U形管绕组、电机定子和电机制造技术

本申请提供一种U形管绕组、电机定子和电机，其中，U形管绕组包括多个U形管和多个连接件；所述U形管由导电材料制成，形成有用于冷却液流通的冷却液流道；所述连接件用于连接多个所述U形管，以使多个所述U形管形成并联和/或串联,以形成所述U形管绕组。本申请的U形管绕组、电机定子和电机，采用分立的U形管作为定子绕组，取代现有技术的多次绕线方式的绕组，具有结构简单、装配容易、易于标准化与批量化生产等优点，可以有效降低电机定子的生产成本。可以有效降低电机定子的生产成本。可以有效降低电机定子的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
U形管绕组、电机定子和电机


[0001]本技术涉及电子绕组结构，特别涉及一种U形管绕组、电机定子和电机。

技术介绍

[0002]随着电能的普及以及自动化设备的不断进步，电动机作为动力提供装置在自动化设备中的地位举足轻重，出于现有技术与材料限制，电动机的质量、体积、效率均遇到瓶颈。
[0003]目前电动机的定子绕组形式主要分为集中式与分布式两种，无论采用哪种绕组形式都是使用导线在电动机定子铁芯齿槽内多次缠绕(匝数)，以形成线圈绕组，这种绕组主要适用于工频电源电压(50Hz)或普通变频控制领域(开关频率在数十千赫兹左右)。随着半导体技术的不断进步，目前已出现了工作频率可以达到上兆赫兹的功率器件(碳化硅)，该类器件的出现使得变频技术可以使用超出现有频率近百倍的开关频率用于控制电动机，在如此高的开关频率下，电动机的定子绕组仅仅需要很小的电感量，即很少的匝数即可胜任。此外，现有技术的两种绕组绕线方式的生产工艺复杂，很难实现自动化生产，使得生产成本很高。
[0004]在高功率密度应用场景下，电动机多采用液冷散热方式，主要方式有：(1)在定子绕组内布置额外的冷却液管路；(2)在定子外的电机壳体上布置冷却液水道；(3)电机整体油浸方式。以上方式1与2都需要增加额外部件，增加成本，降低电动机功率密度；方式3会带来额外的拖曳阻力，造成电动机效率下降。
[0005]随着未来产品的不断小型化、轻量化、高效化，因此，需要一种新型电机定子制造技术，以解决上述现有技术的问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种U形管绕组、电机定子和电机，以解决现有技术的定子绕组存在的生产工艺复杂、散热困难、生产成本高等问题。
[0007]为解决上述技术问题，本申请提供了一种U形管绕组，包括多个U形管和多个连接件；所述U形管由导电材料制成，形成有用于冷却液流通的冷却液流道；所述连接件用于连接多个所述U形管，以使多个所述U形管形成并联和/或串联,以形成所述U形管绕组。
[0008]可选地，所述U形管的外表面还设有绝缘层。
[0009]可选地，所述U形管为一体化成型。
[0010]可选地，所述冷却液流道的截面形状为椭圆形、矩形、圆形或三角形。
[0011]可选地，所述连接件为导电铜排。
[0012]本申请还提供了一种电机定子，包括定子铁芯和上述的任意一种U形管绕组，所述U形管绕组穿插于所述定子铁芯上，形成所述电机定子。
[0013]可选地，所述定子铁芯为圆环形状，且所述定子铁芯的内侧面设有多个向半径方向内侧延伸的齿，两个相邻的所述齿之间形成一个槽。
[0014]可选地，所述U形管穿插于所述槽中，且一个所述齿对应一个所述U形管。
[0015]可选地，多个所述齿沿圆周方向均匀分布于所述定子铁芯的内侧面。
[0016]本申请还提供了一种电机，包括上述的任意一种电机定子。
[0017]采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
[0018]1)采用分立的U形管作为定子绕组，取代现有技术的多次绕线方式绕组，具有结构简单、装配容易、易于标准化与批量化生产等优点，可以有效降低电机定子的生产成本；
[0019]2)通过在U形管内设置冷却液流道，可以通过冷却液对电机进行散热，无需额外部件，可以有效提高散热效率与电动机的功率密度；
[0020]3)采用U形管作为定子绕组，在导体有效导电截面积不变的前提下可增加导电表面积，降低因电流趋肤效应导致导体电流载流能力下降问题。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例一种可选的U形管绕组的结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例一种可选的U形管的结构示意图；
[0024]图3为本申请实施例一种可选的U形管一端的示意图。
[0025]以下对附图作补充说明：
[0026]1‑
U形管；101
‑
冷却液流道；102
‑
绝缘层；2
‑
连接件；3
‑
定子铁芯。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0029]随着半导体技术的不断进步，功率器件的开关频率不断提高，已经投入市场的碳化硅器件(SiC)会逐步取代已有的硅器件(IGBT)，这些新型功率器件的工作开关频率可以达到已有器件的百倍以上；在变频技术应用领域，随着开关频率的提高，对电动机绕组的电
感值要求会不断降低；同时高频电流带来趋肤效应将影响绕组导体的电流载流能力。
[0030]当前电动机的定子主要采用集中式绕组与分布式绕组，而无论采用两者中的哪一种对绕组制作工艺都有很高的工艺要求，需要定制专用设备，即绕组制造成本偏高。
[0031]在高功率密度应用场景下，电动机的散热问题将突显出来，目前的散热方式主要有：1.定子绕组内布置额外冷却液管路；2.在定子外的电机壳体上布置冷却液水道；3.电机整体油浸方式。以上方式1与2会增加额外冷却管路，增加结构部件，降低电动机的功率密度；方式3由于整体电机浸泡在冷却油中，这会给电机转子带来额外的拖曳阻力，降低电动机效率。
[0032]图1是本申请实施例一种可选的U形管绕组的结构示意图，该图1中，U形管绕组包括多个U形管1和多个连接件2；
[0033]结合图2
‑
图3，图1所示的U形管1由导电材料制成，形成有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种U形管绕组，其特征在于，包括多个U形管(1)和多个连接件(2)；所述U形管(1)由导电材料制成，形成有用于冷却液流通的冷却液流道(101)；所述连接件(2)用于连接多个所述U形管(1)，以使多个所述U形管(1)形成并联和/或串联,以形成所述U形管绕组。2.根据权利要求1所述的U形管绕组，其特征在于，所述U形管(1)的外表面还设有绝缘层(102)。3.根据权利要求1所述的U形管绕组，其特征在于，所述U形管(1)为一体化成型。4.根据权利要求1所述的U形管绕组，其特征在于，所述冷却液流道(101)的截面形状为椭圆形、矩形、圆形或三角形。5.根据权利要求1所述的U形管绕组，其特征在于，所述连接件(2)为导电铜排。6.一种电机定子，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：许广贺，许正功，韩韬，林霄喆，
申请(专利权)人：义乌吉利自动变速器有限公司，
类型：新型
国别省市：