[发明专利]多支路平衡扁线电机绕组的接线方法、电机绕组及其电机

说明书

本发明公开一种多支路平衡扁线电机绕组的接线方法、电机绕组及其电机，方法包括：根据扁线电机的参数和绕组的支路数计算子绕组线圈数以及每条支路包含的子绕组数；对每条支路中的各个子绕组进行均衡连接使得各支路的电势平衡；根据供电电压的大小设置不同的支路数，改变子绕组之间的连接数量和顺序。本发明对每条支路中的各个子绕组进行均衡连接，使得各支路的电势平衡，不会产生环流，可减少附加损耗，降低温升，提升效率，各支路内的子绕组可自由组合，达到简化工艺和节约材料用量目的，当改变供电电压时，只需要设置不同的支路数，不需要改变绕组的结构和尺寸，仅需改变子绕组之间的连接数量和顺序，就可以达到适应不同电压的需求，简单方便。

技术领域

本发明涉及电机绕组连接技术领域，具体是一种多支路平衡扁线电机绕组的接线方法、电机绕组及其电机。

背景技术

小型化、高速化是当前新能源汽车电机的重要发展趋势，而小型化必然要求大幅度提升电机的功率密度。其中，采用扁铜线，又是提升功率密度的一个主要手段。扁铜线可以明显增加铜线在槽中的填充率，从而电阻更小，损耗更低。另一方面，扁铜线之间接触紧密，电机的散热能力更好，因此扁铜线电机损耗更小，效率更高，可以明显提高电机的转矩和功率密度。

但是，由于扁线电机的结构，会造成一些问题，包括但不限于：

1、由于集肤效应和邻近效应等的影响，同一槽内不同层导体的电阻不同，造成不同支路之间电阻不平衡，从而影响电流的均衡，产生附加损耗，增加电机的发热和噪声，降低了电机的效率；

2、同一槽内不同层导体，由于距离槽口的位置不同，因此组成线圈后各线圈的漏抗也不同，同样会影响电流的均衡，产生附加损耗，增加电机的发热，降低了电机的效率；

3、同一层内不同位置的导体，由于气隙不可避免存在因偏心导致的不均匀，因此气隙磁密沿周向分布也不均匀，会产生单边磁拉力和附加损耗，增加电机的发热，降低电机效率，增加噪音和振动。

而且，随着新能源汽车性能的提高，电池容量也存在增大的趋势，而为了适应电池和充电，电机的供电电压也有提高的要求，从常规的400伏提高到600伏甚至800伏。对于电压的变化，传统扁线电机只能简单地通过改变并联支路数，因此无法灵活地进行改变来适应电压的变化，往往对于不同的电压等级必须采用不同的接线方式，大大增加了生产的难度和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多支路平衡扁线电机绕组的接线方法、电机绕组及其电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多支路平衡扁线电机绕组的接线方法，所述绕组为三相绕组，每相绕组至少包括2条并联的支路，所述接线方法包括：

根据扁线电机的参数和绕组的支路数计算子绕组线圈数以及每条支路包含的子绕组数；

对每条支路中的各个子绕组进行均衡连接使得各支路的电势平衡；

根据供电电压的大小设置不同的支路数，改变子绕组之间的连接数量和顺序。

进一步的，所述扁线电机的参数包括定子槽数、绕组层数、极对数中的一种或多种。

进一步的，所述子绕组线圈数为定子槽数/极对数/2/3，所述每条支路包含的子绕组数为每支路线圈数/子绕组线圈数，其中每支路线圈数为定子槽数*绕组层数/2/3/支路数。

进一步的，所述对每条支路的各个子绕组进行连接使得各支路的电势平衡包括：

将同一相子绕组中分布于各绕组层的子绕组依次串联组成一条支路，其中，每条支路的子绕组均匀分布在各绕组层上，以使每条支路包括在各绕组层上不同位置的子绕组；

将相邻的两层绕组层作为一组，以使同一组子绕组属于不同的支路。