CN212392731U - 扁线电机端部连接装置及扁线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扁线电机技术领域，特别涉及一种扁线电机端部连接装置及扁线电机，其中，一种扁线电机端部连接装置，包括第一铜排、第二铜排和三相并接铜排，第一铜排分别与定子绕组的三相引出线和第二铜排相连接，第二铜排用于与控制器直流母线相连接；三相并接铜排与定子绕组的中性点引出线相连接，三相并接铜排用于降低单位截面的电流密度，三相并接铜排上设有用于固定温度传感器的传感器固定杆，温度传感器用于监测第一铜排、第二铜排、三相并接铜排和定子绕组的温度。本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置及扁线电机，结构简单，在监测定子绕组温度的同时，通过降低单位截面的电流密度，改善了大电流时通过扁线电机环流与发热的问题。

Description

扁线电机端部连接装置及扁线电机

技术领域

本实用新型涉及扁线电机技术领域，特别涉及一种扁线电机端部连接装置及扁线电机。

背景技术

扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式，扁线有利于电机槽满率的提升，一般圆线电机的槽满率为40％左右，而扁线电机的槽满率能达到60％以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下，可以填充更多的铜线，产生更强的磁场强度，提升功率密度。

随着新能源汽车驱动电机技术的发展，对于扁线电机的需求越来越强烈，扁线电机因其功率密度高、成本低、温度性能好等优势，正在成为新能源驱动电机领域发展的风口。但由于扁线电机定子端部连接装置制造难度大、精度差，制约了扁线电机大规模在新能源汽车上的使用。

现有技术中，扁线电机定子端部连接装置采用漆包扁铜线折弯或铜排连接，但漆包扁铜线折弯制造难度大同时还会损伤漆皮，破坏绝缘性能，而铜排因其良好的制造性成为较优选择，但其连接方式受限于端部空间的限制，在多支路数绕线下通过大电流的能力有限，造成发热破坏绝缘甚至烧毁电机。虽然中国专利申请(公开号CN111245135A)公开了扁线电机绕组端部连接装置，降低了扁线电机端部连接装置制造的复杂度，但是其公开的技术方案也仍未改善大电流通过发热的问题。

实用新型内容

为解决上述现有技术中扁线电机端部采用铜排的情况下大电流通过发热的不足，本实用新型提供的扁线电机端部连接装置及扁线电机，可以在有限空间下改善铜排的大电流通过能力，避免电机烧坏损毁。

本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置，包括第一铜排、第二铜排和三相并接铜排，所述第一铜排分别与定子绕组的三相引出线和所述第二铜排相连接，所述第二铜排用于与控制器直流母线相连接；所述三相并接铜排与定子绕组的中性点引出线相连接，所述三相并接铜排用于降低单位截面的电流密度，所述三相并接铜排上设有用于固定温度传感器的传感器固定杆，所述温度传感器用于监测所述第一铜排、所述第二铜排、所述三相并接铜排和定子绕组的温度。

进一步地，所述第一铜排包括相连接成山字形的绕组连接脚、引出线连接面和汇流板，所述引出线连接面相对突出于所述绕组连接脚和所述汇流板；所述绕组连接脚与定子绕组的三相引出线相连接，所述引出线连接面用于与所述第二铜排相连接，所述汇流板用于定子绕组的电流通过。

进一步地，所述第二铜排包括通过柔性连接件相连接的第一铜排连接件和引出线连接件，所述第一铜排连接件与所述引出线连接面相连接，所述引出线连接件上设有供控制器直流母线相连接的端子。

进一步地，所述柔性连接件采用软铜材料层压制成，所述柔性连接件为弧形。

进一步地，所述第一铜排、所述第一铜排连接件和所述三相并接铜排上均整体涂覆有绝缘粉末。

进一步地，所述三相并接铜排包括横置三相并接铜排和竖置三相并接铜排，所述横置三相并接铜排相较于定子绕组端部水平设置；所述竖置三相并接铜排相较于定子绕组端部竖直设置。

进一步地，所述横置三相并接铜排包括相连接的横置绕组连接脚、横置汇流板和第一传感器固定杆，所述横置绕组连接脚与定子绕组的中性点引出线相连接，所述横置汇流板用于定子绕组的电流通过。

进一步地，所述竖置三相并接铜排包括相连接的竖置绕组连接脚、竖置汇流板和第二传感器固定杆，所述竖置绕组连接脚与定子绕组的中性点引出线相连接，所述竖置汇流板用于定子绕组的电流通过。

进一步地，所述传感器固定杆包括所述第一传感器固定杆和所述第二传感器固定杆，所述温度传感器通过固定套管设于所述第一传感器固定杆和/或所述第二传感器固定杆上。

本实用新型还提供一种扁线电机，包括定子，所述定子的端部采用如上任一项所述的一种扁线电机端部连接装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置及扁线电机，结构简单，通过设置第一铜排分别与定子绕组的三相引出线和第二铜排相连接，第二铜排与控制器直流母线相连接，三相并接铜排与定子绕组的中性点引出线相连接，三相并接铜排降低单位截面的电流密度，温度传感器固定在三相并接铜排的传感器固定杆上，在监测第一铜排、第二铜排、三相并接铜排和定子绕组的温度的同时，还能改善大电流通过扁线电机环流与发热的问题，避免了电机烧坏损毁。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的扁线电机端部连接装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的扁线电机端部连接装置的爆炸图；

图3为本实用新型提供的第一铜排的结构示意图；

图4为本实用新型提供的第二铜排的结构示意图；

图5为本实用新型提供的横置三相并接铜排的结构示意图；

图6为本实用新型提供的竖置三相并接铜排的结构示意图。

附图标记：

10第一铜排 11绕组连接脚 12引出线连接面

13汇流板 20第二铜排 21柔性连接件

22第一铜排连接件 23引出线连接件 24保护套管

30三相并接铜排 31横置三相并接铜排 311横置绕组连接脚

312横置汇流板 313第一传感器固定杆 32竖置三相并接铜排

321竖置绕组连接脚 322竖置汇流板 323第二传感器固定杆

40定子绕组 50温度传感器 51固定套管

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1为本实用新型提供的扁线电机端部连接装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置，包括第一铜排10、第二铜排20和三相并接铜排30，所述第一铜排10分别与定子绕组40的三相引出线和所述第二铜排20相连接，所述第二铜排20用于与控制器直流母线相连接；所述三相并接铜排30与定子绕组40的中性点引出线相连接，所述三相并接铜排30用于降低单位截面的电流密度，所述三相并接铜排30上设有用于固定温度传感器50的传感器固定杆，所述温度传感器50用于监测所述第一铜排10、所述第二铜排20、所述三相并接铜排30和定子绕组40的温度。

具体实施时，如图1、图2所示，第一铜排10分别与定子绕组40的三相引出线和第二铜排20相连接，第二铜排20用于与控制器直流母线相连接，三相并接铜排30与定子绕组40的中性点引出线相连接，三相并接铜排30上还设有用于固定温度传感器50的传感器固定杆，温度传感器50用于监测第一铜排10、第二铜排20、三相并接铜排30和定子绕组40的温度，三相并接铜排30用于降低单位截面的电流密度，以改变扁线电机的环流与发热现象。

如图1、图2、图3所示，第一铜排10相对定子绕组40端部竖置设置，第一铜排10设有多个，第一铜排10包括相连接的绕组连接脚11、引出线连接面12和汇流板13，具体地，绕组连接脚11、引出线连接面12和汇流板13成山字形，引出线连接面12相对突出于绕组连接脚11和汇流板13，绕组连接脚11与定子绕组40的三相引出线相连接，引出线连接面12与第二铜排20相连接，汇流板13用于定子绕组的电流通过。较佳地，本实施例中第一铜排10的数量为三个，绕组连接脚11与定子绕组40的三相引出线焊接连接，引出线连接面12与第二铜排20焊接连接。

具体地，如图1、图2、图4所示，第二铜排20包括通过柔性连接件21相连接的第一铜排连接件22和引出线连接件23，第一铜排连接件22与引出线连接面23相连接，引出线连接件23上设有供控制器直流母线相连接的连接端子，连接端子的形状可以是圆孔或方孔状，柔性连接件21采用软铜材料层压制成，柔性连接件21为弧形，包括柔性连接件21的第二铜排20可以有效地卸载装配应力。

较佳地，本实施例中第二铜排20的数量与第一铜排10相匹配，第一铜排连接件22和引出线连接件23为刚性铜排，第一铜排连接件22与引出线连接面12焊接连接，第一铜排连接件22与引出线连接面12焊接连接位置设有保护套管24，保护套管24用于保护焊接连接位置并使其绝缘；第一铜排连接件22与引出线连接面12均相对定子绕组40的端部竖直设置，引出线连接件23相对定子绕组40端部水平设置，引出线连接件23相对远离柔性连接件21的一端设有圆孔状的连接端子。

较佳地，第一铜排10、第一铜排连接件22和三相并接铜排30上均整体涂覆有绝缘粉末，绝缘粉末可以是现有技术中常见的绝缘粉末，在此不再赘述，绝缘粉末涂覆可以省去绝缘隔离件，从而降低加工制造成本以及开模费用。

如图1、图2所示，三相并接铜排30包括横置三相并接铜排31和竖置三相并接铜排32，横置三相并接铜排31相较于定子绕组40端部水平设置，竖置三相并接铜排32相较于定子绕组40端部竖直设置，横置三相并接铜排31和竖置三相并接铜排32均与定子绕组40的中性点引出线相连接，横置三相并接铜排31和竖置三相并接铜排32多支路分离定子绕组40中性点的汇流，有效降低单位截面的电流密度，从而改善了大电流通过扁线电机环流与发热的问题。

具体地，如图1、图2、图5、图6所示，横置三相并接铜排31包括相连接的横置绕组连接脚311、横置汇流板312和第一传感器固定杆313，横置绕组连接脚311、横置汇流板312和第一传感器固定杆313均相对定子绕组40的端部水平设置，横置绕组连接脚311和第一传感器固定杆313相对延伸出横置汇流板312，横置绕组连接脚311与定子绕组40的中性点引出线相连接，横置汇流板312用于定子绕组40的电流通过；

竖置三相并接铜排32包括相连接的竖置绕组连接脚321、竖置汇流板322和第二传感器固定杆323，竖置绕组连接脚321、竖置汇流板322和第二传感器固定杆323相对定子绕组40的端部竖直设置，竖置绕组连接脚321和第二传感器固定杆323相对延伸出竖置汇流板322，竖置绕组连接脚321与定子绕组40的中性点引出线相连接，竖置汇流板322用于定子绕组的电流通过。

如图5、图6所示，传感器固定杆包括第一传感器固定杆313和第二传感器固定杆323，第一传感器固定杆313设于横置三相并接铜排31上，较佳地，本实施例中第一传感器固定杆313位于横置三相并接铜排31的右端，第二传感器固定杆323设于竖置三相并接铜排32上，较佳地，本实施例中第二传感器固定杆323位于竖置三相并接铜排32的左端。

温度传感器50通过固定套管51固定于第一传感器固定杆313和/或第二传感器固定杆323上，温度传感器50用于监测第一铜排10、第二铜排20、三相并接铜排30和定子绕组40的温度和发热情况，较佳地，温度传感器50为现有技术中常见的温度传感器，在此不再赘述。

本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置，在实际连接时，如图1至图6所示，首先，横置三相并接铜排31相对定子绕组40的端部水平设置，横置绕组连接脚311与定子绕组40的中性点焊接连接，竖置三相并接铜排32相对定子绕组40的端部竖直设置，竖置绕组连接脚321与定子绕组40的中性点焊接连接；在扁线电机实际运行时，定子绕组40的中性点分离汇流可以有效降低单位截面的电流密度，改善扁线电机的环流与发热；

第一铜排10相对定子绕组40的端部竖直设置，绕组连接脚11与定子绕组40的三相引出线焊接连接，引出线连接面12与第一铜排连接件22焊接连接，引出线连接件23上的连接端子用于与控制器直流母线相连接；在扁线电机实际运行时，定子绕组40的电流由汇流板13、横置汇流板312和竖置汇流板322通过。

接着，在第一铜排10、第一铜排连接件22、横置三相并接铜排31和竖置三相并接铜排32上涂覆绝缘粉末以实现电器件间的绝缘，再在引出线连接面12与第一铜排连接件22焊接连接位置套设保护套管24，以保护焊接连接位置并使其绝缘；在绝缘粉末涂覆完成后，温度传感器50通过固定套管51固定于第一传感器固定杆313和/或第二传感器固定杆323上，在扁线电机运行时，温度传感器50可以监测第一铜排10、第二铜排20、横置三相并接铜排31、竖置三相并接铜排32和定子绕组40的温度及发热情况，以便及时作出预警或处理。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置，结构简单，通过设置第一铜排分别与定子绕组的三相引出线和第二铜排相连接，第二铜排与控制器直流母线相连接，三相并接铜排与定子绕组的中性点引出线相连接，三相并接铜排降低单位截面的电流密度，温度传感器固定在三相并接铜排的传感器固定杆上，在监测第一铜排、第二铜排、三相并接铜排和定子绕组的温度的同时，还能改善大电流通过扁线电机环流与发热的问题，避免了电机烧坏损毁。

本实用新型还提供一种扁线电机，包括定子，定子的端部采用如上任一项所述的一种扁线电机端部连接装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种扁线电机端部连接装置及扁线电机，结构简单，通过设置第一铜排分别与定子绕组的三相引出线和第二铜排相连接，第二铜排与控制器直流母线相连接，三相并接铜排与定子绕组的中性点引出线相连接，三相并接铜排降低单位截面的电流密度，温度传感器固定在三相并接铜排的传感器固定杆上，在监测第一铜排、第二铜排、三相并接铜排和定子绕组的温度的同时，还能改善大电流通过扁线电机环流与发热的问题，避免了电机烧坏损毁。

尽管本文中较多的使用了诸如第一铜排、绕组连接脚、引出线连接面、汇流板、第二铜排、三相并接铜排、第一传感器固定杆和第二传感器固定杆等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：包括第一铜排(10)、第二铜排(20)和三相并接铜排(30)，所述第一铜排(10)分别与定子绕组(40)的三相引出线和所述第二铜排(20)相连接，所述第二铜排(20)用于与控制器直流母线相连接；

所述三相并接铜排(30)与定子绕组(40)的中性点引出线相连接，所述三相并接铜排(30)用于降低单位截面的电流密度，所述三相并接铜排(30)上设有用于固定温度传感器(50)的传感器固定杆，所述温度传感器(50)用于监测所述第一铜排(10)、所述第二铜排(20)、所述三相并接铜排(30)和定子绕组(40)的温度。

2.根据权利要求1所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述第一铜排(10)包括相连接成山字形的绕组连接脚(11)、引出线连接面(12)和汇流板(13)，所述引出线连接面(12)相对突出于所述绕组连接脚(11)和所述汇流板(13)；所述绕组连接脚(11)与定子绕组(40)的三相引出线相连接，所述引出线连接面(12)用于与所述第二铜排(20)相连接，所述汇流板(13)用于定子绕组(40)的电流通过。

3.根据权利要求2所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述第二铜排(20)包括通过柔性连接件(21)相连接的第一铜排连接件(22)和引出线连接件(23)，所述第一铜排连接件(22)与所述引出线连接面(12)相连接，所述引出线连接件(23)上设有供控制器直流母线相连接的连接端子。

4.根据权利要求3所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述柔性连接件(21)采用软铜材料层压制成，所述柔性连接件(21)为弧形。

5.根据权利要求4所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述第一铜排(10)、所述第一铜排连接件(22)和所述三相并接铜排(30)上均整体涂覆有绝缘粉末。

6.根据权利要求5所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述三相并接铜排(30)包括横置三相并接铜排(31)和竖置三相并接铜排(32)，所述横置三相并接铜排(31)相较于定子绕组(40)端部水平设置；所述竖置三相并接铜排(32)相较于定子绕组(40)端部竖直设置。

7.根据权利要求6所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述横置三相并接铜排(31)包括相连接的横置绕组连接脚(311)、横置汇流板(312)和第一传感器固定杆(313)，所述横置绕组连接脚(311)与定子绕组(40)的中性点引出线相连接，所述横置汇流板(312)用于定子绕组(40)的电流通过。

8.根据权利要求7所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述竖置三相并接铜排(32)包括相连接的竖置绕组连接脚(321)、竖置汇流板(322)和第二传感器固定杆(323)，所述竖置绕组连接脚(321)与定子绕组(40)的中性点引出线相连接，所述竖置汇流板(322)用于定子绕组的电流通过。

9.根据权利要求8所述的一种扁线电机端部连接装置，其特征在于：所述传感器固定杆包括所述第一传感器固定杆(313)和所述第二传感器固定杆(323)，所述温度传感器(50)通过固定套管(51)设于所述第一传感器固定杆(313)和/或所述第二传感器固定杆(323)上。

10.一种扁线电机，其特征在于：包括定子，所述定子的端部采用如权利要求1-9任一项所述的一种扁线电机端部连接装置。

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