CN219875246U - 扁线波绕组、定子及电机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种扁线波绕组、定子及电机。扁线波绕组包括第一成型导线与第二成型导线,通过将第一成型导线的第一出线端与第二成型导线的第二出线端串联即可形成第一线圈。仅有两种成型导线,进而连接方便,不易出错。且通过第一线圈的串联或并联形成的支路的数量灵活,还能够有效解决支路间的环流问题。本申请的扁线波绕组还可大幅减少传统的扁线波绕组的导线切断、折弯及焊接等风险操作。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,特别是涉及扁线波绕组、定子及电机。
背景技术
新能源汽车以电机作为主要动力来源。电机包括定子以及转子,通过定子与转子间的电磁效应产生动力。传统的定子的扁线绕组主要分成发卡式(Hairpin)或直导线式(i-pin),两种都需要对导线进行大量的折弯以及焊接,在制作的过程中若发生损坏,都会影响绕组的导电性以及电机的整体效能。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种制作简单可靠的扁线波绕组、定子及电机。
一种扁线波绕组,所述扁线波绕组包括第一成型导线及第二成型导线,所述第一成型导线包含有复数个第一直导线部以及复数个第一桥接部,相邻两个所述第一直导线部通过一所述第一桥接部连接,位于最外侧的两个所述第一直导线部的端部均为第一出线端;所述第二成型导线包含有复数个第二直导线部以及复数个第二桥接部,相邻两个所述第二直导线部通过一所述第二桥接部连接,位于最外侧的两个所述第二直导线部的端部均为第二出线端;其中;所述第一成型导线与所述第二成型导线的长度不一致,一所述第一成型导线的第一出线端与一所述第二成型导线的第二出线端串联形成第一线圈。
在其中一个实施例中,所述第一成型导线由导线层的最外层走线至最内层,且各个所述导线层中分布的所述第一成型导线的第一直导线部的数量均等;
所述第二成型导线由导线层的最内层走线至最外层,且各个所述导线层中分布的所述第二成型导线的所述第二直导线部的数量均等。
在其中一个实施例中,一所述第一成型导线的相邻两个所述第一直导线部位于同一所述导线层中;一所述第二成型导线的相邻两个所述第二直导线部位于同一所述导线层中。
在其中一个实施例中,所述第一成型导线的所述第一直导线部依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化;所述第二成型导线的所述第二直导线部依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化;
或者
所述第一直导线部在非引出侧的跨距按照第一跨距、第二跨距的次序交替变化,所述第一直导线部跨层时的跨距为第三跨距;所述第二直导线部在非引出侧的跨距按照第二跨距、第一跨距的次序交替变化,所述第二直导线部跨层时的跨距为第三跨距。
在其中一个实施例中,所述第一成型导线位于最内层所述导线层的所述第一直导线部的第一出线端与所述第二成型导线位于最外层所述导线层的所述第二直导线部的第二出线端串联。
在其中一个实施例中,所述第一跨距等于跨距D+1,所述第二跨距等于跨距D-1,所述第三跨距等于跨距D;其中,跨距为D,D=2n/2p;p为电机的极对数,2n为定子槽的数量。
在其中一个实施例中,每一所述导线层分布有一个所述第一直导线部,所述第一成型导线的所述第一直导线部依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化;
每一所述导线层分布有一个所述第二直导线部,所述第二成型导线的所述第二直导线部依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化。
在其中一个实施例中,所述第一成型导线位于最内层所述导线层的所述第一直导线部的第一出线端与所述第二成型导线位于最内层所述导线层的所述第二直导线部的第二出线端串联,且串联连接的所述第一出线端与所述第二出线端处于不同磁极下。
一种定子,所述定子包括定子铁芯及如上所述的扁线波绕组,所述定子铁芯上设有绕轴线方向布置有多个定子槽;所述扁线波绕组设置在所述定子槽内。
一种电机,所述电机包括如上所述的定子,所述扁线波绕组的一相绕组包括多条所述第一线圈,多条所述第一线圈相互偏转占据全部一相所述定子槽。
上述扁线波绕组、定子及电机,只需制作两种成型导线,即第一成型导线与第二成型导线,通过将第一成型导线的第一出线端与第二成型导线的第二出线端串联即可形成第一线圈。仅有两种成型导线,进而连接方便,不易出错。且通过第一线圈的串联或并联形成的支路的数量灵活,还能够有效解决支路间的环流问题。本申请的扁线波绕组还可大幅减少传统的扁线波绕组的导线切断、折弯及焊接等风险操作。
附图说明
图1为一实施例中的定子的结构示意图。
图2为图1中的扁线波绕组的展开示意图。
图3为图1中的第一成型导线的结构示意图。
图4为图3所示的第一成型导线在定子铁芯内的布置图。
图5为图1中的第二成型导线的结构示意图。
图6为图5所示的第二成型导线在定子铁芯内的布置图。
图7为另一实施例中的定子的结构示意图。
图8为图7中的扁线波绕组的展开示意图。
图9为图7中的第一成型导线的结构示意图。
图10为图9所示的第一成型导线在定子铁芯内的布置图。
图11为图7中的第二成型导线的结构示意图。
图12为图11所示的第二成型导线在定子铁芯内的布置图。
图13为再一实施例中的定子的结构示意图。
图14为图13中的扁线波绕组的展开示意图。
图15为图13中的第一成型导线的结构示意图。
图16为图15所示的第一成型导线在定子铁芯内的布置图。
图17为图13中的第二成型导线的结构示意图。
图18为图17所示的第二成型导线在定子铁芯内的布置图。
10、定子;100、定子铁芯;110、定子槽;210、第一成型导线;211、第一直导线部;212、第一桥接部;213、第一出线端;220、第二成型导线;221、第二直导线部;222、第二桥接部;223、第二出线端。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“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”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,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至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1,本申请一实施例中的电机,包括定子10与转子,转子设置于定子10内。定子10包括定子铁芯100及定子绕组,定子铁芯100绕轴线方向布置有多个定子槽110。定子绕组绕设在定子槽110内。在本实施例中,定子绕组为扁线波绕组。
参阅图1及图2,一实施例中,定子铁芯100包含有复数个定子槽110,定子槽110的开口端面向转子。每个定子槽110分别定义有复数个导线层,本申请的扁线波绕组可以置于其中。一实施例中,以6个导线层L1~L6为示范,但本申请可适用于任何偶数个导线层的实施例,并不限于6层。
在一实施例中,扁线波绕组可应用于一多相电机。多相电机的定子槽110数目为(2*n),每个定子槽110各定义(2*k)个导线层位置,转子的极数对为p,其中(2*k)为不小于4的偶数。根据以上假设,本申请实施例的多相电机的跨距D可表示为:D=(2*n)/(2*p);此外,每极每相数可表示为:(D/相数)。举例来说,假设一个三相电机包含有48个定子槽110(n=24),每个定子槽110各定义6个导线层位置(k=3),且转子包含4个极数对(p=4)。根据这个实施例,三相电机的跨距D为6,且每极每相数为2。为了清楚阐明本申请的精神,以下扁线波绕组的说明若非表明则均是以这个48个定子槽110的三相电机实施例举例说明。
本申请的扁线波绕组由复数个一体成型的成型导线组成,每一个成型导线包含有复数个直导线部及多个桥接部,相邻两个直导线部通过一桥接部连接,位于最外侧的直导线部的端部为出线端。在工装上可先将本申请的扁线波绕组弯折成需要的形状后由定子槽110的开口端推入对应的定子槽110以及导线层位置。在一实施例中,扁线波绕组的引出线集中在定子10的一引出侧。此外,本申请扁线波绕组并不限定每相电流的并联支数;设计者可根据实际需要将扁线波绕组的线圈设计成1、2或4个线圈并联的定子绕组。
在一实施例中,一成型导线的两个直导线部的出线端位于定子10的同一侧,则该侧为定子10的引出侧,相背对的另一侧即为非引出侧。桥接部可区分成在定子10引出侧的引出侧桥接部以及不在定子10引出侧的非引出侧桥接部。
在工艺制作上,可将复数根成型导线依照次序迭加在一起并依照绕线规则偏移一固定槽距,之后在工装卷绕成设定槽数的线圈,再由定子槽110开口端推进定子10中形成绕线线圈。
一并参阅图1及图2,一实施例中,扁线波绕组包括第一成型导线210(如图3和4所示)及第二成型导线220(如图5和6所示);第一成型导线210与第二成型导线220的长度不一致,第一成型导线210与第二成型导线220串联形成第一线圈。其中,扁线波绕组的一相绕组依序占据一相定子槽110以及该相定子槽110的对应导线层位置。
在本实施例中,一成型导线的直导线部以及桥接部的数量可设计成由定子槽110数目以及电机相数决定。
举例来说,本申请扁线波绕组适用于包含多相电流的多相电机。以三相电机为例,本申请扁线波绕组分别由复数个成型导线组成U相、V相及W相绕组使得U相电流、V相电流以及W相电流可以分别流入其中。三相电机包含48个定子槽110,每相包含有16个定子槽110。在本实施例中,每相设置有8根成型导线,每根成型导线设计为包含12根直导线部以及11个桥接部的成型导线,以下将举U相绕组为例,说明本申请扁线波绕组的线圈绕组配置情况。
如图3和4所示,一实施例中,第一成型导线210包含有复数个第一直导线部211以及复数个第一桥接部212,相邻两个第一直导线部211通过一第一桥接部212连接,位于最外侧的两个第一直导线部211的端部均为第一出线端213。在本实施例中,第一成型导线210的第一直导线部211依据本申请的一绕线规则分别占据一特定定子槽110及特定导线层位置。如图2所示,第一成型导线210为1-12所对应的导线。
具体地,位于外侧的两个第一直导线部211的第一出线端213均位于定子10的引出侧。
如图5和6所示,一实施例中,第二成型导线220包含有复数个第二直导线部221以及复数个第二桥接部222,相邻两个第二直导线部221通过一第二桥接部222连接,位于最外侧的两个第二直导线部221的端部均为第二出线端223。在本实施例中,第二成型导线220的第二直导线部221依据本申请的一绕线规则分别占据一特定定子槽110及特定导线层位置。如图2所示,第二成型导线220为a1-a12所对应的导线。
具体地,位于外侧的两个第二直导线部221的第二出线端223均位于定子10的引出侧。
参阅图1及图2,在本实施例中,位于不同磁极下的一第一出线端213与一第二出线端223串联连接,以使第一成型导线210与第二成型导线220串联形成第一线圈。具体地,通过将一第一出线端213与一第二出线端223焊接后可形成第一线圈。在本实施例中,第一线圈总共占据24个特定定子槽110的特定导线层位置,形成本申请扁线波绕组结构的一部分。
参阅图1及图2,在本实施例中,U相绕组包含四条第一线圈。其中这四个第一线圈可以根据设计需要并联或串联形成一个、两个或四个支路的U相绕组。以下具体分别说明各线圈在定子10中的配置方法。
一并参阅图3及图5,一实施例中,第一线圈可由一根第一成型导线210及一根第二成型导线220组成。第一成型导线210为由导线层最外层往内层的导线,而第二成型导线220则是由导线层最内层往外层的导线。具体地,第一成型导线210位于最内层导线层的第一直导线部211的第一出线端213与第二成型导线220位于最外层所述导线层的第二直导线部221的第二出线端223串联。
参阅图2,本实施例中扁线波绕组的第一成型导线210(如图3和4所示)及第二成型导线220(如图5和6所示)跨距规则按照以下几种规则变化:
(1)第一成型导线210由导线层的最外层走线至最内层,且各个导线层中分布的第一成型导线210的第一直导线部211的数量均等。具体地,一第一成型导线210的相邻两个第一直导线部211位于同一导线层中。如图2中的1-12及b1-b12所示,均为第一成型导线210。
在本实施例中,第一直导线部211在非引出侧的跨距按照第一跨距、第二跨距的次序交替变化,第一直导线部211跨层时的跨距为第三跨距。
(2)第二成型导线220由导线层的最内层走线至最外层,且各个导线层中分布的第二成型导线220的第二直导线部221的数量均等。具体地,一第二成型导线220的相邻两个第二直导线部221位于同一导线层中。如图2中的a1-a12及c1-c12所示,均为第二成型导线220。
在本实施例中,第二直导线部221在非引出侧的跨距按照第二跨距、第一跨距的次序交替变化,第二直导线部221跨层时的跨距为第三跨距。
在本实施例中,第一跨距等于跨距D+1,第二跨距等于跨距D-1,第三跨距等于跨距D。具体来说,以48个定子槽110为例,跨距为D,D=2n/2p;p为电机的极对数,2n为定子槽110的数量,则可以得到跨距D等于6。
在一实施例中,定子铁芯100可包含48个定子槽110,48个定子槽110依序编号为1#~48#,且每一个定子槽110分别定义6个导线层,6个导线层位置依序编号为L1~L6。其中L1为最外圈的导线层位置,L6为最内圈接近定子槽110开口端的导线层位置。
为了清楚说明扁线波绕组在定子槽110以及导线层的位置,接下来以上述48个定子槽110的三相电机的U相绕组例子说明。
如图2至图4所示,一实施例中,以图2中的1-12所对应的导线为例,第一成型导线210的最外侧的一第一直导线部211占据第1个定子槽110最外圈的导线层位置(1#L1),第一成型导线210的最外侧的另一第一直导线部211占据第19个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(19#L6),而中间的第一直导线部211则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第一成型导线210在定子10的结构可配置如下(如图2中的1-12所示):
1#L1-8#L1-14#L2-19#L2-25#L3-32#L3-38#L4-43#L4-1#L5-8#L5-14#L6-19#L6。
如图2、图5及图6所示,一实施例中,以图2中的a1-a12所对应的导线为例,第二成型导线220的最外侧的一第二直导线部221占据第2个定子槽110最外层的导线层位置(2#L1),第二成型导线220的最外侧的另一第二直导线部221占据第20个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(20#L6),而中间的第二直导线部221则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第二成型导线220在定子10的结构可配置如下(如图2中的a1-a12所示):
2#L1-7#L1-13#L2-20#L2-26#L3-31#L3-37#L4-44#L4-2#L5-7#L5-13#L6-20#L6。
本实施例中,第一成型导线210的占据第19个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(19#L6)的第一直导线部211的第一出线端213可以与第二成型导线220占据第2个定子槽110最外层的导线层位置(2#L1)的第二直导线部221的第二出线端223连接。即如图2所示中的第一成型导线210的12与第二成型导线220的a1连接。
当然,在另一实施例中,如图2所示,b1-b12也表示第一成型导线210,b1-b12对应的第一成型导线210是由1-12对应的第一成型导线210平移2D个定子槽110得到。对应的在本实施例中,定子槽110为48个,b1-b12对应的第一成型导线210是由1-12对应的第一成型导线210平移12个定子槽110得到。
同理,如图2所示,c1-c12也表示第二成型导线220,c1-c12对应的第二成型导线220是由a1-a12对应的第二成型导线220平移2D个定子槽110得到。对应的在本实施例中,定子槽110为48个,c1-c12对应的第二成型导线220是由a1-a12对应的第二成型导线220平移12个定子槽110得到。
在另一实施例中,第一线圈还可以由第一成型导线210的占据第19个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(19#L6)的第一直导线部211的第一出线端213,与c1-c12所对应的第二成型导线220占据第14个定子槽110最外层的导线层位置(14#L1)的第二直导线部221的第二出线端223连接。即如图2所示的第一成型导线210的12与第二成型导线220的c1连接。或者在其他实施例中,位于第L6层的第一成型导线210的第一出线端213可以与其他位于第L1层的第二成型导线220的第二出线端223连接。
在本实施例中,由于U相绕组包括四条第一线圈,四条第一线圈相互偏移占据全部一相定子槽110。在工艺上仅需要制作多个第一成型导线210与多个第二成型导线220便可以完成本申请扁线波绕组的结构。
如图7和8所示,在另一实施例中,与上述方案的不同点在于:
本实施例中扁线波绕组的第一成型导线210(如图9和10所示)及第二成型导线220(如图11和12所示)跨距规则按照以下几种规则变化:
(1)第一成型导线210由导线层的最外层走线至最内层,且各个所述导线层中分布的第一成型导线210的第一直导线部211的数量均等。具体地,一第一成型导线210的相邻两个第一直导线部211位于同一导线层中。如图2中的1-12及b1-b12所示,均为第一成型导线210。
在本实施例中,第一成型导线210的第一直导线部211依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化。
(2)第二成型导线220由导线层的最内层走线至最外层,且各个所述导线层中分布的第二成型导线220的第二直导线部221的数量均等。具体地,一第二成型导线220的相邻两个第二直导线部221位于同一导线层中。如图2中的a1-a12及c1-c12所示,均为第二成型导线220。
在本实施例中,第二成型导线220的第二直导线部221依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化。
在本实施例中,第一跨距等于跨距D+1,第二跨距等于跨距D-1。以48个定子槽110为例,跨距D等于6。
为了清楚说明扁线波绕组在定子槽110以及导线层的位置,接下来以上述48个定子槽110的三相电机的U相绕组例子说明。
如图8至图10所示,一实施例中,以图8中的1-12所对应的导线为例,第一成型导线210的最外侧的一第一直导线部211占据第1个定子槽110最外圈的导线层位置(1#L1),第一成型导线210的最外侧的另一第一直导线部211占据第20个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(20#L6),而中间的第一直导线部211则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第一成型导线210在定子10的结构可配置如下(如图8中的1-12所示):
1#L1-8#L1-13#L2-20#L2-25#L3-32#L3-37#L4-44#L4-1#L5-8#L5-13#L6-20#L6。
如图8、图11及图12所示,一实施例中,以图8中的a1-a12所对应的导线为例,第二成型导线220的最外侧的一第二直导线部221占据第2个定子槽110最外圈的导线层位置(2#L1),第二成型导线220的最外侧的另一第二直导线部221占据第19个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(19#L6),而中间的第二直导线部221则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第二成型导线220在定子10的结构可配置如下(如图8中的a1-a12所示):
2#L1-7#L1-14#L2-19#L2-26#L3-31#L3-38#L4-43#L4-2#L5-7#L5-14#L6-19#L6。
本实施例中,第一成型导线210的占据第20个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(20#L6)的第一直导线部211的第一出线端213可以与第二成型导线220占据第2个定子槽110最外层的导线层位置(2#L1)的第二直导线部221的第二出线端223连接。即如图8所示中的第一成型导线210的12与第二成型导线220的a1连接。
当然,在另一实施例中,如图8所示,b1-b12也表示第一成型导线210,b1-b12对应的第一成型导线210是由1-12对应的第一成型导线210平移2D个定子槽110得到,d1-d2也表示第一成型导线210,是由b1-b12对应的第一成型导线210平移2D个定子槽110得到。f1-f2也表示第一成型导线210,是由d1-d12对应的第一成型导线210平移2D个定子槽110得到。对应的在本实施例中,定子槽110为48个,则D为6。
同理,如图8所示,c1-c12也表示第二成型导线220,c1-c12对应的第二成型导线220是由a1-a12对应的第二成型导线220平移2D个定子槽110得到。e1-e12对应的第二成型导线220是由c1-c12对应的第二成型导线220平移2D个定子槽110得到。g1-g12对应的第二成型导线220是由e1-e12对应的第二成型导线220平移2D个定子槽110得到。对对应的在本实施例中,定子槽110为48个,则D为6。
在其他实施例中,第一线圈还可以由第一成型导线210占据第20个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(20#L6)的第一直导线部211的第一出线端213,与c1-c12所对应的第二成型导线220占据第14个定子槽110最外层的导线层位置(14#L1)的第二直导线部221的第二出线端223连接。即如图8所示中的第一成型导线210的12与第二成型导线220的c1连接。或者在其他实施例中,位于第L6层的第一成型导线210的第一出线端213可以与其他位于第L1层的第二成型导线220的第二出线端223连接。
如图13和14所示,在另一实施例中,与上述方案的不同点在于:
在本实施例中,以三相电机为例,本申请扁线波绕组分别由复数个成型导线组成U相、V相及W相绕组使得U相电流、V相电流以及W相电流可以分别流入其中。三相电机包含48个定子槽110,每相包含有16个定子槽110。在本实施例中,每相设置有16根成型导线,每根成型导线设计为包含6根直导线部以及5个桥接部的成型导线,以下将举U相绕组为例,说明本申请扁线波绕组的线圈绕组配置情况。
本实施例中扁线波绕组的第一成型导线210(如图15和16所示)及第二成型导线220(如图17和18所示)跨距规则按照以下几种规则变化:
(1)第一成型导线210由导线层的最外层走线至最内层,每一导线层分布有一个第一直导线部211。第一成型导线210的第一直导线部211依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化。
(2)第二成型导线220由导线层的最内层走线至最外层,每一导线层分布有一个第二直导线部221。第二成型导线220的第二直导线部221依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化。
如图14至图16所示,一实施例中,以图14中的1-6所对应的导线为例,第一成型导线210的最外侧的一第一直导线部211占据第1个定子槽110最外圈的导线层位置(1#L1),第一成型导线210的最外侧的另一第一直导线部211占据第32个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(32#L6),而中间的第一直导线部211则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第一成型导线210在定子10的结构可配置如下(如图14中的1-6所示):
1#L1-8#L2-13#L3-20#L4-25#L5-32#L6。
如图14、图17及图18所示,一实施例中,以图14中的a1-a6所对应的导线为例,第二成型导线220的最外侧的一第二直导线部221占据第2个定子槽110最外圈的导线层位置(2#L1),第二成型导线220的最外侧的另一第二直导线部221占据第31个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(31#L6),而中间的第二直导线部221则依序占据的特定定子槽110以及导线层位置。具体来说,第二成型导线220在定子10的结构可配置如下(如图14中的a1-a6所示):
2#L1-7#L2-14#L3-19#L4-26#L5-31#L6。
如图14所示,b1-b6也表示第一成型导线210,b1-b6对应的第一成型导线210是由1-6对应的第一成型导线210平移D个定子槽110得到。对应的在本实施例中,定子槽110为48个,D为6。
同理,如图14所示,c1-c6也表示第二成型导线220,c1-c6对应的第二成型导线220是由a1-a6对应的第二成型导线220平移D个定子槽110得到。对应的在本实施例中,定子槽110为48个,D为6。
一实施例中,第一成型导线210位于最内层所述导线层的第一直导线部211的第一出线端213与第二成型导线220位于最内层所述导线层的第二直导线部221的第二出线端223串联,且串联连接的第一出线端213与第二出线端223处于不同磁极下。
本实施例中,第一成型导线210的占据第32个定子槽110最内层靠近定子槽110开口的导线层位置(32#L6)的第一直导线部211的第一出线端213,可以与第二成型导线220占据第37个定子槽110最内层的导线层位置(37#L6)的第二直导线部221的第二出线端223连接。即如图14所示中的第一成型导线210的6与第二成型导线220的c6连接。
进一步地,如图14所示中的第一成型导线210的b6可以与第二成型导线220的a6连接。
如图13及图14所示,在本实施例中,由于U相绕组包括八条第一线圈,八条第一线圈相互偏移占据全部一相定子槽110。在工艺上仅需要制作多个第一成型导线210与多个第二成型导线220便可以完成本申请扁线波绕组的结构。
上述扁线波绕组只需制作两种成型导线,即第一成型导线210与第二成型导线220,通过将第一成型导线210与第二成型导线220串联即可形成第一线圈。仅有两种成型导线,进而连接方便,不易出错。且通过第一线圈的串联或并联形成的支路的数量灵活,还能够有效解决支路间的环流问题。本申请的扁线波绕组还可大幅减少传统的扁线波绕组的导线切断、折弯及焊接等风险操作。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种扁线波绕组,其特征在于,所述扁线波绕组包括:
第一成型导线,所述第一成型导线包含有复数个第一直导线部以及复数个第一桥接部,相邻两个所述第一直导线部通过一所述第一桥接部连接,位于最外侧的两个所述第一直导线部的端部均为第一出线端;及
第二成型导线,所述第二成型导线包含有复数个第二直导线部以及复数个第二桥接部,相邻两个所述第二直导线部通过一所述第二桥接部连接,位于最外侧的两个所述第二直导线部的端部均为第二出线端;
其中;所述第一成型导线与所述第二成型导线的长度不一致,一所述第一成型导线的第一出线端与一所述第二成型导线的第二出线端串联形成第一线圈。
2.根据权利要求1所述的扁线波绕组,其特征在于,
所述第一成型导线由导线层的最外层走线至最内层,且各个所述导线层中分布的所述第一成型导线的第一直导线部的数量均等;
所述第二成型导线由导线层的最内层走线至最外层,且各个所述导线层中分布的所述第二成型导线的所述第二直导线部的数量均等。
3.根据权利要求2所述的扁线波绕组,其特征在于,一所述第一成型导线的相邻两个所述第一直导线部位于同一所述导线层中;一所述第二成型导线的相邻两个所述第二直导线部位于同一所述导线层中。
4.根据权利要求3所述的扁线波绕组,其特征在于,
所述第一成型导线的所述第一直导线部依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化;所述第二成型导线的所述第二直导线部依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化;
或者
所述第一直导线部在非引出侧的跨距按照第一跨距、第二跨距的次序交替变化,所述第一直导线部跨层时的跨距为第三跨距;所述第二直导线部在非引出侧的跨距按照第二跨距、第一跨距的次序交替变化,所述第二直导线部跨层时的跨距为第三跨距。
5.根据权利要求4所述的扁线波绕组,其特征在于,所述第一成型导线位于最内层所述导线层的所述第一直导线部的第一出线端与所述第二成型导线位于最外层所述导线层的所述第二直导线部的第二出线端串联。
6.根据权利要求4或5所述的扁线波绕组,其特征在于,所述第一跨距等于跨距D+1,所述第二跨距等于跨距D-1,所述第三跨距等于跨距D;其中,跨距为D,D=2n/2p;p为电机的极对数,2n为定子槽的数量。
7.根据权利要求2所述的扁线波绕组,其特征在于,
每一所述导线层分布有一个所述第一直导线部,所述第一成型导线的所述第一直导线部依次按照第一跨距、第二跨距的次序轮流变化;
每一所述导线层分布有一个所述第二直导线部,所述第二成型导线的所述第二直导线部依次按照第二跨距、第一跨距的次序轮流变化。
8.根据权利要求7所述的扁线波绕组,其特征在于,所述第一成型导线位于最内层所述导线层的所述第一直导线部的第一出线端与所述第二成型导线位于最内层所述导线层的所述第二直导线部的第二出线端串联,且串联连接的所述第一出线端与所述第二出线端处于不同磁极下。
9.一种定子,其特征在于,所述定子包括:
定子铁芯,所述定子铁芯上设有绕轴线方向布置有多个定子槽;及
如权利要求1-8任一项所述的扁线波绕组,所述扁线波绕组设置在所述定子槽内。
10.一种电机,其特征在于,所述电机包括如权利要求9所述的定子,所述扁线波绕组的一相绕组包括多条所述第一线圈,多条所述第一线圈相互偏转占据全部一相所述定子槽。
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