CN219477712U

CN219477712U - 一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子

Info

Publication number: CN219477712U
Application number: CN202320032777.0U
Authority: CN
Inventors: 曹秀振; 马超; 卢杨; 钟欢
Original assignee: Nexteer Automotive Suzhou Co Ltd
Current assignee: Nexteer Automotive Suzhou Co Ltd
Priority date: 2023-01-06
Filing date: 2023-01-06
Publication date: 2023-08-04
Anticipated expiration: 2033-01-06

Abstract

一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，包括扁铜线绕组、定子铁芯，所述扁铜线绕组包括A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组线圈，其中A相、B相、C相绕组线圈为三角形连接，D相、E相、F相绕组线圈三角形连接；每相绕组为整距绕组，由两个支路串联，且每个支路由若干种发卡线组成；所述定子铁芯设置有N个沿周向排列且沿轴向延伸的定子槽；所述每个定子槽均具有2X个槽层；所述定子槽每两个槽层使用一种发卡线，从而大大减少了发卡线的种类，从而减少了模具以及工装的数量，节约了成本；另外，定子铁芯每两层同层使用一种发卡线，可直接用机器进行发卡线排布并插入定子槽中，且无需考虑防错，有利于大批量生产与自动化。

Description

一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别是涉及一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子。

背景技术

电机的定子绕组包括多个或多种扁铜线线圈，扁铜线根据要求被制作成发卡一样的形状，按照一定的排布方式，穿进定子铁芯的槽内，再按设计把发卡的端部焊接起来，最终形成所需的单相电机或多相电机的绕组。

现阶段BSG电机六相扁铜线定子绕组使用的发卡线圈的种类较多，这就导致其在生产过程中存在排布方式复杂、制作工艺复杂、生产成本高、加工效率低等缺点。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，解决了现有电机定子存在的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，包括扁铜线绕组：所述扁铜线绕组包括A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组线圈，其中A相、B相、C相绕组线圈为三角形连接，D相、E相、F相绕组线圈三角形连接；所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组为整距绕组，由两个支路串联，且每个支路由若干种发卡线组成；

定子铁芯：所述定子铁芯设置有N个沿周向排列且沿轴向延伸的定子槽，用于固定扁铜线绕组的发卡线，N=1，2，3，……；所述每个定子槽均具有2X个槽层，沿径向从内到外依次为L1、L2、……，L2X，X=1，2，3，……；

其中，所述定子槽每两个槽层使用一种发卡线，所述发卡线包括L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线。

进一步的，所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线结构相同，均包括依次连接的第一扭头焊接端、第一插槽段、皇冠端、第二插槽段、第二扭头焊接端。

进一步的，所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组的发卡线均匀分布在定子铁芯的不同定子槽内，且所述每相绕组的发卡线数量及连接都是相同。六相绕组的扁铜线发卡排列在96个定子铁芯槽中，每相的发卡线数量及连接都是相同，只是在定子铁芯中的位置不同。

进一步的，所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线数量相同，均为Y个，Y=1，2，3，……。

进一步的，所述每相绕组每个支路中L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线通过第一扭头焊接端、第二扭头焊接端焊接而成，每个支路的扭头焊接端包含Y-1个L 1到L2层扭头连接、一个L2层到L3层跨层扭头连接、Y-1个L3到L4层扭头连接、一个L4层到L5层跨层扭头连接，…，1个L2x-2层~到L2x-1层跨层扭头连接、Y-1个L2x-1到L2x层扭头连接。

进一步的，所述每相绕组中第一支路和第二支路中的扭头焊接端为一个L2x层扭头连接。第Y个L2x-1~L2x层发卡线的L2x层线和第二支路中第Y个L2x-1~L2x层发卡线的L2x层扭头连接。

进一步的，所述A相中A+与C相中C-并联组成A相引出线；所述A相中A-与B相中B+并联组成B相引出线；所述B相中B-与C相中C+并联组成C相引出线；所述D相中D+与F相中F-并联组成D相引出线，所述D相中D-与E相中E+并联组成E相引出线；所述E相中 E-与F相中F+并联组成F相引出线。A相、B相、C相绕组线圈的三角形连接，D相、E相、F相相绕组线圈的三角形连接，完成六相整距双三角形扁铜线绕组。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：1）扁铜线绕组共x种发卡线：L1-L2层发卡线，L3-L4层发卡线，… L2x-1~L2x层发卡线；发卡线只需要x套模具或工装即可加工出来，节省成本；

2）定子铁芯每两层同层内只有一种发卡线，即定子L1、L2层用一种发卡线，定子L3、L4层用一种发卡线，…，定子L2x-1、L2x层用一种发卡线，发卡线安装到定子铁芯上时候，无需考虑防错，可直接用机器代替人工，进行发卡线排布并插入定子槽中，有利于大批量生产与自动化；

3）扁铜线出线端与焊接端设计在一侧，可节省一次绝缘处理工序，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2本实用新型A相、B相、C相以及D相、E相、F相绕组线圈的连接图

图3所示为实施例二、三中定子铁芯的俯视图；

图4所示为实施例二、三中定子槽槽层为4时候，L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线的立体图；

如图5所示为实施例三中A相绕组的第一支路在定子铁芯槽中的展开示意图；

图6所示为实施例三中A相绕组的第二支路在定子铁芯槽中的展开示意图，；

图7所示为实施例三中A相绕组的一个支路的发卡线三维模型示意图；

图8所示为实施例三中A相绕组的一个支路在定子铁芯中的三维模型示意图；

图9所示为实施例三中A相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图10所示为实施例三中A相绕组的发卡线在定子铁芯中的三维模型示意图；

图11所示为实施例三中B相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图12所示为实施例三中C相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图13所示为实施例三中D相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图14所示为实施例三中E相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图15所示为实施例三中F相绕组的发卡线在定子铁芯中的连接原理展开示意图；

图16为实施例三中六相绕组连接原理展开示意图；

图17为实施例三中六相绕组发卡线的三维模型示意图。

图中：扁铜线绕组1、第一扭头焊接端11、第一插槽段12、皇冠端13、第二插槽段14、第二扭头焊接端15、定子铁芯2、定子槽21。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示为本实施例的立体图，包括

扁铜线绕组1：所述扁铜线绕组1包括A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组线圈，其中A相、B相、C相绕组线圈为三角形连接，D相、E相、F相绕组线圈三角形连接，如图2所示；所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组为整距绕组，由两个支路串联，且每个支路由若干种发卡线组成；

定子铁芯2：所述定子铁芯2设置有N个沿周向排列且沿轴向延伸的定子槽21，用于固定扁铜线绕组1的发卡线，N=1，2，3，……；所述每个定子槽21均具有2X个槽层，沿径向从内到外依次为L1、L2、……，L2X，X=1，2，3，……；

其中，所述定子槽21每两个槽层使用一种发卡线，所述发卡线包括L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线。定子铁芯2每两层同层内只有一种发卡线，即定子L1、L2层用一种发卡线，定子L3、L4层用一种发卡线，…，定子L2x-1、L2x层用一种发卡线，这就意味着组装时候无需考虑防错，可直接用机器代替人工，进行发卡线排布并插入定子槽21中，有利于大批量生产与自动化，从而大大提高了工作效率和工作质量，且降低了人工成本。另外，扁铜线绕组1共有x种发卡线，L1~L2层发卡线，L3~L4层发卡线，… ，L2x-1~L2x层发卡线，发卡线只需要x套模具或工装即可加工出来，这大大降低了生产成本。

实施例二

实施例一与实施例二基本相同，其不同之处在于，本实施中，所述定子铁芯2设置有96个沿周向排列且沿轴向延伸的定子槽21，如图3所示为所述定子铁芯2的俯视图，对应的转子磁极为16级，磁极的槽间距即极距为t=96/16=6。本实施例中，所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组为整距绕组，即发卡线的跨槽距为6个定子槽21，y=6。

所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线结构相同，均包括依次连接的第一扭头焊接端11、第一插槽段12、皇冠端13、第二插槽段14、第二扭头焊接端15，如图4所示为2X=4时候，L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线的立体图。皇冠端13需用专用的工装制作成型，第一扭头焊接端11、第二扭头焊接端15是发卡线的第一插槽段12、第二插槽段14插入到定子铁芯2的定子槽21后再用扭头工装成型，且第一插槽段12、第二插槽段14跨槽距为6个定子槽21。

所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组的发卡线均匀分布在定子铁芯2的不同定子槽21内，且所述每相绕组的发卡线数量及连接都是相同。

所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线数量相同，均为Y个，Y=1，2，3，……。本实施例中，A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组的扁铜线发卡排列在96个定子铁芯2槽中，每相绕组的发卡线数量及连接都是相同，Y=16，即每相绕组中共有16个L1~L2层发卡线排列在定子铁芯2槽的L1和L2层内，有16个L3~L4层发卡线排列在定子铁芯2槽的L3和L4层内，…，有16个L2x-1~L2x层发卡线排列在定子铁芯2槽的L2x-1和L2x层内。另外，A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组的扁铜线发卡在定子铁芯2的定子槽21的位置是不同的。当A相绕组第一支路的第一个发卡线对应定子槽号为n时，B相绕组支路的第一个发卡线对应定子槽号为n+4或n+16或n+28或n+40或n+52或n+64或n+76或n+88，C相绕组第一支路的第一个发卡线对应定子槽号为n+8或n+20或n+32或n+44或n+56或n+68或n+80或n+92，D相绕组第一支路的第一个发卡线对应定子槽号为n+1或n+13或n+25或n+37或n+49或n+61或n+73或n+85，E相绕组第一支路的第一个发卡线对应定子槽号为n+5或n+17或n+29或n+41或n+54或n+65或n+77或n+89，F相绕组第一支路的第一个发卡线对应定子槽号为n+9或n+21或n+34或n+45或n+58或n+69或n+81或n+93。n=1,2,3，……，96，且由于本实施例中共有96个定子槽21，当（n+跨槽数）大于96时候，需要在计算值的基础上减去96，获得实际的定子槽号。

所述每相绕组每个支路中L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线通过第一扭头焊接端11、第二扭头焊接端15焊接而成，每个支路的扭头焊接端包含Y-1个L 1到L2层扭头连接、一个L2层到L3层跨层扭头连接、Y-1个L3到L4层扭头连接、一个L4层到L5层跨层扭头连接，…，1个L2x-2层~到L2x-1层跨层扭头连接、Y-1个L2x-1到L2x层扭头连接。

本实施例中，每相绕组由两个支路串联，每个支路由8个L1~L2层发卡线、8个L3~L4层发卡线、…、8个L2x-1~L2x层发卡线组成。

第一支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L1~L2层发卡线在定子槽L1层中的位置对应到定子槽槽号依次为第1、n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84槽，在定子槽L2层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽；第一支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L3~L4层发卡线在定子槽L3层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n、n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84槽，在定子槽L4层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽；…；第一支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L2x-1~L2x层发卡线在定子槽L2x-1层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n、n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84槽，在定子槽L2x层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽；

第二支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L1~L2层发卡线在定子槽L1层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽，在定子槽L2层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84、n槽；第二支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L3~L4层发卡线在定子槽L3层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽，在定子槽L4层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84、n槽；…；第二支路的第1、2、3、4、5、6、7、8个L2x-1~L2x层发卡线在定子槽L2x-1层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+6、n+18、n+30、n+42、n+54、n+66、n+78、n+90槽，在定子槽L2x层中的位置对应到定子槽槽号依次为第n+12、n+24、n+36、n+48、n+60、n+72、n+84、n槽。

A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组每个支路的连接顺序为：第1个L1~L2层发卡线位于L2层的第二扭头焊接端15与第2个L1~L2层发卡线位于L1层的第一扭头焊接端11焊接起来，第2个L1-L2层发卡线位于L2层的第二扭头焊接端15与第3个L1-L2层发卡线位于L1层的第一扭头焊接端11焊接起来，……，第Y个L1~L2层发卡线位于L2层的第二扭头焊接端15与第1个L3~L4层发卡线位于L3层的第一扭头焊接端11焊接起来，第1个L3~L4层发卡线位于L4层的第二扭头焊接端15与第2个L3~L4层发卡线位于L3层的第一扭头焊接端11焊接起来，……，第Y-1个L2x-1~L2x层发卡线位于L2x层的第二扭头焊接端15与第Y个L2x-1~L2x层发卡线位于L2x-1层的第一扭头焊接端11焊接起来。

所述每相绕组中第一支路和第二支路中的扭头焊接端为一个L2x层扭头连接。每相绕组中第一支路和第二支路的连接通过第一支路中第Y个L2x-1~L2x层发卡线位于L2x层线的第二扭头焊接端15和第二支路中第Y个L2x-1~L2x层发卡线位于L2x层第二扭头焊接端15焊接起来。因此，每相绕组的电流流动顺序为先在第一支路中流动，再在第二支路中流动；在第一支路中的流动顺序是先从第1个L1-L2层发卡线的L1层第一扭头焊接端11流入，依次流过第1、2、3、4、5、6、7、8个L1-L2层发卡线再流过第1、2、3、4、5、6、7、8个L3-L4层发卡线，…，再流过第1、2、3、4、5、6、7、8个L2x-1~L2x层发卡线，最后从第8个L2x-1~L2x层发卡线的第二扭头焊接端15流出，并流入第二支路中，在第二支路中的流动顺序是先从8个L2x-1~L2x层发卡线的第二扭头焊接端15层流入，依次流过第8、7、6、5、4、3、2、1个L2x-1~L2x层发卡线，…，依次流过第8、7、6、5、4、3、2、1个L3-L4层发卡线再流过第8、7、6、5、4、3、2、1个L1-L2层发卡线，最后从第1个L1-L2层发卡线的第一扭头焊接端11流出。

所述A相中A+与C相中C-并联组成A相引出线；所述A相中A-与B相中B+并联组成B相引出线；所述B相中B-与C相中C+并联组成C相引出线；所述D相中D+与F相中F-并联组成D相引出线，所述D相中D-与E相中E+并联组成E相引出线；所述E相中 E-与F相中F+并联组成F相引出线。A相、B相、C相绕组线圈的三角形连接，D相、E相、F相相绕组线圈的三角形连接，完成六相整距双三角形扁铜线绕组1。

实施例三

实施例二与实施例三基本相同，其不同之处在于，所述定子铁芯2的96个定子槽21，所述每个定子槽21均具有4个槽层，沿径向从内到外依次为L1、L2、L3、L4。

以A相绕组为例，取n=1，如图5所示为第一支路在定子铁芯2槽中的展开示意图，A相绕组第一支路的第1个发卡线从定子铁芯2的第1个铁芯槽开始排布；如图6所示为第二支路在定子铁芯2槽中的展开示意图，第二支路的第1个发卡线从定子铁芯2的第7个铁芯槽开始排布；如图7所示为A相绕组一个支路的发卡线三维模型示意图；如图8所示为A相绕组一个支路在定子铁芯2中的三维模型示意图；如图9和如图10所示分别为为A相绕组发卡线在定子铁芯2中的连接原理展开示意图和三维模型示意图。

如图11、12、13、14、15所示分别为B相、C相、D相、E相、F相绕组的发卡线在定子铁芯2中的连接原理展开示意图， B相绕组支路一的第一个发卡线对应定子槽号为1+16=17, C相绕组支路一的第一个发卡线对应定子槽号为1+32=33, D相绕组支路一的第一个发卡线对应定子槽号为1+49=50, E相绕组支路一的第一个发卡线对应定子槽号为1+65=66, F相绕组支路一的第一个发卡线对应定子槽号为1+81=82；

如图16、17所示为分别为六相绕组连接原理展开示意图和六相绕组发卡线的三维模型示意图，A相、 B相、C相、D相、E相、F相扁铜线出线端与焊接端在一侧，这可节省一次绝缘处理工序，大大降低成本。

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原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：包括

扁铜线绕组：所述扁铜线绕组包括A相、B相、C相、D相、E相、F相六相绕组线圈，其中A相、B相、C相绕组线圈为三角形连接，D相、E相、F相绕组线圈三角形连接；所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组为整距绕组，由两个支路串联，且每个支路由若干种发卡线组成；

2.根据权利要求1所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线结构相同，均包括依次连接的第一扭头焊接端、第一插槽段、皇冠端、第二插槽段、第二扭头焊接端。

3.根据权利要求2所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述A相、B相、C相、D相、E相、F相每相绕组的发卡线均匀分布在定子铁芯的不同定子槽内，且所述每相绕组的发卡线数量及连接都是相同。

4.根据权利要求3所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线数量相同，均为Y个，Y=1，2，3，……。

5.根据权利要求4所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述每相绕组每个支路中L1~L2层发卡线、L3~L4层发卡线、……、L2X-1~L2X层发卡线通过第一扭头焊接端、第二扭头焊接端焊接而成，每个支路的扭头焊接端包含Y-1个L 1到L2层扭头连接、一个L2层到L3层跨层扭头连接、Y-1个L3到L4层扭头连接、一个L4层到L5层跨层扭头连接，…，1个L2x-2层~到L2x-1层跨层扭头连接、Y-1个L2x-1到L2x层扭头连接。

6.根据权利要求5所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述每相绕组中第一支路和第二支路中的扭头焊接端为一个L2x层扭头连接。

7.根据权利要求6所述的具有整距六相扁铜线绕组的电机定子，其特征在于：所述A相中A+与C相中C-并联组成A相引出线；所述A相中A-与B相中B+并联组成B相引出线；所述B相中B-与C相中C+并联组成C相引出线；所述D相中D+与F相中F-并联组成D相引出线，所述D相中D-与E相中E+并联组成E相引出线；所述E相中 E-与F相中F+并联组成F相引出线。