供了一种包括上述定子绕组的电机，该电机可以应用到电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等车辆中。本实施例的扁线波绕电机中，波绕扁线不需要焊接，没有焊点，同时设计灵活性高，减少了扁线波绕电机的处理工序，工艺简单，成本降低。

本实施例还提供了一种包括上述电机的车辆，该车辆可以为电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)等。

本实施例中，通过采用布相同跨距、十种类型线圈相结合的绕组排布方式，减少交叠、排列整齐，降低制作工艺复杂程度，便于生产，并且可消除各支路不对称引起的一系列问题，同时采用铜母排连接中性点，结构紧凑。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可通过上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种扁线定子绕组，其特征在于，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括三个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯(9)的周向铁芯槽(91)上依次布置且相互串联的线圈，每组绕组支路中的三个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽(91)内；各所述支路的绕制方向相同，且均以单根线圈作为绕制起始，由槽口最外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，三个支路采用平行并绕走线，以跨邻层绕线为主，绕线走完一半后接同层跨线再回绕走完剩下的一半，以实现支路对称；支路全段分为三份，铁芯槽(91)的槽口最外层与次外层之间采用跨距为y的邻层线圈，铁芯槽(91)的中间层采用跨距为y的邻层线圈，槽底最内层与次内层之间采用跨距为y的邻层线圈，出线位置包括槽底最内层的跨距为y的同层线圈、中间层与次内层之间的跨距为y+2和y-1的线圈、跨距为y-2和y+1的线圈、以及中间层与次内层之间的跨距为y的邻层线圈。

2.根据权利要求1所述的扁线定子绕组，其特征在于，每组绕组支路中的其一个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

3.根据权利要求2所述的扁线定子绕组，其特征在于，每组绕组支路中的其二个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y+1的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y+2的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

4.根据权利要求3所述的扁线定子绕组，其特征在于，每组绕组支路中的其三个支路所采用的绕线方式是：单根线圈设置在槽口最外层，按顺时针方向，利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽口最外层进行绕制，绕满一个圆周后，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向中间层进行绕制，并在中间层绕满一个圆周后，再利用跨距为y-2的线圈按预设的顺序方向由中间层向次内层进行绕制，并利用跨距为y的线圈在次内层与槽底最内层之间绕满一个圆周，当绕线走完一半支路并跨过槽底最内层的跨距为y的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，并利用跨距为y-1的线圈按预设的顺序方向由次内层向中间层进行绕制。

5.根据权利要求4所述的扁线定子绕组，其特征在于，所述跨距为y的线圈包括结构相同的第一线圈(1)、第二线圈(2)、第三线圈(3)和第五线圈(5)；所述第一线圈(1)包括第一线圈主体(11)和第一弯折部(12)，所述第一线圈主体(11)包括两根相互平行布置的第一支杆(111)和连接两根第一支杆(111)一端的第一头部(112)，两根第一支杆(111)的另一端设有第一弯折部(12)以形成焊接端，所述第一弯折部(12)沿所述第一线圈主体(11)的宽度方向，且远离第一线圈主体(11)的方向弯折。

6.根据权利要求4所述的扁线定子绕组，其特征在于，所述跨距为y的线圈还包括第四线圈(4)，所述第四线圈(4)包括第四线圈主体(41)和第四弯折部(42)，所述第四线圈主体(41)包括两根相互平行布置的第四支杆(411)和连接两根第四支杆(411)一端的第四头部(412)，两根第四支杆(411)的另一端设有第四弯折部(42)以形成焊接端，所述第四弯折部(42)沿所述第四线圈主体(41)的宽度方向的一侧弯折。

7.根据权利要求4所述的扁线定子绕组，其特征在于，两根跨距为y+2和一根跨距为y-1的线圈组成第六线圈(6)，所述第六线圈(6)包括第六线圈主体(61)和第六弯折部(62)，所述第六线圈主体(61)包括两根相互平行布置的第六支杆(611)和连接两根第六支杆(611)一端的第六头部(612)，两根第六支杆(611)的另一端设有第六弯折部(62)以形成焊接端，所述第六弯折部(62)沿所述第六线圈主体(61)的宽度方向，且远离第六线圈主体(61)的方向弯折。

8.根据权利要求4所述的扁线定子绕组，其特征在于，两根跨距为y+1和一根跨距为y-2的线圈组成第七线圈(7)，所述第七线圈(7)包括第七线圈主体(71)和第七弯折部(72)，所述第七线圈主体(71)包括两根相互平行布置的第七支杆(711)和连接两根第七支杆(711)一端的第七头部(712)，两根第七支杆(711)的另一端设有第七弯折部(72)以形成焊接端，所述第七弯折部(72)沿所述第七线圈主体(71)的宽度方向，且远离第七线圈主体(71)的方向弯折。

9.根据权利要求4所述的扁线定子绕组，其特征在于，所述单根线圈包括第八线圈(8)，所述第八线圈(8)包括第八线圈主体(81)和第八弯折部(82)，所述第八线圈主体(81)包括第八支杆(811)，所述第八支杆(811)两端分别设有第八头部(812)和第八弯折部(82)，所述第八弯折部(82)形成焊接端。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的扁线定子绕组，其特征在于，每组绕组支路中的三个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。

11.根据权利要求1至9中任意一项所述的扁线定子绕组，其特征在于，各所述线圈的中性点通过铜母排(10)进行连接，其高度不超过所述线圈焊接端的高度。

12.根据权利要求1至9中任意一项所述的扁线定子绕组，其特征在于，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括单根线圈A0、线圈a1-A2、a3-A4、a5-A6、a7-A8、a9-A10、a11-A12，a13-A14，a15-A16，a17-A18、a19-A20、a21-A22、a23-A24、a25-A26、a27-A28、a29-A30、a31-A32、……、a45-A46，a47；第二个支路包括单根线圈B0、线圈b1-B2、b3-B4、b5-B6、b7-B8、b9-B10、b11-B12、b13-B14、b15-B16、b17-B18、b19-B20、b21-B22、b23-B24、b25-B26、b27-B28、b29-B30、b31-B32、……、b45-B46、b47；第三个支路包括单根线圈C0、线圈c1-C2、c3-C4、c5-C6、c7-C8、c9-C10、c11-C12、c13-C14、c15-C16、c17-C18、c19-C20、c21-C22、c23-C24、c25-C26、c27-C28、c29-C30、c31-C32、……、c45-C46、c47；

三个支路均以顺时针方向作为绕制起始方向，单根线圈A0、单根线圈B0、单根线圈C0均位于铁芯槽(91)内槽口沿槽底方向上的第1层；

a1-A2、a3-A4、a5-A6、b1-B2、b5-B6、c3-C4和c5-C6的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第2层，下层边位于铁芯槽(91)的第1层；

a7-A8、b7-B8和c7-C8的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第2层，下层边位于铁芯槽(91)的第3层；

a9-A10、a11-A12，a13-A14、b9-B10、b11-B12、b13-B14、c9-C10、c11-C12和c13-C14的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第4层，下层边位于铁芯槽(91)的第3层；

a15-A16和b15-B16的跨距均为y+1，c15-C16的跨距为y-2，其上层边位于铁芯槽(91)的第4层，下层边位于铁芯槽(91)的第5层；

a17-A18、a19-A20、a21-A22、b17-B18、b19-B20、b21-B22、c17-C18、c19-C20和c21-C22的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第6层，下层边位于铁芯槽(91)的第5层；

a23-A24、b23-B24和c23-C24的跨距均为y，其长边层和下边层均位于铁芯槽(91)的第6层；

a25-A26、a27-A28、a29-A30、b25-B26、b27-B28、b29-B30、c25-C26、c27-C28和c29-C30的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第5层，下层边位于铁芯槽(91)的第6层

a31-A32和c31-C32的跨距均为y-1，b31-B32的跨距为y+2，其上层边位于铁芯槽(91)的第5层，下层边位于铁芯槽(91)的第4层；

A33-A34、a35-A36、a37-A38、b33-B34、b35-B36、b37-B38、c33-C34、c35-C36和c37-C38的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第3层，下层边位于铁芯槽(91)的第4层；

A39-A40、b39-B40和c39-C40的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第3层，下层边位于铁芯槽(91)的第2层；

A41-A42、a43-A44，a45-A46、b41-B42、b43-B44、b45-B45、c41-C42、c43-C44和c45-C46的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽(91)的第1层，下层边位于铁芯槽(91)的第2层；

第一支路中，线圈A0与线圈a1-A2通过扭头焊接相连，线圈a1-A2与线圈a3-A4通过扭头焊接相连，线圈a3-A4与线圈a5-A6通过扭头焊接相连，a5-A6线圈与a7-A8线圈通过扭头焊接相连，以此类推；线圈连接顺序从第1层到第2层、第2层到第1层，如此循环往复，在走完一个圆周后跨入第3层，然后是第3、第4层往复，在走完一个圆周后跨入第5层，然后是第5、第6层往复，在走完一半支路跨过线圈a23-A24的同层线圈后，在圆周上改顺时针为逆时针方向以同样的方式绕完剩下一半的支路，以完成第一支路的绕制；以此类推第二支路和第三支路的绕制，三条支路的焊接线均平行等跨距。

13.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至12中任意一项所述的扁线定子绕组。

14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求13所述的电机。