CN213305069U - 一种电动汽车驱动电机的新型定子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，所述定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯内侧沿周向均匀间隔设有若干定子槽，所述定子槽内嵌装有导体线圈；所述定子绕组包括嵌装于定子槽内的线圈部分，以及位于定子铁芯两端的导体部分，定子绕组上均设有引出线，所述引出线位于定子铁芯的焊接侧；所述定子铁芯的定子槽数量为3*n且n≥4。所述定子铁芯的定子槽为开口梯形槽结构，且开口梯形槽的上底靠近内圆，下底靠近外圆。本实用新型通过设计一种新型定子槽型结构及绕组排布方式，缩短电机热传导路径，优化绕组排布，提高电机材料利用率，同时可改善电机散热能力，进而优化电机性能。

Description

一种电动汽车驱动电机的新型定子结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体地说，是一种电动汽车驱动电机的新型定子结构。

背景技术

当前电动车行业在政策等方面推动下得以快速发展，并不断推广应用，电动汽车市场占有率不断提高。随着电动车行业不断发展成熟，整车需求不断提升，对驱动电机产品的功率密度、效率水平、散热能力等性能同样提出了更高的要求。

当前市场上存在各种设计结构的电机产品，但随着整车性能要求的提升，电机产品仍存在较大的优化空间，通过优化电机性能、散热能力，以满足整车性能、成本等需求变化。

驱动电机是电动汽车中电能转换为机械能的部件，电机性能直接决定电动汽车的性能指标。驱动电机的工作环境决定了车用驱动电机需要频繁启停、加减速，高转矩控制精度，高过载能力，能量回收等要求。故在车辆运行过程中会经常出现大电流工况。由于电机内阻的存在，铜损、铁损等会急剧增加，最终以热量形式发散。若电机得不到较好冷却将致使电机温升加剧，影响电机效率，甚至损坏电机结构。

发明内容

本实用新型旨在解决目前电动汽车的驱动电机普遍存在的通风不好、散热能力不佳、电机效率不高等问题，而提供了一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，该定子结构通过对电机定子槽型以及绕组排布方式的优化，提升了电机材料利用率，改善了电机散热能力。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，包括定子铁芯和定子绕组，其特殊之处在于，

所述定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯内侧沿周向均匀间隔设有若干定子槽，所述定子槽内嵌装有以一定规律排布的导体线圈；

所述定子绕组包括嵌装于定子槽内的线圈部分，以及位于定子铁芯两端的导体部分，定子绕组上均设有引出线，所述引出线位于定子铁芯的焊接侧。

所述定子为三相电机定子。

所述定子铁芯的定子槽数量为3*n（n≥4）。

所述定子铁芯的定子槽为开口梯形槽结构，且开口梯形槽的上底近内圆，下底靠近外圆。

所述定子同一槽内的绕组分为两部分，为两组相同匝数的不对称排布的线圈，且每部分的线圈排布方式如图2所示，每部分的线圈排布均为从靠近槽壁向内，每层匝数由相同向逐渐减少的方式排布，该线圈排布方式与定子槽的开口梯形槽结构相适配，在槽口相对宽的位置排布有较多匝数的线圈，在槽口相对窄的位置排布有较少匝数的线圈。

所述定子绕组的线圈材质包括但不限于圆铜线，定子绕组每槽匝数相同。

所述电机在将每槽内两组绕组按设计的排布方式完成绕线，在分别包裹绝缘层后，嵌入对应的梯形槽内，可有效提高绕组绝缘可靠性和操作性。

本实用新型提供了一种改善驱动电机散热能力的方案。通过设计一种新型定子槽型结构及绕组排布方式，缩短电机热传导路径，优化绕组排布，提高电机材料利用率，同时可改善电机散热能力，进而优化电机性能。所述开口梯形槽结构，可以方便嵌放成型绕组，使产品具有更高的质量和精度，有利于提高产品一致性，方便产品量产，绕组嵌线过程高效快速。采用的不对称绕组排列方式，可使绕组排布更整齐。结合梯形槽的排布空间，增加电机散热面积，提升散热能力，使电机可进行稳定输出。电机采用双层绕组、短节距方式，可减少附加损耗，改善电机性能，绕组端部间隙均匀，排列更整齐，外观更美观。开口梯形槽方便操作，避免绝缘损坏风险，散热冷却能力得到优化，通风效果好。电机工作时，通过逆变器为电机施加三相交流电，绕组在三相交流电源的作用下与转子永磁体产生的磁场相互作用产生电磁转矩，转子在该转矩的作用下进行旋转。所述开口梯形槽结构可以使更多的绕组排布在槽底部位，电机热量可以最短路径传导至电机散热结构，加快散热进程，提升电机散热能力，降低了电机热失效风险。

附图说明

图1为本实用新型一种电动汽车驱动电机的定子铁芯截面图；

图2为实施例一的定子槽内绕组排布方式示意图；

图3为A相绕组展开图；

在图中，1、定子铁芯，2、定子绕组，11、内圆，12、外圆，13、开口梯形槽结构，A、排布方式一，B、排布方式二。

具体实施方式

下面结合本申请的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚完整地描述，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，包括定子铁芯1，以相应绕线方式嵌装于定子铁芯1上的定子绕组2，所述定子铁芯1由多个定子冲压叠压而成，定子铁芯1的内侧沿周向均匀间隔开设有多个定子槽，所述定子槽内安装有以一定规律排布的导体线圈。所述定子绕组2由定子槽内部的线圈部分与定子铁芯两端的导体部分组成。三相绕组上均设有引出线，引出线位于定子铁芯的焊接侧。所述定子为三相电机定子，所述定子槽为开口梯形槽结构，每个冲片包含 3*n（n≥4）个槽。所述开口梯形槽的上底近内圆11，下底靠近外圆12。所述开口梯形槽结构13可以方便嵌放成型绕组，使产品具有更高的质量和精度，有利于提高产品一致性，方便产品量产，绕组嵌线过程高效快速。所述开口梯形槽结构13，可以使更多的绕组排布在槽底部位，电机热量可以最短路径传导至电机散热结构，加快散热进程，提升电机散热能力，降低了电机热失效风险。梯形槽结构更适用于极数较多的电机。所述定子同一槽内的绕组2分为两部分，为相同匝数的不对称排布，排布方式分别为图2所示排布方式一A、排布方式二B两种。所述定子绕组2每部分均由单圆铜线绕制，铜线在绕制过程中排布方式由排布方式二B逐步向排布方式一A转变。定子绕组每槽匝数相同。所述电机在将每槽内两组绕组按设计的排布方式完成绕线，在分别包裹绝缘层后，按图2所示方式嵌入规定的梯形槽内，可有效提高绕组绝缘可靠性和操作性。所述电机含A、B、C三相，绕线方式如图3绕组展开图所示（图3仅展示A相绕组展开图，其他两相原理相同）。所述电机采用的不对称绕组排列方式，可使绕组排布更整齐。结合梯形槽的排布空间，增加电机散热面积，提升散热能力，使电机可进行稳定输出。所述电机采用双层绕组、短节距方式，可减少附加损耗，改善电机性能，绕组端部间隙均匀，排列更整齐，外观更美观。开口梯形槽方便操作，避免绝缘损坏风险，散热冷却能力得到优化，通风效果好。

电机工作时，通过逆变器为电机施加三相交流电，绕组在三相交流电源的作用下与转子永磁体产生的磁场相互作用产生电磁转矩，转子在该转矩的作用下进行旋转。

本实用新型提供了一种改善驱动电机散热能力的方案。通过设计一种新型定子槽型结构及绕组排布方式，缩短电机热传导路径，优化绕组排布，提高电机材料利用率，同时可改善电机散热能力，进而优化电机性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，

所述定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯内侧沿周向均匀间隔设有若干定子槽，所述定子槽内嵌装有导体线圈；

所述定子绕组包括嵌装于定子槽内的线圈部分，以及位于定子铁芯两端的导体部分，定子绕组上均设有引出线，所述引出线位于定子铁芯的焊接侧；

所述定子铁芯的定子槽数量为3*n且n≥4；

所述定子铁芯的定子槽为开口梯形槽结构，且开口梯形槽的上底近内圆，下底靠近外圆。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，其特征在于，

所述定子为三相电机定子。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，其特征在于，

所述定子同一槽内的绕组分为两部分，为两组相同匝数、不对称排布的线圈，且每部分的线圈排布均为从靠近槽壁向内，每层匝数由相同向逐渐减少的方式排布，该线圈排布方式与定子槽的开口梯形槽结构相适配，在槽口相对宽的位置排布有较多匝数的线圈，在槽口相对窄的位置排布有较少匝数的线圈。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机的新型定子结构，其特征在于，

所述定子绕组的线圈材质包括但不限于圆铜线，定子绕组每槽匝数相同。

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