CN209200787U - 电机及具有该电机的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机领域，具体提供一种电机及具有该电机的车辆。本实用新型旨在解决现有扁导线电机趋肤效应较大的问题，本实用新型的电机包括定子铁芯及嵌绕在所定子铁芯上的定子绕组，定子绕组包括扁导线，扁导线包括多根并排的导线束，导线束之间绝缘处理。扁导线从其中一个定子槽的靠近槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个定子槽的远离槽口的位置穿入，或者扁导线从其中一个定子槽的远离槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个定子槽的靠近槽口的位置穿入。电流通过电机时，扁导线多个导线束并联排列，降低了趋肤效应，扁导线在定子槽内绕线时进行扭转，减小电机环流损耗。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，具体提供一种电机及具有该电机的车辆。
背景技术
电机的应用范围广泛，特别是近年来，随着电动汽车的飞速发展，对电机的各项性能需求越来越高。以电动汽车为例，电动汽车内部结构紧凑，空间有限，使得电机必须达到高效率，小体积，轻质量。
随着电机工艺的不断升级，电机定子绕组逐渐由扁导线替代圆导线。相比于圆导线，采用扁导线作为定子绕组的电机能够提升有效铜面积20％以上，并且还具有减小电机定子绕组电阻，提升电机效率，减小电机的体积和质量，改善电机散热等优势。因此，越来越多的采用扁导线定子绕组的电机被应用于电动汽车。
然而，采用扁导线定子绕组的电机也存在诸多缺点，例如趋肤效应，扁导线生产工序复杂，扁导线电机设计要求高等，这些缺点都制约着它的普及。其中，较为突出的劣势为扁导线的趋肤效应较大，交流铜损耗较大。如何解决扁导线的这一主要缺点，成为行业内的主攻方向。
相应的，本领域需要一种新的扁导线电机来解决现有扁导线电机趋肤效应较大的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有采用扁导线的电机趋肤效应较大，交流铜损耗较大的问题，本实用新型提供了一种电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯及嵌绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子绕组包括扁导线，所述扁导线包括多根沿所述扁导线的宽度方向排列的导线束，所述导线束之间绝缘处理。
在上述电机的优选技术方案中，所述扁导线由多根所述导线束压接成型。
在上述电机的优选技术方案中，所述导线束之间填充有绝缘的粘接剂。
在上述电机的优选技术方案中，所述扁导线的横截面为矩形。
在上述电机的优选技术方案中，所述导线束的横截面为多边形。
在上述电机的优选技术方案中，每个所述导线束的截面相等。
在上述电机的优选技术方案中，所述导线束为铜线；并且/或者所述导线束为漆包线。
在上述电机的优选技术方案中，所述定子铁芯具有若干定子槽，所述扁导线从其中一个所述定子槽的靠近槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个所述定子槽的远离槽口的位置穿入。
在上述电机的优选技术方案中，所述定子铁芯具有若干定子槽，所述扁导线从其中一个所述定子槽的远离槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个所述定子槽的靠近槽口的位置穿入。
本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆具有上述优选技术方案中任一项所述的电机。
本领域人员能够理解的是，在本实用新型的技术方案中电机包括定子，定子包括定子铁芯及嵌绕在定子铁芯上的定子绕组，定子绕组包括扁导线，扁导线包括多根沿扁导线的宽度方向排列(即扁导线的横截面的长度方向)的导线束，导线束之间绝缘处理。现有技术中，电流经过导线时，趋肤效应使得电流在现有扁导线的表面聚集。通过上述设置方式，使得本实用新型的扁导线相对于现有的扁导线来说，在相同截面积情况下，单个导线束截面积减小，趋肤效应大幅降低。
进一步地，扁导线在定子槽靠近槽口位置穿出并进行扭转后，从另外一个定子槽远离槽口的位置穿入，或者在定子槽远离槽口位置穿出并扭转后，从另外一个定子槽靠近槽口的位置穿入的设置方式，还使得电机具有一个平衡的电磁场，减少了电流在扁导线内的环流损耗，使本实用新型的电机在具有现有扁导线电机优点的同时，减小了内部损耗，电机的效率得到大幅度提升。
附图说明
下面参照附图来描述本实用新型的电机。附图中：
图1为现有技术中电机的截面示意图；
图2为现有技术中电机的一个定子槽的截面示意图；
图3为本实用新型的电机的一个定子槽的截面示意图。
附图标记列表
1、定子；11、定子绕组；111、扁导线；112、扁导线；1121、导线束；1122、粘接剂；12、定子铁芯；121、定子槽；2、转子。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是以导线束为铜线进行描述的，但是，本实用新型显然可以采用其他各种材料的线作为导线，只要该材料本身是导电的并且具有一定的柔韧性和强度。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
首先参照图1和图2，对现有扁导线电机进行描述。其中，图1为现有技术中电机的截面示意图；图2为现有技术中电机的一个定子槽的截面示意图。
如图1所示，现有技术中电机包括外壳(图中未示出)以及设置于外壳内的定子1和转子2，定子1包括定子绕组11和定子铁芯12。如图2所示，定子铁芯12包括若干个定子槽121，定子槽121内嵌绕若干条截面为矩形的扁导线111。由于扁导线111趋肤效应明显，因此也制约着电机的工作效率。
下面参照图3，对本实用新型的电机进行描述。其中，图3为本实用新型的电机的一个定子槽的截面示意图。
如图3所示，为解决上述扁导线111趋肤效应大的问题，本实用新型的电机在现有电机其他特征不变的条件下，扁导线112包括多根并排的导线束1121，导线束1121之间填充有绝缘的粘接剂1122，粘接剂1122可以是有机硅绝缘粘接剂、环氧树脂粘接剂、硬质聚氯乙烯塑料粘接剂等。在一种可能的实施方式中，扁导线112的截面为矩形，导线束1121的截面也为矩形，并且每个导线束1121的截面积相等。导线束1121为漆包铜线，扁导线112从其中一个定子槽121的靠近槽口的位置(即图3所示的定子槽121的下部)穿出并进行扭转后，从另一个定子槽121的远离槽口的位置(即图3所示的定子槽121的上部)穿入，也即定子绕组11在弯制和嵌入的过程中在端部进行扭转换位。按图3所示，本实施方式中，定子1的每个定子槽121中设置有八根矩形的扁导线112，其中每根扁导线112中并排排列有截面积相等的六根导线束1121，导线束1121之间采用绝缘的粘接剂1122粘接。
上述设置方式的优点在于：首先，通过采用多根导线束1121并排排列，并且彼此之间绝缘的设置方式，使得扁导线112相对于现有技术，在相同截面积情况下，拥有了更大的表面积。原理上，当通入电流时，宽厚比越大的扁导线，趋肤效应越大，并且在此基础上电机的频率越高，电流造成的绕组的交流铜损耗越大。而表面积的增加，使得相同宽厚比的条件下，电流分布更加均匀地分布到每个宽厚比明显减小的导线束1121上，因此大幅降低了趋肤效应，相应地也就降低了电机的损耗，增加了电机的效率，电机的设计也会更灵活。此种设置方式颠覆了电机定子1采用扁导线111的制作方法，在电磁、机械以及工艺上都实现了创新。其次，扁导线112在两个定子槽121之间绕线时进行扭转换位的设置方式，使得电机的环流损耗降低，进而电机的效率提高。再次，导线束1121截面积相同的设置方式，使得每根导线束1121流过的电流基本相等，从而提高了电机的工作稳定性。
需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。
例如，在一种可替换的实施方式中，导线束1121之间的绝缘处理，不仅可以使用绝缘的粘接剂1122进行粘接成型，也可以使多根相互绝缘的漆包线形式的导线束1121压接成型，以进一步增加扁导线112的表面积，提高电机有效铜面积，进而提高电机的效率。
例如，在另一种可替换的实施方式中，扁导线112截面不仅可以为矩形，还可以为其它长条形状，例如椭圆形，梯形等，经过一定规律的排布和绕线，同样可以实现电机的正常运转。
例如，在另一种可替换的实施方式中，导线束1121截面除矩形外还可以为三角形或梯形等任意的多边形，经过一定规律的拼接，成为横截面为矩形的扁导线112。
例如，在另一种可替换的实施方式中，导线束1121的截面也可以设置为不相等，如采用横截面不相等的矩形或横截面为三角形、矩形或梯形中的任意组合的方式拼接成横截面为矩形的扁导线112。
例如，在另一种可替换的实施方式中，导线束1121除了漆包铜线外，还可以为铜线、或其他材质的漆包线，只要该材质能够被用来作为电机导线即可。并且当导线束1121为铜线时，导线束1121之间需要设置粘接剂1122。
例如，在另一种可替换的实施方式中，除导线束1121之间除设置绝缘的粘接剂1122外，还可以采用任何绝缘方式对导线束1121进行阻隔，如设置隔板等。
例如，在另一种可替换的实施方式中，扁导线112在定子槽121内绕线时不进行扭转，仍能够使得电机正常工作。此外，扁导线112的穿线方式也可以为从其中一个定子槽121的远离槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个定子槽121的靠近槽口的位置穿入。
例如，在另一种可替换的实施方式中，定子铁芯12的形式、定子槽121的数量、扁导线112的数量以及每根扁导线112中导线束1121的数量均可以设计需要进行调整，以便本实用新型的电机能够应用于更加具体的应用场景。
此外，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆具有上述任一实施方式中的电机。其中，车辆可以为电动汽车、混合动力汽车或者任何可以装备电机的车辆。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯及嵌绕在所述定子铁芯上的定子绕组，其特征在于，所述定子绕组包括扁导线，所述扁导线包括多根沿所述扁导线的宽度方向排列的导线束，所述导线束之间绝缘处理。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述扁导线由多根所述导线束压接成型。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述导线束之间填充有绝缘的粘接剂。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述扁导线的横截面为矩形。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述导线束的横截面为多边形。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，每个所述导线束的截面相等；并且/或者所述导线束之间并排排列。
7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述导线束为铜线；并且/或者所述导线束为漆包线。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯具有若干定子槽，所述扁导线从其中一个所述定子槽的靠近槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个所述定子槽的远离槽口的位置穿入。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯具有若干定子槽，所述扁导线从其中一个所述定子槽的远离槽口的位置穿出并进行扭转后，从另一个所述定子槽的靠近槽口的位置穿入。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求1至9中任一项所述的电机。
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Cited By (2)
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| CN114157071A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-08 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 定子、定子制作方法以及旋转电机 |
| WO2024021285A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 天蔚蓝电驱动科技(江苏)有限公司 | 一种扁线电机定子和扁线电机 |
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