【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车领域，具体地涉及一种发夹式扁线绕组。
技术介绍
1、随着新能源汽车技术的飞速发展，电动汽车(ev)作为绿色出行的代表，正逐步成为未来汽车市场的主流趋势。作为电动汽车的“心脏”，驱动电机的性能直接决定了整车的动力性、经济性以及驾驶体验。在众多电机类型中，扁线电机凭借其高槽满率、优异的散热性能以及高功率密度的特点，逐渐成为新能源汽车驱动系统的首选。
2、扁线电机采用hairpin(发夹式)扁线绕组作为其关键组成部分，这种设计不仅优化了电机的空间利用率，还提升了热传导效率，有助于电机在长时间高负载运行下保持稳定的性能。然而，针对每极每相槽数为3的6层扁线三相电机，传统的hairpin扁线电机绕组设计，通常属于整距绕组，难以避免地产生较高的磁动势谐波。这些谐波不仅增加了电机的电磁负荷，还导致了输出转矩的显著波动、nvh噪声表现差、谐波磁场损耗大、电机效率低等问题，从而影响电动汽车驾乘者的舒适性和车辆续航里程。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了至少解决现有技术存在的技术问题之一，提供一种发夹式扁线绕组，该发夹式扁线绕组能够有效削减绕组磁动势谐波，从而提升电机的性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种发夹式扁线绕组，用于每极每相槽数为3的电机，所述发夹式扁线绕组包括三相绕组，每一相绕组包括多个并联的支路，每个所述支路包括多个串联在一起的发夹线圈，多个发夹线圈采用三相并联的方式绕设于具有多个定子槽的环状定子上，每个定子槽内均绕设有6
3、在相邻的定子槽中，所述扁线导体的排列方式遵循一个特定的相位交替与层数分配模式，具体为：6层第一相导体、6层第一相导体、2层第二相导体+4层第一相导体、6层第二相导体、6层第二相导体、2层第三相导体+4层第二相导体、6层第三相导体、6层第三相导体、2层第一相导体+4层第三相导体；
4、所述排列方式在所述环状定子上循环设置一周。
5、在一些实施例中，所述定子槽数量为18或36或54或72。
6、在一些实施例中，所述三相绕组为u相绕组、v相绕组和w相绕组，所述u相绕组、v相绕组和w相绕组分别包括二个并联的支路；
7、从电流的初始流入点开始，每九个发夹线圈在所述环状定子上串联构成一个电流环，每一相的每一支路具有三个电流环；
8、当n∈[1，3]时，第一支路和第二支路的第n电流环的发夹线圈位于第2(4-n)层和第2(4-n)-1层，第n电流环上的电流从第2(4-n)层流入并从第2(4-n)-1层流出，发夹线圈沿第一方向绕设；
9、其中，在所述u相绕组中，u相绕组的第一支路顺着槽位增大方向平移9个槽距形成u相绕组的第二支路，第一支路和第二支路的第一电流环的九个发夹线圈的跨距依次是10、9、9、7、9、9、10、9、9个定子槽；第一支路和第二支路的第二、三电流环的九个发夹线圈的跨距依次是7、9、9、10、9、9、10、9、9个定子槽；
10、v相绕组由u相绕组顺着槽位增大方向平移6个槽距形成；
11、w相绕组由u相绕组顺着槽位减小方向平移6个槽距形成。
12、在一些实施例中，沿第一方向将定子槽沿周向展开后按照1-54的顺序编号，沿定子槽槽底至槽口的方向对层数按照a-f编号，定义xy为第x定子槽的第y层，x∈[1，54]，y∈[a，f]，第1层至第6层依次对应f层至a层，u1+为u相上第一支路电流的初始流入点，u1-为u相上第一支路电流的最终流出点，u相第一支路u1+至u1-的绕组连接线路为：
13、28a→18b→9a→54b→45a→36b→27a→20b→11a→2b→47a→38b→29a→19b→10a→1b→46a→37b→28c→21d→12c→3d→48c→39d→30c→20d→11c→2d→47c→38d→29c→19d→10c→1d→46c→37d→28e→21f→12e→3f→48e→39f→30e→20f→11e→2f→47e→38f→29e→19f→10e→1f→46e→37f；u2+为37a。
14、在一些实施例中，所述三相绕组为u相绕组、v相绕组和w相绕组，所述u相绕组、v相绕组和w相绕组分别包括三个并联的支路；
15、自电流流入点开始，扁线配合发夹线圈沿着所述环状定子的圆周方向绕行至下一层，每两层构成一个电流环，每一相的每一支路具有6个电流环；
16、当n∈[1，3]时，第一支路的第n电流环位于第2n-1和第2n层，第n电流环上的电流从第2n-1层流入并从第2n层流出，发夹线圈沿第一方向绕设；当n∈[4，6]时，第一支路的第n电流环的发夹线圈位于第2(n-3)-1和第2(n-3)层，第n电流环的电流从第2(n-3)-1层流入并从第2(n-3)层流出，其发夹线圈沿与第一方向相反的第二方向绕设；
17、其中，在所述u相绕组中，第二支路由第一支路顺着槽位增大方向平移1个槽距，第三支路由第二支路顺着槽位增大方向平移1个槽距，第一支路、第二支路和第三支路的每个电流环上的发夹线圈的跨距均为9个定子槽；
18、w相绕组由u相绕组顺着槽位减小方向平移6个槽距形成；
19、v相绕组由w相绕组顺着槽位减小方向平移6个槽距形成。
20、在一些实施例中，沿第一方向将定子槽沿周向展开后按照1-54的顺序编号，沿定子槽槽底至槽口的方向对层数按照a-f编号，定义xy为第x定子槽的第y层，x∈[1，54]，y∈[a，f]，第1层至第6层依次对应f层至a层，u1+为u相上第一支路电流的初始流入点，u1-为u相上第一支路电流的最终流出点，u相第一支路u1+至u1-的绕组连接线路为：
21、37f→28e→19f→10e→1f→46e→39d→30c→21d→12c→3d→48c→37b→28a→19b→10a→1b→46a→1a→10b→19a→28b→37a→46b→3c→12d→21c→30d→39c→48d→1e→10f→19e→28f→37e→46f；u2+和u3+依次为38f和39f。
22、在一些实施例中，二支路连接方式的发夹式扁线绕组的进线端和出线端位于所述扁线绕组的焊接端。
23、在一些实施例中，三支路连接方式的发夹式扁线绕组的进线端和出线端位于所述扁线绕组的王冠端。
24、在一些实施例中，所述发夹式扁线绕组的焊接端的跨距均为9。
25、通过上述技术方案，扁线导体遵循一个特定的相位交替与层数分配模式在环状定子上循环设置一周，具体为：6层第一相导体、6层第一相导体、2层第二相导体+4层第一相导体、6层第二相导体、6层第二相导体、2层第三相导体+4层第二相导体、6层第三相导体、6层第三相导体、2层第一相导体+4层第三相导体，这种扁线导体的排列方式可以显著削减绕组的磁动势谐波，从而使得电机的转矩脉动小，运转更平稳，提升了nvh性能和电机效率。
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1.一种发夹式扁线绕组，用于每极每相槽数为3的电机，其特征在于，所述发夹式扁线绕组包括三相绕组，每一相绕组包括多个并联的支路，每个所述支路包括多个串联在一起的发夹线圈，多个发夹线圈采用三相并联的方式绕设于具有多个定子槽的环状定子上，每个定子槽内均绕设有6层扁线导体；
2.根据权利要求1所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所述定子槽数量为18或36或54或72。
3.根据权利要求2所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所述三相绕组为U相绕组、V相绕组和W相绕组，所述U相绕组、V相绕组和W相绕组分别包括二个并联的支路；
4.根据权利要求3所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，沿第一方向将定子槽沿周向展开后按照1-54的顺序编号，沿定子槽槽底至槽口的方向对层数按照a-f编号，定义xy为第x定子槽的第y层，x∈[1，54]，y∈[a，f]，第1层至第6层依次对应f层至a层，U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点，U相第一支路U1+至U1-的绕组连接线路为：
5.根据权利要求2所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所
6.根据权利要求5所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，沿第一方向将定子槽沿周向展开后按照1-54的顺序编号，沿定子槽槽底至槽口的方向对层数按照a-f编号，定义xy为第x定子槽的第y层，x∈[1，54]，y∈[a，f]，第1层至第6层依次对应f层至a层，U1+为U相上第一支路电流的初始流入点，U1-为U相上第一支路电流的最终流出点，U相第一支路U1+至U1-的绕组连接线路为：
7.根据权利要求3所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，二支路连接方式的发夹式扁线绕组的进线端和出线端位于所述扁线绕组的焊接端。
8.根据权利要求5所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，三支路连接方式的发夹式扁线绕组的进线端和出线端位于所述扁线绕组的王冠端。
9.根据权利要求1所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所述发夹式扁线绕组的焊接端的跨距均为9。
...【技术特征摘要】
1.一种发夹式扁线绕组，用于每极每相槽数为3的电机，其特征在于，所述发夹式扁线绕组包括三相绕组，每一相绕组包括多个并联的支路，每个所述支路包括多个串联在一起的发夹线圈，多个发夹线圈采用三相并联的方式绕设于具有多个定子槽的环状定子上，每个定子槽内均绕设有6层扁线导体；
2.根据权利要求1所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所述定子槽数量为18或36或54或72。
3.根据权利要求2所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，所述三相绕组为u相绕组、v相绕组和w相绕组，所述u相绕组、v相绕组和w相绕组分别包括二个并联的支路；
4.根据权利要求3所述的发夹式扁线绕组，其特征在于，沿第一方向将定子槽沿周向展开后按照1-54的顺序编号，沿定子槽槽底至槽口的方向对层数按照a-f编号，定义xy为第x定子槽的第y层，x∈[1，54]，y∈[a，f]，第1层至第6层依次对应f层至a层，u1+为u相上第一支路电流的初始流入点，u1-为u相上第一支路电流的最终流出点，u相第一支路u1+至u1-的绕组连接线路为：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈垒，赵志军，
申请(专利权)人：合肥钧联汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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