CN220775499U - 奇数三支路并联扁线绕组定子及电机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种奇数三支路并联扁线绕组定子及电机，包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括三条并联的支路，每一支路均包括多个线圈，定子铁芯的内壁沿其周向配置有多个线圈槽，从定子铁芯的内层至其外层方向上，线圈槽配置有奇数个线层，每个线圈按照设定节距沿定子铁芯的第一方向依次排布于不同的线圈槽的线层，且其中每一支路的部分线圈从定子铁芯的内层方向至其外层方向上依次连接，另一部分线圈从定子铁芯的外层方向至其内层方向上依次连接。能够将定子铁芯的线层设置为奇数个，并合理设计绕组，拓宽了电机的设计方案。

Description

奇数三支路并联扁线绕组定子及电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种奇数三支路并联扁线绕组定子及电机。

背景技术

随着扁线铜线绕组技术在新能源汽车行业驱动电机上的广泛应用，多层扁线绕组方案层出不穷，常见的定子绕组扁线层数多为偶数层，根据槽型尺寸大小和制造工艺复杂程度扁线层数设计可以从两层到十层以上。

现有的两支路或者多支路并联的Hairpin电机一般通过绕组焊接端端部轴向跳线焊接实现各并联支路的连接，其铁芯一般是设置偶数个线层与绕组进行配合，一定程度上限制了扁铜线在电机设计的应用。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种奇数三支路并联扁线绕组定子及电机，该奇数三支路并联扁线绕组定子，能够将定子铁芯的线层设置为奇数个，并合理设计绕组，拓宽了电机的设计方案，特别是对于已开发成熟线规的线圈在车用电机上提供了更广泛的应用。

第一方面，本申请实施例提供了一种奇数三支路并联扁线绕组定子，包括：定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括三条并联的支路，每一所述支路均包括多个线圈，所述定子铁芯的内壁沿其周向配置有多个线圈槽，从所述定子铁芯的内层至其外层方向上，所述线圈槽配置有奇数个线层，每个所述线圈按照设定节距沿所述定子铁芯的第一方向依次排布于不同的所述线圈槽的线层，且其中每一所述支路的部分所述线圈从所述定子铁芯的内层方向至其外层方向上依次连接，另一部分所述线圈从所述定子铁芯的外层方向至其内层方向上依次连接。

在上述实现过程中，定子绕组配置有U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括单挑并联的支路，定子铁芯的线圈槽配置有奇数个线层，每一支路的线圈按照设定节距以及方向配置于线层，从而拓宽了电机的设计方案，特别对于已开发成熟线规的线圈在车用电机上提供了更广泛的应用。

在一些实施例中，所述线圈槽配置有9个所述线层。能够拓宽电机的设计方案，有利于线圈在电机上的应用。

在一些实施例中，每一项所述绕组均包括焊接端部及非焊接端部，所述焊接端部配置于所述绕组的引出线的同侧，所述非焊接端部配置于所述绕组背离所述引出线的一侧。通过将焊接端部配置于绕组的引出线的同侧，非焊接端部配置于背离引出线的一侧，能够有效缩短电机的轴向尺寸设计。

在一些实施例中，每一项所述绕组的所述引出线均配置于所述线圈槽的最外层。通过将引出线配置于最外层，能够简化电机的结构设计，有利于节约生产成本。

在一些实施例中，所述焊接端部连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽的数目包括5个、6个及7个。

在一些实施例中，所述非焊接端部连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽的数目包括6个。

在一些实施例中，所述线圈槽配置有48个，每一所述支路的线圈配置有24个。

在一些实施例中，每一所述支路的所述线圈在所述线层的每一层中均有分布。

在一些实施例中，所述线圈包括第一导体、第二导体以及折弯部，所述折弯部配置于所述第一导体及所述第二导体之间，所述第一导体背离所述折弯部的一侧进行折弯形成所述焊接端部，所述第二导体背离所述折弯部的一侧进行折弯形成所述焊接端部，所述折弯部配置有所述非焊接端部，且所述折弯部配置有至少两处折弯。

第二方面，本申请还提供一种电机，包括如上述任一项所述的奇数三支路并联扁线绕组定子。

本申请第二方面实施例提供的电机，因包括第一方面技术方案中所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的部分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的每相绕组连接的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的线层在线圈槽内的分布结构示意图；

图5为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的线圈的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的U相绕组的线圈的分布结构示意图；

图7为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的V相绕组的线圈的分布结构示意图；

图8为本申请实施例提供的奇数三支路并联扁线绕组定子的W相绕组的线圈的分布结构示意图。

附图标记

100、定子铁芯；101、线圈槽；102、线层；200、定子绕组；201、第一导体；202、第二导体；203、折弯部；204、焊接端部；205、非焊接端部；A1、U相绕组的第一支路的引入端；X1、U相绕组的第一支路的引出端；A2、U相绕组的第二支路的引入端；X2、U相绕组的第二支路的引出端；A3、U相绕组的第三支路的引入端；X3、U相绕组的第三支路的引出端；B1、V相绕组的第一支路的引入端；Y1、V相绕组的第一支路的引出端；B2、V相绕组的第二支路的引入端；Y2、V相绕组的第二支路的引出端；B3、V相绕组的第三支路的引入端；Y3、V相绕组的第三支路的引出端；C1、W相绕组的第一支路的引入端；Z1、W相绕组的第一支路的引出端；C2、W相绕组的第二支路的引入端；Z2、W相绕组的第二支路的引出端；C3、W相绕组的第三支路的引入端；Z3、W相绕组的第三支路的引出端。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

实施例

如图1-图8所示，第一方面，本申请实施例提供了一种奇数三支路并联扁线绕组定子，包括：定子铁芯100和定子绕组200，所述定子绕组200包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括三条并联的支路，每一所述支路均包括多个线圈，所述定子铁芯100的内壁沿其周向配置有多个线圈槽101，从所述定子铁芯100的内层至其外层方向上，所述线圈槽101配置有奇数个线层102，每个所述线圈按照设定节距沿所述定子铁芯100的第一方向依次排布于不同的所述线圈槽101的线层102，且其中每一所述支路的部分所述线圈从所述定子铁芯100的内层方向至其外层方向上依次连接，另一部分所述线圈从所述定子铁芯100的外层方向至其内层方向上依次连接。

在上述实现过程中，定子绕组200配置有U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括单挑并联的支路，定子铁芯100的线圈槽101配置有奇数个线层102，每一支路的线圈按照设定节距以及方向配置于线层102，从而拓宽了电机的设计方案，特别对于已开发成熟线规的线圈在车用电机上提供了更广泛的应用。

如图4所示，所述线圈槽101配置有9个所述线层102。能够拓宽电机的设计方案，有利于线圈在电机上的应用。

在一些实施例中，每一项所述绕组均包括焊接端部204及非焊接端部205204，所述焊接端部204配置于所述绕组的引出线的同侧，所述非焊接端部205204配置于所述绕组背离所述引出线的一侧。通过将焊接端部204配置于绕组的引出线的同侧，非焊接端部205204配置于背离引出线的一侧，能够有效缩短电机的轴向尺寸设计。

在一些实施例中，每一项所述绕组的所述引出线均配置于所述线圈槽101的最外层。通过将引出线配置于最外层，能够简化电机的结构设计，有利于节约生产成本。

在一些实施例中，所述焊接端部204连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽101的数目包括5个、6个及7个。

在一些实施例中，所述非焊接端部205204连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽101的数目包括6个。

在一些实施例中，所述线圈槽101配置有48个，每一所述支路的线圈配置有24个。

在一些实施例中，每一所述支路的所述线圈在所述线层102的每一层中均有分布。

在一些实施例中，所述线圈包括第一导体201、第二导体202以及折弯部203，所述折弯部203配置于所述第一导体201及所述第二导体202之间，所述第一导体201背离所述折弯部203的一侧进行折弯形成所述焊接端部204，所述第二导体202背离所述折弯部203的一侧进行折弯形成所述焊接端部204，所述折弯部203配置有所述非焊接端部205204，且所述折弯部203配置有至少两处折弯。

如图6-图8所示，本实施例以48槽8极电机，节距为Y＝6，每个线圈槽101内容置的线圈数目为N＝9，以3条支路并联为例说明；此外，48个线圈槽101分别为第1槽、第2槽、第3槽……第48槽，线圈槽101中的线层102沿着远离圆心方向降序式排序，分别为第9层(线圈槽101最内层)、第8层、第7层、第6层、第5层、第4层、第3层、第2层、第1层(线圈槽101最外层)；构成每条支路的48个导体(即24个线圈)分别为第1导体、第2导体、第3导体……第48导体。

U相绕组在定子铁芯100的分布(如图6所示)，前一个数字表示线圈所在的线圈槽101号，后一个数字表示线圈在该线圈槽101内的线层102数(如1，1表示导体在第1槽，第1层)。

如图6所示，U相绕组的第一支路的第1线圈从定子铁芯100的第1槽第1层进入，从节距Y＝6的第7槽第2层引出，绕定子铁芯100圆周先顺时针旋转分布；第2线圈从定子铁芯100的第13槽第1层进入，从第19槽第2层引出；第1线圈和第2线圈通过扭转部焊接在一起；第3线圈从定子铁芯100的第25槽第1层进入，从第31槽第2层引出；第2线圈和第3线圈通过扭转部焊接在一起；第4线圈从定子铁芯100的第37槽第1层进入，从第43槽第2层引出；第3线圈和第4线圈通过扭转部焊接在一起……线圈按照图7中顺序串联，直至第12个线圈从第43槽第8层引出，每两个相邻线圈通过扭转部焊接在一起实现从第1层到第8层线圈的串联，第13个线圈从定子铁芯100的第1槽第9层进入，从第7槽第9层引出，第12线圈和第13线圈通过扭转部焊接在一起,第14个线圈从定子铁芯100的第13槽第9层进入，从第19槽第9层引出，第13线圈和第14线圈为同层连接，通过扭转部焊接在一起。

然后第15个线圈从定子铁芯100的第26槽第8层进入，开始再绕定子铁芯100圆周逆时针以节距Y＝6按相同的规律旋转分布，最后从第8槽第1层引出。第14个线圈和第15个线圈的节距为7，通过扭转部焊接在一起，最终实现U相绕组的第一支路的串联。

如图6所示，U相绕组的第二支路的第1线圈导体从定子铁芯100的第2槽第1层进入，从节距Y＝6的第8槽第2层引出，绕定子铁芯100圆周先顺时针旋转分布；第2线圈从定子铁芯100的第14槽第1层进入，从第20槽第2层引出；第1线圈和第2线圈通过扭转部焊接在一起；第3线圈导体从定子铁芯100的第25槽第3层进入，从节距Y＝6的第31槽第4层引出，第2线圈和第3线圈节距Y＝5通过扭转部焊接在一起；第4线圈从定子铁芯100的第37槽第3层进入，从第43槽第4层引出；第3线圈和第4线圈通过扭转部焊接在一起；第5线圈导体从定子铁芯100的第1槽第6层进入，从节距Y＝6的第7槽第6层引出，第4线圈和第5线圈节距Y＝6通过扭转部焊接在一起；第6线圈从定子铁芯100的第13槽第5层进入，从第19槽第6层引出；第5线圈和第6线圈通过扭转部焊接在一起；第7线圈导体从定子铁芯100的第26槽第5层进入，从节距Y＝6的第32槽第6层引出，第7线圈和第6线圈节距Y＝7通过扭转部焊接在一起；第8线圈从定子铁芯100的第38槽第5层进入，从第44槽第6层引出；第7线圈和第8线圈节距Y＝6通过扭转部焊接在一起；第9线圈、第10线圈按照第1线圈与第2线圈同的规律排布，第11线圈从定子铁芯100的第25槽第9层进入，从节距Y＝6的第31槽第9层引出，第10线圈和第11线圈节距Y＝5通过扭转部焊接同层连接，第12线圈从定子铁芯100的第37槽第9层进入，从节距Y＝6的第43槽第9层引出，第11线圈和第12线圈节距Y＝6通过扭转部焊接同层连接，U相绕组的第一支路的引入端A1在定子铁芯100的第1槽第1层，引出端X1在第8槽第1层；

如图6所示，U相绕组的第二支路定子铁芯100圆周顺时针完成定子铁芯100的第2槽第1层至第43槽第9层线圈的串联，然后逆时针完成第2槽第8层至第7槽第1层线圈的串联；U相绕组的第二支路的引入端A2在定子铁芯100的第2槽第1层，引出端X2在第7槽第1层。

如图6所示，U相绕组的第三支路的第1线圈导体从定子铁芯100的第26槽第1层进入，从节距Y＝6的第32槽第2层引出，绕定子铁芯100圆周先顺时针旋转分布；第2线圈从定子铁芯100的第38槽第1层进入，从第44槽第2层引出；第1线圈和第2线圈通过扭转部焊接在一起；第3线圈、第4线圈……第10线圈按照相同的规律从定子铁芯100圆周顺时针完成第26槽第1层至第44槽第8层的串联，第11线圈从定子铁芯100的第2槽第9层进入，从节距Y＝6的第8槽第9层引出，第10线圈和第11线圈Y＝6通过扭转部焊接在一起实现同层连接，第12线圈、第13线圈、第14线圈相同规律实现同层连接；然后逆时针完成第1槽第8层到第31槽第1层的的串联；U相绕组的第三支路的引入端A3在定子铁芯100的第26槽第1层，引出端X3在第31槽第1层。

图7为图1中扁线绕组定子的V相绕组的线圈的分布结构示意图。请参照图7，

V相绕组的支路与U相绕组的相对应的支路相差120°电角度，分布规律与U相绕组相同，V相绕组的第一支路的引入端B1在定子铁芯100的第5槽第1层，引出端Y1在第12槽第1层，V相绕组的第二支路的引入端B2在定子铁芯100的第6槽第1层，引出端Y2在第11槽第1层，V相绕组的第三支路的引入端B3在定子铁芯100的第30槽第1层，引出端Y3在第35槽第1层。

图8为图1中扁线绕组定子的W相绕组的线圈的分布结构示意图。请参照图8，

W相绕组的支路与V相绕组的相对应的支路相差120°电角度，分布规律与V相绕组相同，W相绕组的第一支路的引入端C1在定子铁芯100的第9槽第1层，引出端Z1在第16槽第1层，W相绕组的第二支路的引入端C2在定子铁芯100的第10槽第1层，引出端Z2在第15槽第1层，W相绕组的第三支路的引入端C3在定子铁芯100的第34槽第1层，引出端Z3在第39槽第1层。

第二方面，本申请还提供一种电机，包括如上所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，能够有效缩短电机的轴向尺寸，拓宽电机的设计方案。

本申请第二方面实施例提供的电机，因包括第一方面技术方案中所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，包括：定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组，每一项绕组均包括三条并联的支路，每一所述支路均包括多个线圈，所述定子铁芯的内壁沿其周向配置有多个线圈槽，从所述定子铁芯的内层至其外层方向上，所述线圈槽配置有奇数个线层，每个所述线圈按照设定节距沿所述定子铁芯的第一方向依次排布于不同的所述线圈槽的线层，且其中每一所述支路的部分所述线圈从所述定子铁芯的内层方向至其外层方向上依次连接，另一部分所述线圈从所述定子铁芯的外层方向至其内层方向上依次连接。

2.根据权利要求1所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，所述线圈槽配置有9个所述线层。

3.根据权利要求1所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，每一项所述绕组均包括焊接端部及非焊接端部，所述焊接端部配置于所述绕组的引出线的同侧，所述非焊接端部配置于所述绕组背离所述引出线的一侧。

4.根据权利要求3所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，每一项所述绕组的所述引出线均配置于所述线圈槽的最外层。

5.根据权利要求3所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，所述焊接端部连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽的数目包括5个、6个及7个。

6.根据权利要求3所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，所述非焊接端部连接的两个所述线圈跨越所述线圈槽的数目包括6个。

7.根据权利要求1所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，所述线圈槽配置有48个，每一所述支路的线圈配置有24个。

8.根据权利要求1所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，每一所述支路的所述线圈在所述线层的每一层中均有分布。

9.根据权利要求3所述的奇数三支路并联扁线绕组定子，其特征在于，所述线圈包括第一导体、第二导体以及折弯部，所述折弯部配置于所述第一导体及所述第二导体之间，所述第一导体背离所述折弯部的一侧进行折弯形成所述焊接端部，所述第二导体背离所述折弯部的一侧进行折弯形成所述焊接端部，所述折弯部配置有所述非焊接端部，且所述折弯部配置有至少两处折弯。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的奇数三支路并联扁线绕组定子。