CN220291761U - 一种扁线电机定子及绕组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于扁线电机技术领域，特别涉及一种扁线电机定子及绕组结构。包括定子铁芯，所述定子铁芯的内侧壁设有多个定子槽，所述定子槽内设有多个导体，所述导体的上端通过U型发卡相连接形成发卡端，所述发卡包括第一类发卡、第二类发卡和第三类发卡，所述导体的下端扭头外扩焊接形成焊接端；所述定子铁芯上设置有三相汇流排。本实用新型采用多支路短距的布线方式在每相的并联支路内分布均匀，避免环流，同时，短距的布线方式有效降低电机的24阶电磁力，有利于电机NVH性能。

Description

一种扁线电机定子及绕组结构

技术领域

本实用新型属于扁线电机技术领域，特别涉及一种扁线电机定子及绕组结构。

背景技术

现有扁线电机定子的布线方式多为整距布线，该类电机存在大量谐波，降低电机NVH性能。并且，现有Hairpin扁线电机的定子端部结构由三相进线部分、中性点连接部分、焊接端和发卡端组成电流回路，三相进线部分和中性点连接部分分布较宽，在电机整机设计中，此部分需设计较大空间进行包络。而且，现有异型线方案，发卡种类较多，降低生产效率。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种扁线电机定子及绕组结构，包括定子铁芯，所述定子铁芯的内侧壁设有多个定子槽，所述定子槽内设有多个导体，所述导体的上端通过U型发卡相连接形成发卡端，所述发卡包括第一类发卡、第二类发卡和第三类发卡，所述导体的下端扭头外扩焊接形成焊接端；所述定子铁芯上设置有三相汇流排。

优选地，所述定子铁芯由多个叠压的硅钢片围成。

优选地，所述定子铁芯包括定子轭部、定子齿部和定子头部。

优选地，所述定子槽内设置有绝缘纸。

优选地，所述三相汇流排上设有三相引出线，所述三相引出线数量为十二根与三相汇流排连接形成闭合回路，其中六根引出线位于发卡端外层，另外六根引出线位于发卡端内层。

优选地，所述扁线电机的发卡形式有两种，分别为I-pin和Hair-pin。

优选地，所述第一类发卡为间隔五个定子槽，所述第二类发卡为间隔六个定子槽，所述第三类发卡为间隔七个定子槽。

优选地，所述发卡端内外两侧的三相引出线分别与铜排的内弧面和外弧面相连接，所述铜排呈弧状结构。

优选地，所述三相汇流排包括U相铜排、V相铜排、W相铜排和公共端铜排。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用多支路短距的布线方式在每相的并联支路内分布均匀，避免环流，同时，短距的布线方式有效降低电机的24阶电磁力，有利于电机NVH性能；

(2)本实用新型采用I-pin和Hair-pin两种形式发卡组合，使三相和中性点连接集中，减少汇流排体积，降低制作成本；

(3)本实用新型采用Hair-pin发卡为跨相邻层发卡，无跨多层或同层发卡，工艺可实现性高，通过不同跨距发卡连接实现支路的短接，三相间隔位置相等，因此三相铜排形状可以相同，有效地解决现有技术存在的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本实用新型实施例中一种扁线电机定子结构图；

图2示出本实用新型实施例中整个扁线电机的绕组线圈图；

图3示出本实用新型实施例中单相绕组展开图；

图4示出本实用新型实施例中三相绕组展开图；

图5示出本实用新型实施例中某一支路中最外层与最内层I-pin引出线示意图；

图6示出本实用新型实施例中某一支路中第一、第二、第三类发卡组成第一二层绕组示意图；

图7示出本实用新型实施例中某一支路第一二层绕组焊接端跨接到第三层示意图；

图8示出本实用新型实施例中某一支路完整绕组示意图；

图9示出本实用新型实施例中三相引出线和铜排安装示意图；

图10示出本实用新型实施例中U相铜排和引出线安装示意图；

图11示出本实用新型实施例中V相铜排和引出线安装示意图；

图12示出本实用新型实施例中W相铜排和引出线安装示意图；

图13示出本实用新型实施例中中性点铜排和引出线安装示意图；

图中：1、定子铁芯；2、定子槽；3、导体；4、发卡端；5、焊接端；6、三相汇流排。

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、完整地说明，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做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。

如图1所示，是由多片硅钢片叠压而成的扁线电机定子铁芯1，其包含定子轭部、定子齿部及定子齿头部。由该定子铁芯1的三部分围成了48个定子槽2，考虑到绝缘，在每个槽中插入了一定长度和厚度的绝缘纸。

图2所示的为整个扁线电机的绕组线圈，其包含插入定子铁芯1槽内的直线段导体3，铁芯一端的直线段导体3靠U型发卡相连，另一端的直线段导体3可以通过扭头外扩焊接的方式形成焊接端5；所述扁线电机的发卡形式有两种，分别为I-pin和Hair-pin，实现发卡端4出线。

如图9所示，所述三相汇流排6上设有三相引出线，所述三相引出线数量为十二根与三相汇流排6连接形成闭合回路，其中六根引出线位于发卡端4外层，另外六根引出线位于发卡端4内层；

如图13所示，中性点引出线共六条，分别位于定子铁芯1最内层和最外层各三条。通过一个简易的扁铜排即可实现三相支路的电气短接。

将发卡两直线导体3间间隔五个定子槽2定义为第一类发卡，间隔六个定子槽2定义为第二类发卡，间隔七个定子槽2定义为第三类发卡，以此类推。

如图10-图12所示，三相U、V、W中每相有两条并联支路，分别从绕组内层和外层各有一条支路引出线，通过U(或V、W)相铜排电气连接，其中最外层一条支路从起始位置发卡端4引出线发卡起(任选一槽作为第一起始槽)作为第一循环规律，引出线I-pin第6层→第二类发卡第5层→第6层→第5层→第6层→第5层→第6层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第5层→第6层→第二类发卡第5层→第6层→第5层→第6层→第5层→第6层(共3个第二类发卡)，通过一个第一类发卡实现跨层第5层→第4层→第二类发卡第3层→第4层→第3层→第4层→第3层→第4层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第3层→第4层→第二类发卡第3层→第4层→第3层→第4层→第3层→第4层(共3个第二类发卡)，通过一个第一类发卡实现跨层第3层→第2层→第二类发卡第1层→第2层→第1层→第2层→第1层→第2层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第1层→第2层→第二类发卡第1层→第2层→第1层→第2层→第1层→第2层(共3个第二类发卡)，最后一根引出线I-pin在第1层发卡端4与中性点铜排进行三相U、V、W终点电气短路桥接；

如图5-图8所示，另一条最内层支路按第二循环规律与第一起始槽相同槽方向相反，引出线I-pin第1层→第二类发卡第2层→第1层→第2层→第1层→第2层→第1层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第2层→第1层→第二类发卡第2层→第1层→第2层→第1层→第2层→第1层(共3个第二类发卡)，通过一个第一类发卡实现跨层第2层→第3层→第二类发卡第4层→第3层→第4层→第3层→第4层→第3层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第4层→第3层→第二类发卡第4层→第3层→第4层→第3层→第4层→第3层(共3个第二类发卡)，通过一个第一类发卡实现跨层第4层→第5层→第二类发卡第6层→第5层→第6层→第5层→第6层→第5层(共3个第二类发卡)，再接一个第三类发卡第6层→第5层→第二类发卡第6层→第5层→第6层→第5层→第6层→第5层(共3个第二类发卡)，最后一根引出线I-pin在第6层发卡端4与中性点铜排进行三相U、V、W终点电气短路桥接；

上述第一循环规律和与第二循环规律每个发卡跨接都以上个发卡为参照对象，第一跨接规律与第二跨接规律分别有外层到内层和最内层到最外层且方向相反。

如图3所示为单相绕组展开图,图中，A1+和A2+表示单相(U相、V相或W相)铜排上的引出线，A1-和A2-表现中性排上的中性线，数字1-48表示48个绕线槽。

如图4为三相绕组展开图,图中，A1+、A2+、B1+、B2+、C1+和C2+表示三相铜排的引出线，A1-、A2-、B1-、B2-、C1-和C2-表示中性排上的中性线，数字1-48表示48个绕线槽，且两相之间起始位置间隔三个定子槽2。

本设计以两支路为例，在发卡种类不变的情况下也可以是支路、四支路；本设计以槽内导体6层为例，可以是任意偶数层。

本领域的普通技术人员应当理解：尽管参考前述实施例对本实用新型进行的详细说明，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精神和范围。

Claims (9)

1.一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，包括定子铁芯(1)，所述定子铁芯(1)的内侧壁设有多个定子槽(2)，所述定子槽(2)内设有多个导体(3)，所述导体(3)的上端通过U型发卡相连接形成发卡端(4)，所述发卡包括第一类发卡、第二类发卡和第三类发卡，所述导体(3)的下端扭头外扩焊接形成焊接端(5)；所述定子铁芯(1)上设置有三相汇流排(6)。

2.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述定子铁芯(1)由多个叠压的硅钢片围成。

3.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述定子铁芯(1)包括定子轭部、定子齿部和定子头部。

4.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述定子槽(2)内设置有绝缘纸。

5.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述三相汇流排(6)上设有三相引出线，所述三相引出线数量为十二根与三相汇流排(6)连接形成闭合回路，其中六根引出线位于发卡端(4)外层，另外六根引出线位于发卡端(4)内层。

6.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述扁线电机的发卡形式有两种，分别为I-pin和Hair-pin。

7.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述第一类发卡为间隔五个定子槽(2)，所述第二类发卡为间隔六个定子槽(2)，所述第三类发卡为间隔七个定子槽(2)。

8.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述发卡端(4)内外两侧的三相引出线分别与铜排的内弧面和外弧面相连接，所述铜排呈弧状结构。

9.根据权利要求1所述的一种扁线电机定子及绕组结构，其特征在于，所述三相汇流排(6)包括U相铜排、V相铜排、W相铜排和公共端铜排。