一种扁线立绕电机绕组、电机定子和扁线立绕电机制造技术

本发明专利技术提供了一种扁线立绕电机绕组、电机定子和扁线立绕电机，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，M≥2，且M为整数；每个立绕线圈单元包括：N个立绕线圈、N‑1个长跨线、1个进线端以及1个出线端；长跨线跨越的定子铁芯的齿部数量P大于2，且对于立绕线圈单元的长跨线，(P‑4)为3的倍数。本申请提供的扁线立绕电机绕组的每一个并联支路都是由一组连续、完整的立绕线圈构成，整体电机只有引出线或中性点各自汇聚在一起进行焊接(角接时无中性点)，绕组无多余的焊点，减化了连接的复杂程度，实现自动化生产；由于采用立式绕线，也大幅度减少了热阻，提高了散热能力，提升了电机的扭矩密度。

【技术实现步骤摘要】
一种扁线立绕电机绕组、电机定子和扁线立绕电机
本专利技术实施例涉及电机
，尤其涉及一种扁线立绕电机绕组、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；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
本专利技术提供一种扁线立绕电机绕组、电机定子和扁线立绕电机，扁线立绕电机绕组的每一个并联支路都是由一组连续、完整的立绕线圈构成，整体电机只有引出线或中性点各自汇聚在一起进行焊接(角接时无中性点)，绕组无多余的焊点，减化了连接的复杂程度，实现自动化生产；由于采用立式绕线，也大幅度减少了热阻，提高了散热能力，提升了电机的扭矩密度。本专利技术实施例提供了一种扁线立绕电机绕组，包括三相立绕线圈组；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：N个立绕线圈、N-1个长跨线、1个进线端以及1个出线端，N≥2，N＝定子铁芯的槽数/3/n，n为所述扁线立绕电机绕组的并联支路数，且n＞2；两个所述立绕线圈之间形成一个所述长跨线；所述立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述长跨线的方向一致或相反；所述长跨线跨越的定子铁芯的齿部数量P大于2。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定子铁芯上相邻的两个槽内；所述转弯部的形状包括：形成所述转弯部的各直线段均相切的圆弧，其中，所述转弯部的转弯半径R＝(2*t+w+x)/2，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，x为槽内部分与所述齿部之间的间隙变量；或者，所述转弯部的形状还包括：形成所述转弯部的各直线段相切的带圆角矩形；或者，所述转弯部的形状还包括：形成所述转弯部的各直线段不相切的劣弧。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*2D，D为常数，且D≥1，D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，定子铁芯的槽数为30，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数n＝2，每相所述立绕线圈组中的所述立绕线圈单元数量M＝2；所述立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成所述立绕线圈单元的第1个立绕线圈，并间隔极距*2的距离卷绕另一个所述齿部，形成所述立绕线圈单元的第2个立绕线圈，直至形成所述立绕线圈单元的第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，每相所述立绕线圈组中的每个所述立绕线圈单元的所述进线端均相连接，形成一相的进线端，每个所述立绕线圈单元的所述出线端均相连接，形成一相的出线端；三相所述立绕线圈组中，U相的所述进线端与V相的所述出线端相连接，V相的所述进线端与W相的所述出线端相连接，W相的所述进线端与U相的所述出线端相连接，任意两相的所述出线端与所述进线端相连接的位置连接相引出线。本专利技术实施例还提供了一种电机定子，包括：定子铁芯和上述任一实施例所述的扁线立绕电机绕组；所述定子铁芯呈圆筒状，包括Q个齿部以及多个T型槽楔；Q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，所述槽的数量为Q，Q为3的倍数，且Q为整数；所述T型槽楔设置于同一个所述槽内的相邻两个立绕线圈之间；所述扁线立绕电机绕组由线圈导体根据预设规律卷绕所述齿部形成，其中，所述扁线立绕电机绕组包括三相立绕线圈组，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；每个所述立绕线圈单元包括N个立绕线圈、N-1个长跨线、1个进线端以及1个出线端，N≥2，N＝Q/3/n，n为所述扁线立绕电机绕组的并联支路数，且n＞2。进一步地，所述定子铁芯还包括绝缘纸；所述绝缘纸设置于所述槽内，并包裹所述立绕线圈；所述绝缘纸在所述槽内采用三面围绕的形式包裹所述立绕线圈，或者，所述绝缘纸在所述槽内采用四面围绕的形式包裹所述立绕线圈。本专利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。本专利技术提供了一种扁线立绕电机绕组、电机定子和扁线立绕电机，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；每个立绕线圈单元包括：N个立绕线圈、N-1个长跨线、1个进线端以及1个出线端，N≥2，N＝定子铁芯的槽数/3/n，n为扁线立绕电机绕组的并联支路数，且n＞2；两个立绕线圈之间形成一个长跨线；长跨线跨越的定子铁芯的齿部数量P大于2。本申请提供的扁线立绕电机绕组的每一个并联支路都是由一组连续、完整的立绕线圈构成，整体电机只有引出线或中性点各自汇聚在一起进行焊接(角接时无中性点)，绕组无多余的焊点，减化了连接的复杂程度，实现自动化生产；由于采用立式绕线，也大幅度减少了热阻，提高了散热能力，提升了电机的扭矩密度。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种两并联支路的电机定子的结构图；图2是本专利技术实施例提供的一种两并联支路的电机定子的一相电机绕组的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的两并联支路的电机定子中立绕线圈单元的示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种立绕线圈的示意图；图5(a)是本专利技术实施例提供的一种转弯部的示意图；图5(b)是本专利技术实施例提供的另一种转弯部的示意图；图5(c)是本专利技术实施例提供的又一种转弯部的示意图；图6是本专利技术实施例提供的立绕线圈间隙的示意图；图7是本专利技术实施例提供的又一种两并联支路的电机定子的结构图；图8是本专利技术实施例提供的T型槽楔的示意图；图9(1)是本专利技术实施例提供的绝缘纸三面围绕立绕线圈的示意图；图9(2)是本专利技术实施例提供的一种绝缘纸的示意图；图9(3)是本专利技术实施例提供的绝缘纸四面围绕立绕线圈的示意图；图9(4)是本专利技术实施例提供的又一种绝缘纸的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扁线立绕电机绕组，其特征在于，包括三相立绕线圈组；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：N个立绕线圈、N-1个长跨线、1个进线端以及1个出线端，N≥2，N＝定子铁芯的槽数/3/n，n为所述扁线立绕电机绕组的并联支路数，且n＞2；两个所述立绕线圈之间形成一个所述长跨线；/n所述立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述长跨线的方向一致或相反；/n所述长跨线跨越的定子铁芯的齿部数量P大于2。/n

【技术特征摘要】
1.一种扁线立绕电机绕组，其特征在于，包括三相立绕线圈组；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：N个立绕线圈、N-1个长跨线、1个进线端以及1个出线端，N≥2，N＝定子铁芯的槽数/3/n，n为所述扁线立绕电机绕组的并联支路数，且n＞2；两个所述立绕线圈之间形成一个所述长跨线；
所述立绕线圈单元的所述立绕线圈的卷绕方向与形成所述长跨线的方向一致或相反；
所述长跨线跨越的定子铁芯的齿部数量P大于2。


2.根据权利要求1所述的扁线立绕电机绕组，其特征在于，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定子铁芯上相邻的两个槽内；
所述转弯部的形状包括：形成所述转弯部的各直线段均相切的圆弧，其中，所述转弯部的转弯半径R＝(2*t+w+x)/2，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，x为槽内部分与所述齿部之间的间隙变量；
或者，所述转弯部的形状还包括：形成所述转弯部的各直线段相切的带圆角矩形；
或者，所述转弯部的形状还包括：形成所述转弯部的各直线段不相切的劣弧。


3.根据权利要求2所述的扁线立绕电机绕组，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*2D，D为常数，且D≥1，D为整数。


4.根据权利要求3所述的扁线立绕电机绕组，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。


5.根据权利要求4所述的扁线立绕电机绕组，其特征在于，定子铁芯的槽数为30，所述扁线立绕电机绕组的并联支路数n＝2，每相所述立绕线圈组中的所述立绕线圈单元数量M＝2；
所述立绕线圈单元由线圈导体卷绕一个所述齿部，形成所述立绕线圈单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延海，陈旭文，郑艳双，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：发明
国别省市：天津;12