CN218829273U - 新能源汽车用永磁同步电机定子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车用永磁同步电机定子结构，定子铁芯的内壁面上开有多个插线槽，定子绕组配合在插线槽内，所述定子绕组的形成过程为：所述每个插线槽内插入发卡式扁线，发卡式扁线的节距为：槽数/（2×极对数），或者发卡式扁线节距为：槽数/（2×极对数）‑1；在插线槽内插入发卡式扁线后，插线槽内导体数量为2n根，其中n为正整数且满足：1≤n≤6；将发卡式扁线的焊结端焊接结在一起构成线圈，结合并联支路数联结成一相绕组，所述并联支路数为1路，或者2路，或者3路，或者4路，或者6路，最后根据星型联结或三角形联结构成完整的三相定子绕组。本实用新型能降低电机的设计、生产周期及生产成本。

Description

新能源汽车用永磁同步电机定子结构

技术领域

本实用新型涉及电机定子技术领域，具体涉及一种新能源汽车用永磁同步电机定子结构。

背景技术

随着目前节能减排的推行，新能源汽车的发展如火如荼。作为新能源汽车的关键动力部件，电机至关重要。目前新能源汽车电机基本都是永磁同步电机，它具有体积小、功率密度高、效率高等优点。在新能源汽车中，为满足各种不同功能的汽车，电机的功率等级、输出力矩、最高转速等各不相同，这使得电机需求繁多。在电机的开发过程中，定子绕组的成型复杂程度高，这使得电机开发周期长、投入成本高。故急需实现电机设计及生产的平台化，以降低电机生产成本，提高电机生产效率。

发明内容

本实用新型提供一种新能源汽车用永磁同步电机定子结构，本实用新型能降低电机的设计、生产周期及生产成本。

解决上述问题的技术方案如下：

新能源汽车用永磁同步电机定子结构，包括定子铁芯、定子绕组，定子铁芯为包含内外径的圆筒柱状铁芯，定子铁芯的内壁面上开有多个插线槽，定子绕组配合在插线槽内，所述定子绕组的形成过程为：

所述每个插线槽内插入发卡式扁线，发卡式扁线的节距为：槽数/（2×极对数），或者发卡式扁线节距为：槽数/（2×极对数）-1；

在插线槽内插入发卡式扁线后，插线槽内导体数量为2n根，其中n为正整数且满足：1≤n≤6；

将发卡式扁线的焊结端焊接结在一起构成线圈，结合并联支路数联结成一相绕组，所述并联支路数为1路，或者2路，或者3路，或者4路，或者6路，最后根据星型联结或三角形联结构成完整的三相定子绕组。

进一步地，所述定子铁芯的内径和外径的比值为0.6-0.8。

进一步地，所述插线槽包括插线槽本体以及槽口，插线槽本体贯穿定子铁芯的两个轴向端面，槽口部的一端位于定子铁芯的内周面上，槽口部的另一端与插线槽本体连通，槽口部的宽度小于插线槽本体的宽度，在槽口部与插线槽本体之间形成槽肩角，槽肩角为0°。

本实用新型通过改变定子绕组中的发卡式扁线的节距以及相应的数量和排布结构，这样，可以根据需要功率的大小，选择发卡式扁线的数量，由于插线槽内导体变化，因此插线槽尺寸需跟随变化，即根据槽内导体的数量不同，对槽底尺寸或槽口尺寸进行相应的变化，对发卡式扁线只进行数量的增减而不改变其尺寸和成型，因此该本实用新型中对定子绕组的改进并不会额外增加定子铁芯的制造周期和成本。

本实用新型基于上述定子绕组结构的变化，选取合适定子铁芯长度、插线槽槽底或槽口尺寸、槽内导体数、并联支路数、转子铁芯结构，上述所有跟随功率等级不一样而做出的所有定转子变化均不涉及发卡式扁线的尺寸和成型，实现了电机的平台化应用，降低了电机设计、生产成本及周期，提高了电机生产效率。

附图说明

图1为本实用新型中的定子铁芯的俯视图；

图2为图1中的P部放大图；

图3为本实用新型中的定子绕组的展开图；

附图中的标记：

定子铁芯1，定子绕组2，插线槽3，插线槽本体3a，槽口部3b，齿部4，轭部5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，本实用新型的新能源汽车用永磁同步电机定子结构，包括定子铁芯1、定子绕组2，定子铁芯1为包含内外径的圆筒柱状铁芯，所述定子铁芯1的内径和外径的比值为0.6-0.8。定子铁芯1的内壁面上开有多个插线槽3，定子绕组配合在插线槽3内，所述三相定子绕组2的形成过程为：

如图1至图2所示，所述每个插线槽3内插入发卡式扁线，发卡式扁线的节距为：槽数/（2×极对数），或者发卡式扁线节距为：槽数/（2×极对数）-1。在插线槽3内插入发卡式扁线后，插线槽3内导体数量为2n根，其中n为正整数且满足：1≤n≤6；将发卡式扁线的焊结端焊接结在一起构成线圈，结合并联支路数联结成一相绕组，所述并联支路数为1路，或者2路，或者3路，或者4路，或者6路，最后根据星型联结或三角形联结构成完整的三相定子绕组2。

发卡式扁线采用上述的节距下的绕组可有效降低气隙磁密的谐波含量及力矩波动率，降低电磁噪声，从而提高电机的NVH性能。所述导体数及并联支路数随着电机输出功率、输出力矩、转速等不同要求结合电机转子结构进行不同的组合，在不改变定子发卡式扁线绕组的情况下达到电机需求。

如图1至图2所示，所述插线槽3包括插线槽本体3a以及槽口部3b，插线槽本体3a贯穿定子铁芯1的两个轴向端面，槽口部3b的一端位于定子铁芯1的内周面上，槽口部3b的另一端与插线槽本体3a连通，槽口部3b的宽度小于插线槽本体3a的宽度，在槽口部与插线槽本体之间形成槽肩角，槽肩角为0°。这种结构在保证定子齿尖处磁密不过度饱和的情况下，可使槽有效面积更大，槽利用率更高；槽底或槽口可变化以适应槽内不同的导体数。插线槽之间为定子齿部，插线槽底至定子外径部分为定子轭部。该铁芯轴向长度可变化。

根据电机对功率、力矩、转速等性能要求的不同，在定子插线槽内插入不同匝数的导体、结合不同的并联支路数、定子铁芯1的长度、转子铁芯结构，这样不改变发卡式扁线的结构和成型，也可以使电机性能达到电机不同功率等级的需求，降低了生产成本和产品开发周期。

如图1至图2所示，插线槽3的高度可通过改变插线槽本体3a的底部直径或槽口部3b开口处直径进行变化，以适应槽内导体数的变化，相邻两个插线槽3之间部分为定子的齿部4，插线槽本体3a的槽底至定子铁芯1外周面之间部分为定子的轭部5。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，更不是限制本实用新型的保护范围；尽管参照前述各实施例对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权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.新能源汽车用永磁同步电机定子结构，包括定子铁芯（1）、定子绕组（2），定子铁芯（1）为包含内外径的圆筒柱状铁芯，定子铁芯（1）的内壁面上开有多个插线槽（3），定子绕组配合在插线槽（3）内，其特征在于，

每个插线槽（3）内插入发卡式扁线，发卡式扁线的节距为：槽数/（2×极对数），或者发卡式扁线节距为：槽数/（2×极对数）-1；

在插线槽（3）内插入发卡式扁线后，插线槽（3）内导体数量为2n根，其中n为正整数且满足：1≤n≤6；

发卡式扁线的焊结端焊接结在一起构成线圈，结合并联支路数联结成一相绕组，所述并联支路数为1路，或者2路，或者3路，或者4路，或者6路，根据星型联结或三角形联结构成完整的三相定子绕组（2）。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁同步电机定子结构，其特征在于，所述定子铁芯（1）的内径和外径的比值为0.6-0.8。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁同步电机定子结构，其特征在于，所述插线槽（3）包括插线槽本体（3a）以及槽口部（3b），插线槽本体（3a）贯穿定子铁芯（1）的两个轴向端面，槽口部（3b）的一端位于定子铁芯（1）的内周面上，槽口部（3b）的另一端与插线槽本体（3a）连通，槽口部（3b）的宽度小于插线槽本体（3a）的宽度，在槽口部（3b）与插线槽本体（3a）之间形成槽肩角，槽肩角为0°。

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