一种扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种扁线绕组，具有其的定子、电机和车辆，所述扁线绕组包括三相相绕组，各相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括四个并联的支路；四个支路中均包括跨距为y

【技术实现步骤摘要】
一种扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆


[0001]本专利技术属于电机
，具体涉及一种扁线绕组、具有其的定子、电机和车辆。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的快速发展，驱动电机作为电动汽车的心脏，对其性能要求越来越高。目前，高速化、轻量化、高效率已经成为驱动电机发展趋势，对电机的功率密度、高效区、散热能力有着更高的要求。
[0003]扁线绕组可分为圆线和扁线，与圆线绕组相比，扁线绕组可以有效的提高电机槽满率，降低电机铜耗从而提高电机效率，同时还可以减小电机绕组端部高度，从而减小电机体积，提高功率/转矩密度。但扁线绕组存在固有的集肤效应现象，特别是高速电机，集肤效应尤为明显。为降低集肤效应，现有技术的做法是增加定子槽内导体数，如4层、6层、8层等，导致处理的工艺复杂化，并且成本较高。
[0004]由于各个并联支路的导体分布于定子槽内径的不同位置，尤其是当电机的每极每相槽数为奇数、支路数为偶数时，很难实现对称。若支路不对称，会导致反电势、电阻、电感存在较大差异，从而形成环流，增加附加损耗和功率，同时引起电机绕组局部过温，降低电机使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、制作简单、支路对称、排列整齐的扁线绕组、具有其的电机和车辆。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种扁线绕组，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括四个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯的周向铁芯槽上依次布置且相互串联的线圈，每组绕组支路中的四个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽内；
[0008]四个所述支路中均包括跨距为y
‑
1、y和y+2的线圈，四个支路的绕制方向均相同，均由槽口最外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位；如此循环，以实现支路对称；
[0009]或者，四个所述支路中均包括跨距为y的线圈，其中两个支路还均包括跨距为y
‑
2和y+1的线圈，另外两个支路则均包括跨距为y
‑
1和y+2的线圈；四个所述支路中相邻所述两个支路的绕制方向相反，其中一个支路由槽底次内层向槽口最外层进行绕制，再由槽口最外层向槽底最内层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位；相邻的另外一个支路则由槽口次外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位；如此循环，以实现支路对称。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述四个支路所采用的绕线方式是：在槽口最外层设置跨距为y+2的同层线圈，并利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺
序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并在槽口最外层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并利用跨距为y
‑
2或y+1的线圈在槽底最内层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1或y+2的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并在槽口最外层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1或y+2的线圈在槽底最内层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
2或y+1的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y的线圈包括第一线圈，所述第一线圈包括第一线圈主体和第一弯折部，所述第一线圈主体包括两根相互平行布置的第一支杆和连接两根第一支杆一端的第一头部，两根第一支杆的另一端设有第一弯折部以形成焊接端，所述第一弯折部沿所述第一线圈主体的宽度方向的一侧弯折。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y的线圈还包括第二线圈，所述第二线圈包括第二线圈主体和第二弯折部，所述第二线圈主体包括两根相互平行布置的第二支杆和连接两根第二支杆一端的第二头部，两根第二支杆的另一端设有第二弯折部以形成焊接端，所述第二弯折部沿所述第二线圈主体的宽度方向，且远离第二线圈主体的方向弯折。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y
‑
1、y
‑
2、y+1和y+2的线圈均包括第三线圈，所述第三线圈包括第三线圈主体和第三弯折部，所述第三线圈主体包括两根相互平行布置的第三支杆和连接两根第三支杆一端的第三头部，两根第三支杆的另一端设有第三弯折部以形成焊接端，所述第三弯折部沿所述第三线圈主体的宽度方向的一侧弯折；所述第一弯折部与第三弯折部的弯折方向相反。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括线圈A1
‑
a2、A3
‑
a4、A5
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a6、A7
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a8、A9
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a10、A11
‑
a12、A13
‑
a14，第二个支路包括线圈B1
‑
b2、B3
‑
b4、B5
‑
b6、B7
‑
b8、B9
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b10、B11
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b12、B13
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b14，第三个支路包括线圈C1
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c2、C3
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c4、C5
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c6、C7
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c8、C9
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c10、C11
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扁线绕组，其特征在于，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括四个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯(5)的周向铁芯槽(51)上依次布置且相互串联的线圈，每组绕组支路中的四个所述支路之间的线圈布置在相邻铁芯槽(51)内；四个所述支路中均包括跨距为y
‑
1、y和y+2的线圈，四个支路的绕制方向均相同，均由槽口最外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位；如此循环，以实现支路对称；或者，四个所述支路中均包括跨距为y的线圈，其中两个支路还均包括跨距为y
‑
2和y+1的线圈，另外两个支路则均包括跨距为y
‑
1和y+2的线圈；四个所述支路中相邻所述两个支路的绕制方向相反，其中一个支路由槽底次内层向槽口最外层进行绕制，再由槽口最外层向槽底最内层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽底最内层进行换位；相邻的另外一个支路则由槽口次外层向槽底最内层进行绕制，再由槽底最内层向槽口最外层绕制，并通过不同跨距的线圈在槽口最外层进行换位；如此循环，以实现支路对称。2.根据权利要求1所述的扁线绕组，其特征在于，所述四个支路所采用的绕线方式是：在槽口最外层设置跨距为y+2的同层线圈，并利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。3.根据权利要求1所述的扁线绕组，其特征在于，相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并在槽口最外层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并利用跨距为y
‑
2或y+1的线圈在槽底最内层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。4.根据权利要求3所述的扁线绕组，其特征在于，相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1或y+2的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。5.根据权利要求1所述的扁线绕组，其特征在于，相邻所述两个支路的其中一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并在槽口最外层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并利用跨距为y
‑
1或y+2的线圈在槽底最内层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。6.根据权利要求5所述的扁线绕组，其特征在于，相邻所述两个支路的另一个支路所采用的绕线方式是：利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽口次外层向槽底次内层进行绕制，并在槽底最内层设置跨距为y的同层线圈，再利用跨距为y的线圈按预设的顺序方向由槽底次内层向槽口次外层进行绕制，并利用跨距为y
‑
2或y+1的线圈在槽口最外层进行同层换位，如此循环，以实现支路对称。7.根据权利要求1所述的扁线绕组，其特征在于，所述跨距为y的线圈包括第一线圈
(1)，所述第一线圈(1)包括第一线圈主体(11)和第一弯折部(12)，所述第一线圈主体(11)包括两根相互平行布置的第一支杆(111)和连接两根第一支杆(111)一端的第一头部(112)，两根第一支杆(111)的另一端设有第一弯折部(12)以形成焊接端，所述第一弯折部(12)沿所述第一线圈主体(11)的宽度方向的一侧弯折。8.根据权利要求7所述的扁线绕组，其特征在于，所述跨距为y的线圈还包括第二线圈(2)，所述第二线圈(2)包括第二线圈主体(21)和第二弯折部(22)，所述第二线圈主体(21)包括两根相互平行布置的第二支杆(211)和连接两根第二支杆(211)一端的第二头部(212)，两根第二支杆(211)的另一端设有第二弯折部(22)以形成焊接端，所述第二弯折部(22)沿所述第二线圈主体(21)的宽度方向，且远离第二线圈主体(21)的方向弯折。9.根据权利要求8所述的扁线绕组，其特征在于，所述跨距为y
‑
1、y
‑
2、y+1和y+2的线圈均包括第三线圈(3)，所述第三线圈(3)包括第三线圈主体(31)和第三弯折部(32)，所述第三线圈主体(31)包括两根相互平行布置的第三支杆(311)和连接两根第三支杆(311)一端的第三头部(312)，两根第三支杆(311)的另一端设有第三弯折部(32)以形成焊接端，所述第三弯折部(32)沿所述第三线圈主体(31)的宽度方向的一侧弯折；所述第一弯折部(12)与第三弯折部(32)的弯折方向相反。10.根据权利要求2所述的扁线绕组，其特征在于，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括线圈A1
‑
a2、A3
‑
a4、A5
‑
a6、A7
‑
a8、A9
‑
a10、A11
‑
a12、A13
‑
a14，第二个支路包括线圈B1
‑
b2、B3
‑
b4、B5
‑
b6、B7
‑
b8、B9
‑
b10、B11
‑
b12、B13
‑
b14，第三个支路包括线圈C1
‑
c2、C3
‑
c4、C5
‑
c6、C7
‑
c8、C9
‑
c10、C11
‑
c12、C13
‑
c14，第四个支路包括线圈D1
‑
d2、D3
‑
d4、D5
‑
d6、D7
‑
d8、D9
‑
d10、D11
‑
d12、D13
‑
d14；四个支路的绕制方向均相同，且相互对称；线圈A1
‑
a2、B1
‑
b2、C1
‑
c2、D1
‑
d2的跨距均为y+2；其上边层和下边层均位于铁芯槽(51)的第6层；线圈A3
‑
a4、B3
‑
b4、C3
‑
c4、D3
‑
d4的跨距均为y；其上边层均位于铁芯槽(51)的第5层，下层边均位于铁芯槽(51)的第4层；线圈A5
‑
a6、B5
‑
b6、C5
‑
c6、D5
‑
d6的跨距均为y；其上边层均位于铁芯槽(51)的第3层，下层边均位于铁芯槽(51)的第2层；线圈A7
‑
a8、B7
‑
b8、C7
‑
c8、D7
‑
d8的跨距均为y，其上边层和下边层均位于铁芯槽(51)的第1层；线圈A9
‑
a10、B9
‑
b10、C9
‑
c10、D9
‑
d10的跨距均为y，其上边层均位于铁芯槽(51)的第2层，下层边均位于铁芯槽(51)的第3层；线圈A11
‑
a12、B11
‑
b12、C11
‑
c12、D11
‑
d12的跨距均为y，其上边层均位于铁芯槽(51)的第4层，下层边均位于铁芯槽(51)的第5层；线圈A13
‑
a14、B13
‑
b14、C13
‑
c14、D13
‑
d14的跨距均为y
‑
1，其上边层和下边层均位于铁芯槽(51)的第1层；线圈A1
‑
a2与线圈A3
‑
a4通过扭头焊接相连，线圈A3
‑
a4与线圈A5
‑
a6通过扭头焊接相连，线圈A5
‑
a6与线圈A7
‑
a8通过扭头焊接相连，以此类推；线圈连接顺序从第6层、第5层到第4层、第3层到第2层、再到第1层、在第1层走完同层再返回第2层直至第6层，如此循环往复；依次类推第二个支路、第三个支路和第四个支路。
11.根据权利要求4所述的扁线绕组，其特征在于，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的第一个支路包括线圈A1
‑
a2、A3
‑
a4、A5
‑
a6、A7
‑
a8、A9
‑
a10、A11
‑
a12，第二个支路包括线圈B1
‑
b2、B3
‑
b4、B5
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b6、B7
‑
b8、B9
‑
b10、B11
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b12，第三个支路包括线圈C1
‑
c2、C3
‑
c4、C5
‑
c6、C7
‑
c8、C9
‑
c10、C11
‑
c12，第四个支路包括线圈D1
‑
d2、D3
‑
d4、D5
‑
d6、D7
‑
d8、D9
‑
d10、D11
‑
d12；第一个支路和第三个支路的绕制方向相同，第二个支路和第四个支路的绕制方向相同；线圈A1
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a2、B1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：史俊旭，陈致初，胡明，胡华，石鸿佼，余俊杰，江昕，吴辉忠，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：