[发明专利]扁线绕组结构及包括其的定子及电机

说明书

本发明公开了一种扁线绕组结构及包括其的定子及电机，所述扁线绕组结构布设在定子铁芯中，且所述定子铁芯的齿部开设有多个线槽，每个所述线槽设有多个径向排列且为偶数个的安装位以用于容纳多根所述扁线线圈导体的插脚，其中所述扁线绕组结构包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，且每一相绕组均包括四个并联支路，所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组均为双层绕组结构；在绕所述定子铁芯绕线的一圈中，每个所述并联支路自一个线槽的上层引入，自另一线槽的下层引出，且同一相绕组的两个不同并联支路在所述线槽内交叠形成所述双层绕组结构。本发明所涉及的电机具有较好的扭矩输出性能和较高的功率因素。

技术领域

本发明涉及电动汽车中的电机领域，特别是涉及一种扁线绕组结构及包括其的定子及电机。

背景技术

随着电动汽车技术的发展，其对于驱动电机的运行性能要求越来越高。作为电动汽车的关键部件，驱动电机的输出性能直接影响整机的高效运行。

目前的扁线电机相较于传统的圆线电机，其具有槽满率较高，温度性能好以及高效区较宽的优点，其绕组一般由若干方形导体以焊接方式连接而成，且电机定子铁芯槽内方形导体数一般为2根、4根或8根，并联支路数一般为1路或者2路。

现有技术中的一种四路并联式扁线电机绕组结构，其在一定直流母线电压平台下，通过增加定子铁芯每槽导体数来减小导体高速集肤效应，改善扁线电机高速工况的温升性能，拓宽了电机方案设计阶段绕组匝数和并联支路数的选择空间，有利于优化电机设计方案，以更好地满足电机性能和温升要求。但是，该类型的绕组结构为单层布置，电机绕线端部高度较高，铜耗相对较高，不符合目前电动汽车对驱动电机的高性能要求。

因此，亟待一种双层扁线绕组结构，使得电机具有较好的扭矩输出性能和较高的功率因素。

发明内容

本发明提供了一种扁线绕组结构及包括其的定子及电机，用于提高现有扁线绕组电机扭矩输出性能和功率因素低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种扁线绕组结构，布设在定子铁芯中，且所述定子铁芯的齿部开设有多个线槽，每个所述线槽设有多个径向排列且为偶数个的安装位以用于容纳多根所述扁线线圈导体的插脚，其特征在于：所述扁线绕组结构包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，且每一相绕组均包括四个并联支路，所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组均为双层绕组结构；在绕所述定子铁芯绕线的一圈中，每个所述并联支路自一个线槽的上层引入，自另一线槽的下层引出，且同一相绕组的两个不同并联支路在所述线槽内交叠形成所述双层绕组结构。

优选地，所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组的各个并联支路均由跨距为6个线槽或者跨距为7个线槽的扁线线圈导体交替连接而成，以避免不同并联支路间产生循环电流。

优选地，每一所述并联支路绕所述定子铁心的圈数为n，其中：当n为偶数时，每一所述并联支路的第1至和至n圈自一个线槽的上层引入，并跨6个线槽从另一线槽的下层引出；每一所述并联支路的第至圈自一个线槽的上层引入，并跨7个线槽从另一线槽的下层引出；当n为奇数时，每一所述并联支路的第1至和至n圈自一个线槽的上层引入，并跨6个线槽从另一线槽的下层引出；每一所述并联支路的第至或至圈，自一个线槽的上层引入，并跨7个线槽从另一线槽的下层引出。

优选地，每一所述线槽设置有12个用于容纳所述扁线线圈导体的安装位，穿过所述每一个线槽12个安装位的扁线线圈导体分别属于至少两个并联支路。

本发明的第二方面提供了一种定子，包括定子铁芯和如上所述的扁线绕组结构；所述定子铁芯轴向一端为绕组发卡端，轴向另一端为绕组焊接端；所述扁线绕组结构布置在开设有多个线槽的所述定子铁芯内，所述扁线线圈导体插入所述线槽内以完成所述扁线绕组结构的布置。