一种电机定子和扁线立绕电机制造技术

本实用新型专利技术中的扁线立绕电机绕组以扁线立绕的方式卷绕整体定子铁芯的齿部所形成，包括三相立绕线圈组，每相立绕线圈组包括M个立绕线圈单元，每个立绕线圈单元包括P个立绕线圈、P‑1个跨线、1个进线端以及1个出线端；相邻两个立绕线圈之间形成一个跨线；M个立绕线圈单元包括M

A kind of motor stator and flat wire vertical wound motor

【技术实现步骤摘要】
一种电机定子和扁线立绕电机
本技术实施例涉及电机
，尤其涉及一种电机定子和扁线立绕电机。
技术介绍
随着新能源汽车的不断发展，对汽车提供主要动力源的电机部分要求越来越高，特别在新能源乘用车领域在空间越来越紧凑的情况下要求电机的转矩及功率越来越高。因此如何用更小的体积实现转矩及功率密度的最大化成为电机设计的难点及挑战。目前市场上应用比较广泛的是拼块式集中绕组，拼块式集中绕组相比其他种类电机的优势是端部绕组高度相对较低，但是其缺点也很明显，主要包括：定子拼块工艺复杂、拼块后尺寸一致性差、铁芯拼块降低电机性能；绕组槽满率低；定子绕组单独的汇流排结构焊点多不可靠且增加了绕组端部尺寸，同时汇流排结构增加了电机成本。可以看出虽然拼块式集中绕组得到了广泛应用，但是如何发挥其优点的情况下避免其缺点是电机设计的主要方向。
技术实现思路
本技术提供一种电机定子和扁线立绕电机，采用一体式的定子铁芯以及扁线立绕的卷绕方式不仅有效提高了电机定子的槽满率，还可以将引出线和中性点各自汇聚在一起，取消了汇流排，方便电机绕组的并联支路以最短路径连接，减化了连接的复杂程度，有效减少了线路的长度，减少了成本，降低了电机轴向尺寸，改善了电机绕组因焊点多导致的系列风险问题。本技术实施例提供了一种电机定子，包括：定子铁芯和扁线立绕电机绕组；所述定子铁芯为一体式结构，包括N个齿部；所述齿部为矩形结构的平行齿，N个所述齿部向径向内侧延伸且沿圆周方均匀分布，相邻两个所述齿部形成一个槽，所述槽为沿所述定子铁芯的轴向上下贯通的开口槽，所述槽的数量为N，N为3的倍数，且N≥12，N为整数；所述扁线立绕电机绕组包括三相立绕线圈组，所述立绕线圈组通过线圈导体卷绕所述定子铁芯的所述齿部形成，其中，所述线圈导体的形状为扁线，扁线扁平的一侧与所述定子铁芯的轴向相平行的卷绕所述齿部形成所述立绕线圈组；每相所述立绕线圈组包括M个立绕线圈单元，M≥2，且M为整数；其中，每个所述立绕线圈单元包括：P个立绕线圈、P-1个跨线、1个进线端以及1个出线端，P≥2，P＝N/3/扁线立绕电机绕组的并联支路数，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数等于每相所述立绕线圈组的立绕线圈单元个数，相邻两个所述立绕线圈之间形成一个所述跨线；M个所述立绕线圈单元包括M1个正旋立绕线圈单元和M2个反旋立绕线圈单元；其中，M1+M2＝M；M1个所述正旋立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述跨线的方向一致；M2个所述反旋立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述跨线的方向相反。进一步地，每个所述立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成第1个立绕线圈，并间隔预设距离卷绕另一个所述齿部，形成第2个立绕线圈，直至形成第P个立绕线圈；其中，所述预设距离为所述跨线的长度，所述预设距离＝极距*2Q，Q为常数，且Q≥1，Q为整数。进一步地，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数为2，所述立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*2。进一步地，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数为5，所述正旋立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*6，所述反旋立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*4。进一步地，所述立绕线圈由所述线圈导体沿径向由外向内卷绕所述齿部形成；或者，所述立绕线圈由所述线圈导体沿径向由内向外卷绕所述齿部形成。进一步地，所述跨线设置于所述立绕线圈的轴向外侧。进一步地，所述定子铁芯的槽数N＝30，每相所述立绕线圈组中的所述立绕线圈单元数量M＝2，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数为2，其中，所述正旋立绕线圈单元的数量M1＝1，所述反旋立绕线圈单元的数量M2＝1，所述立绕线圈的数量P＝5；所述正旋立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成所述正旋立绕线圈单元的第1个立绕线圈，并间隔极距*2的距离卷绕另一个所述齿部，形成所述正旋立绕线圈单元的第2个立绕线圈，直至形成所述正旋立绕线圈单元的第5个立绕线圈；所述反旋立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成所述反旋立绕线圈单元的第1个立绕线圈，并间隔极距*2的距离卷绕另一个所述齿部，形成所述反旋立绕线圈单元的第2个立绕线圈，直至形成所述反旋立绕线圈单元的第5个立绕线圈。进一步地，每个所述立绕线圈单元的所述进线端连接相引出线，所述出线端连接中性点；或者，每个所述立绕线圈单元的所述进线端连接中性点，所述出线端连接相引出线。进一步地，每个所述立绕线圈包括多个第一槽内部分、多个第二槽内部分以及多个转弯部，多个所述第一槽内部分与多个所述第二槽内部分设置于相邻的两个所述槽内；所述转弯部的转弯半径R＝(2*t+w+0.5)/2，其中，R为所述转弯部的转弯半径，t为绝缘纸厚度，w为所述齿部的宽度。进一步地，所述定子铁芯的端部通过堆叠薄钢板构成，所述定子铁芯与所述转弯部配合部分的横截面形状包括以下之一：梯形、阶梯形、半圆形。进一步地，所述定子铁芯还包括多个T型槽楔，所述T型槽楔设置于同一个所述槽内的相邻两个所述立绕线圈之间。本技术实施例还提供了一种扁线立绕电机，包括上述任一实施例所述的电机定子。本技术实施例的技术方案中的扁线立绕电机绕组的每相立绕线圈组包括M个立绕线圈单元，其中，每个立绕线圈单元包括：P个立绕线圈、P-1个跨线、1个进线端以及1个出线端，P≥2，P＝N/3/扁线立绕电机绕组的并联支路数，扁线立绕电机绕组的并联支路数等于每相立绕线圈组的立绕线圈单元个数；相邻两个立绕线圈之间形成一个跨线；M个立绕线圈单元包括M1个正旋立绕线圈单元和M2个反旋立绕线圈单元；其中，M1+M2＝M；M1个正旋立绕线圈单元的立绕线圈的卷绕方向与形成跨线的方向一致；M2个反旋立绕线圈单元的立绕线圈的卷绕方向与形成跨线的方向相反。本申请采用了一体式的定子铁芯以及扁线立绕的卷绕方式不仅有效提高了电机定子的槽满率，还可以将引出线和中性点各自汇聚在一起，取消了汇流排，方便电机绕组的并联支路以最短路径连接，减化了连接的复杂程度，有效减少了线路的长度，减少了成本，降低了电机轴向尺寸，改善了电机绕组因焊点多导致的系列风险问题。附图说明图1是本技术实施例提供的一种两并联支路的电机定子的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种两并联支路的电机定子的一相扁线立绕电机绕组的结构示意图；图3是本技术实施例提供的正旋立绕线圈单元的示意图；图4是本技术实施例提供的反旋立绕线圈单元的示意图；图5是本技术实施例提供的立绕线圈单元的平铺展开图；图6是本技术实施例提供的一种五并联支路的电机定子的结构图；图7是本技术实施例提供的一种五并联支路的电机定子的一相扁线立绕电机绕组的结构示意图；图8是本技术实施例提供的五并联支路的电机定子中正旋立绕线圈单元的示意图；图9是本技术实施例提供的五并联支路的电机定子中反旋立绕线圈单元的示意图；图10是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机定子，其特征在于，包括：定子铁芯和扁线立绕电机绕组；/n所述定子铁芯为一体式结构，包括N个齿部；所述齿部为矩形结构的平行齿，N个所述齿部向径向内侧延伸且沿圆周方均匀分布；相邻两个所述齿部形成一个槽，所述槽为沿所述定子铁芯的轴向上下贯通的开口槽，所述槽的数量为N，N为3的倍数，且N≥12，N为整数；/n所述扁线立绕电机绕组包括三相立绕线圈组，所述立绕线圈组通过线圈导体卷绕所述定子铁芯的所述齿部形成，其中，所述线圈导体的形状为扁线，扁线扁平的一侧与所述定子铁芯的轴向相平行的卷绕所述齿部形成所述立绕线圈组；每相所述立绕线圈组包括M个立绕线圈单元，M≥2，且M为整数；/n其中，每个所述立绕线圈单元包括：P个立绕线圈、P-1个跨线、1个进线端以及1个出线端，P≥2，P＝N/3/扁线立绕电机绕组的并联支路数，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数等于每相所述立绕线圈组的立绕线圈单元个数，相邻两个所述立绕线圈之间形成一个所述跨线；/nM个所述立绕线圈单元包括M

【技术特征摘要】
1.一种电机定子，其特征在于，包括：定子铁芯和扁线立绕电机绕组；
所述定子铁芯为一体式结构，包括N个齿部；所述齿部为矩形结构的平行齿，N个所述齿部向径向内侧延伸且沿圆周方均匀分布；相邻两个所述齿部形成一个槽，所述槽为沿所述定子铁芯的轴向上下贯通的开口槽，所述槽的数量为N，N为3的倍数，且N≥12，N为整数；
所述扁线立绕电机绕组包括三相立绕线圈组，所述立绕线圈组通过线圈导体卷绕所述定子铁芯的所述齿部形成，其中，所述线圈导体的形状为扁线，扁线扁平的一侧与所述定子铁芯的轴向相平行的卷绕所述齿部形成所述立绕线圈组；每相所述立绕线圈组包括M个立绕线圈单元，M≥2，且M为整数；
其中，每个所述立绕线圈单元包括：P个立绕线圈、P-1个跨线、1个进线端以及1个出线端，P≥2，P＝N/3/扁线立绕电机绕组的并联支路数，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数等于每相所述立绕线圈组的立绕线圈单元个数，相邻两个所述立绕线圈之间形成一个所述跨线；
M个所述立绕线圈单元包括M1个正旋立绕线圈单元和M2个反旋立绕线圈单元；其中，M1+M2＝M；
M1个所述正旋立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述跨线的方向一致；M2个所述反旋立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述跨线的方向相反。


2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每个所述立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成第1个立绕线圈，并间隔预设距离卷绕另一个所述齿部，形成第2个立绕线圈，直至形成第P个立绕线圈；
其中，所述预设距离为所述跨线的长度，所述预设距离＝极距*2Q，Q为常数，且Q≥1，Q为整数。


3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数为2，所述立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*2。


4.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数为5，所述正旋立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*6，所述反旋立绕线圈单元的所述跨线距离为极距*4。


5.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述立绕线圈由所述线圈导体沿径向由外向内卷绕所述齿部形成；或者，所述立...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延海，郑艳双，陈旭文，李广举，
申请(专利权)人：天津市松正电动汽车技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12