[发明专利]一种定子结构及扁线电机

说明书

本发明公开了一种定子结构及扁线电机，定子结构包括定子铁芯、定子绕组和避让层；定子铁芯具有内筒腔，并且在定子铁芯的端面设有多个沿周向间隔布置的铁芯槽，铁芯槽与内筒腔之间通过槽口连通；定子绕组具有绕制在铁芯槽的多层扁线导体；沿定子铁芯的径向，避让层位于槽口与首层所述扁线导体之间。采用该定子结构的扁线电机在运行过程中，可以使磁场高频变化产生的集肤效应作用在避让层处，从而降低在首层扁线导体处产生的集肤效应，削弱槽口漏磁通对首层扁线导体的影响，进而降低首层扁线导体的涡流损耗，降低整个电机的涡流损耗，达到提升电机效率的技术效果。

技术领域

本发明属于扁线电机技术领域，特别涉及一种定子结构及采用该定子结构的扁线电机。

背景技术

目前，扁线电机被广泛应用于新能源电动汽车领域中，其通过减小扁线导体横截面积、增加每槽扁线导体层数的方法，可以降低电机高速区间由于磁场高频变化导致集肤效应而产生的扁线涡流损耗，从而提高电机效率。

然而，在上述降低电机高速区间扁线涡流损耗的方法中存在以下问题：减小扁线导体横截面积会导致直流电阻增加而减小扁线绕组的优势，进而降低电机在低速低扭区和汽车巡航工况的效率。

另外，由于扁线绕组匝数同时受定子槽数、转子极数、每槽扁线导体层数和并联支路数影响，因此在电机输出性能确定后，每槽扁线导体层数存在设计局限性，不便调整。在此情况下，为了实现需求匝数，在增加扁线导体层数的同时，可能需要设计不同槽数的定子铁芯和不同极数的转子铁芯，从而不利于新能源车用电机的平台化和通用化设计。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种全新形式的定子结构及扁线电机，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种定子结构，包括定子铁芯、定子绕组和避让层；所述定子铁芯具有内筒腔，并且在所述定子铁芯的端面设有多个沿周向间隔布置的铁芯槽，所述铁芯槽与所述内筒腔之间通过槽口连通；所述定子绕组具有绕制在所述铁芯槽的多层扁线导体；沿所述定子铁芯的径向，所述避让层位于所述槽口与首层所述扁线导体之间。

可选的，所述避让层采用与所述定子铁芯相同的材质；所述避让层位于所述铁芯槽的内部，并且固定在所述槽口与首层所述扁线导体之间通道的两侧。

可选的，所述避让层作为所述定子铁芯的一部分，构成所述铁芯槽以及所述槽口与首层所述扁线导体之间的通道。

可选的，所述避让层位于所述铁芯槽中所述槽口与首层所述扁线导体之间，并且所述避让层与所述铁芯槽和所述扁线导体采用绝缘接触。

可选的，所述避让层为非导磁层、非导电层。

可选的，所述避让层为导热层。

可选的，所述避让层采用中空结构，并且所述避让层的内部设有冷媒介质。

可选的，所述避让层包括金属壳和冷媒介质，所述金属壳为导热金属材质构成的中空结构，所述冷媒介质位于所述金属壳的内部。

可选的，该定子结构还设有冷却环；所述冷却环采用中空结构并且设有端口；沿所述定子铁芯的轴向，所述避让层的端部伸出所述铁芯槽并且与所述冷却环连通。

可选的，所述冷却环的环形周向截面积不小于所述避让层沿所述定子铁芯轴向的截面积。

可选的，沿所述定子铁芯的径向，所述避让层的尺寸为1～6mm。

一种扁线电机，包括上述任意一项所述的定子结构。

本发明的优点及有益效果是：