[发明专利]电机的扁线定子绕组结构

说明书

本发明提供了一种电机的扁线定子绕组结构，包括具有多个定子槽的定子铁芯和采用扁线在所述定子铁芯上绕制的各相绕组，每相所述绕组包括至少一个绕组单元，每个所述绕组单元包括第一U形线圈和第二U形线圈。在部分或全部所述第二U形线圈中，所有的所述第二U形线圈沿所述定子铁芯的周向方向依次连续设置，且一个所述第二U形线圈处于一个所述第一U形线圈的内侧，以形成一第一子单元。主要是在保证槽中导体按相带划分不变的前提下，解决现有技术中用量最多的跨距不同的线圈配比悬殊的问题，并能改善非焊接侧端部线圈之间空间紧张的问题。

技术领域

本发明涉及电机结构领域，特别是涉及一种电机的扁线定子绕组结构。

背景技术

现有技术中低压电机定子绕组一般由漆包圆铜线绕制成线圈后，按照一定规律下线到定子槽中制成，其特点决定了电机的槽满率较低且端部尺寸太大，限制了电机效率和功率密度的提升。随着扁线绝缘技术的发展，扁线自身的耐压水平不断提高，原来用于48V汽车发电机的扁线绕组技术逐渐开始用于电压等级为几百伏的新能源汽车的驱动电机领域。

为改善电势波形，电机一般设计为分布式绕组，即每极每相槽数q≥2，这样每个相带的每对极下有q个线圈。在现有的扁线绕组结构中，每个线圈的上下层边跨定子槽数相等，仅在需要避免闭合时人为的短距(或长距)一个(或数个)定子槽。这样的绕组结构中，不论是从定子的插入侧或者焊接侧出线，除去引出线及跳线等异形线，剩下两到三种主要的线圈形式，这些主要的线圈中其中一种数量最多，另外一种或两种数量很少，这几种线圈所用数量比例相差悬殊。如要实现60槽、极对数5、每槽导体数4层的绕组结构，每条支路含有标准“U”形线圈18个：其中跨6个定子槽的有16个，跨5个定子槽的有2 个，两者比例为8：1。由于扁线绕组需要用设备预制成型，这样带来一个问题：在制作线圈时需要制作较多的工装或者配置较多的设备去制作所需数量较多的线圈，造成某条产线生产吃紧而另外的产线却闲置的情况发生。

而且，扁铜线从直线段成型为“U”形线圈的过程中，在线圈的顶部折弯处至少需要两次弯折，扁铜线绝缘层会有损伤。现有技术的绕线方式，线圈非焊接端绕组端部长度一致，每个线圈在端部互相“叠压”排列，导致线圈端部空间紧张，电机长期运行过程中会存在由于绝缘破坏而短路的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电机的至少一个缺陷，提供一种电机的扁线定子绕组结构，主要是在保证槽中导体按相带划分不变的前提下，解决现有技术中用量最多的跨距不同的线圈配比悬殊的问题，并能改善非焊接侧端部线圈之间空间紧张的问题。

为此本发明提出了一种电机的扁线定子绕组结构，包括具有多个定子槽的定子铁芯和采用扁线在所述定子铁芯上绕制的各相绕组，每极每相槽数为2；

每相所述绕组包括至少一个绕组单元，每个所述绕组单元包括多个沿所述定子铁芯的周向方向依次设置的第一U形线圈和多个沿所述定子铁芯的周向方向均布的第二U形线圈；且在每个所述绕组单元中，所述第二U形线圈的数量比所述第一U形线圈的数量多1；其中

在部分或全部所述第二U形线圈中，所有的所述第二U形线圈沿所述定子铁芯的周向方向依次连续设置，且一个所述第二U形线圈处于一个所述第一U 形线圈的内侧，以形成一第一子单元；

每两个相邻的所述第一子单元中，采用波绕的接线方式使一个所述第一子单元的所述第二U形线圈的一个有效边与另一所述所述第一子单元的所述第一 U形线圈的一个有效边经焊接于其上的第一端接部分电连接，使一个所述第一子单元的所述第一U形线圈的一个有效边与另一所述所述第一子单元的所述第二U形线圈的一个有效边经焊接于其上的第二端接部分电连接；

每个所述绕组单元还包括两个导条，两个所述导条设置于未形成所述第一子单元的所述第二U形线圈的两侧，以形成一第二子单元；