电机定子组件、具有其的定子、电机和车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种电机定子组件，具有其的定子、电机和车辆，电机定子组件包括三相相绕组，各相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括两个并联的支路，各支路均包括多个在定子铁芯的周向铁芯槽上依次布置且相互串联的线圈，且各线圈的跨距均为y；每组绕组支路中的两个并联支路均由铁芯槽的槽底最内层往槽口最外层方向进行绕制，并在槽口最外层进行线圈同层绕制，再由槽口最外层往槽底最内层方向进行绕制，并在槽底最内层和槽底次内层绕制不同种类的线圈以实现换位，如此循环。发明专利技术具有结构紧凑、各支路电势平衡、无环流等优点，减少了线型、无异型线，降低了制作工艺复杂程度，消除了因各支路不对称引起的一系列问题。消除了因各支路不对称引起的一系列问题。消除了因各支路不对称引起的一系列问题。

【技术实现步骤摘要】
电机定子组件、具有其的定子、电机和车辆


[0001]本专利技术属于电机
，具体涉及一种电机定子组件、具有其的定子、电机和车辆。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的快速发展，驱动电机作为电动汽车的心脏，对其性能要求越来越高。目前，高速化、轻量化、高效率已经成为驱动电机发展趋势，对电机的功率密度、高效区、散热能力有着更高的要求。
[0003]电机定子组件可分为圆线和扁线，与圆线绕组相比，扁线绕组可以有效的提高电机槽满率，降低电机铜耗从而提高电机效率，同时还可以减小电机绕组端部高度，从而减小电机体积，提高功率/转矩密度。但扁线绕组存在固有的集肤效应现象，特别是高速电机，集肤效应尤为明显。为降低集肤效应，现有技术的做法是增加铁芯槽内导体数，如4层、6层、8层等偶数层，或者3层、5层、7层等奇数层。
[0004]但由于奇数层排列方式复杂多变、支路对称难度更大等问题，使得目前市场上采用奇数层的电机极少。而且目前所存在的奇数层电机中绕组排列方式单一，且各个并联支路的导体存在分布于定子槽的不同位置的情况，造成支路不严格对称的现象，导致反电势、电阻、电感存在差异，从而形成环流，增加附加损耗和降低效率，同时引起电机绕组局部过温，影响电机使用寿命。
[0005]此外，发卡电机中绕组排布及连接方式是该种电机设计的难点之一，现有技术中发卡线圈排布方式主要存在以下几个问题：
[0006]1)发卡线圈种类较多，排布方式复杂；需要大量的汇流条和汇流排以连接各相绕组的支路和中心点，导致绕组端部高度增加，使得电机轴向长度延长；
[0007]2)使用到较多的异型线圈，异型线圈的存在将增加线圈制造难度，不利于批量化生产；
[0008]3)存在绕组支路不对称的问题，导致反电势、电阻、电感等存在差异，致使电机性能下降、绕组环流，增加了电机附加损耗，并且容易引起电机局部过热。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、制作简单、支路对称、排列整齐的电机定子组件、具有其的电机和车辆。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]一种电机定子组件，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括两个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯的周向铁芯槽上依次布置且相互串联的线圈，且各线圈的跨距均为y；每组绕组支路中的两个并联支路均由铁芯槽的槽底最内层往槽口最外层方向进行绕制，并在槽口最外层进行线圈同层绕制，再由槽口最外层往槽底最内层方向进行绕制，并在槽底最内层和槽底次内层绕制不同种类的线圈
以实现换位，如此循环。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述定子铁芯包括y
×
q个铁芯槽每组绕组支路中包括第一支路和第二支路；在属于同一相绕组的铁芯槽中，所述第一支路和第二支路在编号为X、(X+1)、和的铁芯槽中交替布置，在其余编号的铁芯槽中，同一铁芯槽内均为第一支路或第二支路的线圈；其中，y为线圈跨距，q为电机极数，所述X小于6。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述第一支路和第二支路的线圈编号均由1编排至qM；当线圈编号小于(qM)/2时，第一支路所排布的铁芯槽的编号小于第二线圈所排布的铁芯槽的编号；当线圈编号大于(qM)/2时，第一支路所排布的铁芯槽的编号大于第二线圈所排布的铁芯槽的编号；其中，M为线圈绕制层数，M为大于3的正奇数。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距均为y的线圈包括第一线圈，所述第一线圈包括第一线圈主体和第一弯折部，所述第一线圈主体包括两根相互平行布置的第一支杆和连接两根第一支杆一端的第一头部，所述第一弯折部位于两根第一支杆的另一端，且两根第一弯折部的端部沿相反方向弯折并重合固接以形成焊接端。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y的线圈还包括第二线圈，所述第二线圈包括第二线圈主体和第二弯折部，所述第二线圈主体包括两根相互平行布置的第二支杆和连接两根第二支杆一端的第二头部，所述第二弯折部位于两根第二支杆的另一端以形成焊接端，两根第二支杆上的第二弯折部均沿所述第二线圈主体的宽度方向的一侧弯折。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y的线圈还包括第三线圈，所述第三线圈包括第三线圈主体，所述第三线圈主体包括两根相互平行布置的第三支杆和连接两根第三支杆一端的第三头部，两根第三支杆的另一端设有第三弯折部以形成焊接端，两根第三支杆上的第三弯折部均沿所述第三线圈主体的宽度方向的一侧弯折，且其中一根第三弯折部的长度大于另外一根第三弯折部的长度。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述跨距为y的线圈还包括第四线圈，所述第四线圈包括第四线圈主体和第四弯折部，所述第四线圈主体包括两根相互平行布置的第四支杆和连接两根第四支杆一端的第四头部，所述第四弯折部位于两根第四支杆的另一端以形成焊接端，两根第四支杆上的第四弯折部均沿所述第四线圈主体的宽度方向的一侧弯折，且第二弯折部的弯折方向与第四弯折部的弯折方向相反。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，各所述线圈的中性点通过铜母排进行连接，其高度不超过所述线圈焊接端的高度。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，每组绕组支路中的两个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述相绕组包括一组绕组支路，绕组支路中的其中一个支路包括线圈A1
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a2、A3
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a4、A5
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a6、A7
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a8、A9
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a10、A11
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a12、A13
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a14、A15
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a16、A17
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a18、A19
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a20、A21
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a22，另一个支路包括线圈B1
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b2、B3
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b4、B5
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b6、B7
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b8、B9
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b10、B11
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b12、B13
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b14、B15
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b16、B17
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b18、B19
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b20、B21
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b22；
[0021]线圈A1
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a2、B1
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b2、A11
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a12、B11
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b12的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第1层，下层边位于铁芯槽的第2层；
[0022]线圈A3
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a4、B3
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b4、A13
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a14、B13
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b14的跨距均为y，其上层边位于铁芯槽的第3层，
下层边位于铁芯槽的第4层；
[0023]线圈A5
‑
a6、B5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机定子组件，其特征在于，包括三相相绕组，各所述相绕组包括多组并联的绕组支路，每组绕组支路包括两个并联的支路，各所述支路均包括多个在定子铁芯(6)的周向铁芯槽(61)上依次布置且相互串联的线圈，且各线圈的跨距均为y；每组绕组支路中的两个并联支路均由铁芯槽(61)的槽底最内层往槽口最外层方向进行绕制，并在槽口最外层进行线圈同层绕制，再由槽口最外层往槽底最内层方向进行绕制，并在槽底最内层和槽底次内层绕制不同种类的线圈以实现换位，如此循环。2.根据权利要求1所述的电机定子组件，其特征在于，所述定子铁芯(6)包括y
×
q个铁芯槽(61)，每组绕组支路中包括第一支路和第二支路；在属于同一相绕组的铁芯槽(61)中，所述第一支路和第二支路在编号为X、(X+1)、所述第一支路和第二支路在编号为X、(X+1)、和的铁芯槽(61)中交替布置，在其余编号的铁芯槽(61)中，同一铁芯槽(61)内均为第一支路或第二支路的线圈；其中，y为线圈跨距，q为电机极数，所述X小于6。3.根据权利要求2所述的电机定子组件，其特征在于，所述第一支路和第二支路的线圈编号均由1编排至qM；当线圈编号小于(qM)/2时，第一支路所排布的铁芯槽(61)的编号小于第二线圈所排布的铁芯槽(61)的编号；当线圈编号大于(qM)/2时，第一支路所排布的铁芯槽(61)的编号大于第二线圈所排布的铁芯槽(61)的编号；其中，M为线圈绕制层数，M为大于3的正奇数。4.根据权利要求3所述的电机定子组件，其特征在于，所述跨距均为y的线圈包括第一线圈(1)，所述第一线圈(1)包括第一线圈主体(11)和第一弯折部(12)，所述第一线圈主体(11)包括两根相互平行布置的第一支杆(111)和连接两根第一支杆(111)一端的第一头部(112)，所述第一弯折部(12)位于两根第一支杆(111)的另一端，且两根第一弯折部(12)的端部沿相反方向弯折并重合固接以形成焊接端。5.根据权利要求3所述的电机定子组件，其特征在于，所述跨距为y的线圈还包括第二线圈(2)，所述第二线圈(2)包括第二线圈主体(21)和第二弯折部(22)，所述第二线圈主体(21)包括两根相互平行布置的第二支杆(211)和连接两根第二支杆(211)一端的第二头部(212)，所述第二弯折部(22)位于两根第二支杆(211)的另一端以形成焊接端，两根第二支杆(211)上的第二弯折部(22)均沿所述第二线圈主体(21)的宽度方向的一侧弯折。6.根据权利要求3所述的电机定子组件，其特征在于，所述跨距为y的线圈还包括第三线圈(3)，所述第三线圈(3)包括第三线圈主体(31)，所述第三线圈主体(31)包括两根相互平行布置的第三支杆(311)和连接两根第三支杆(311)一端的第三头部(312)，两根第三支杆(311)的另一端设有第三弯折部(32)以形成焊接端，两根第三支杆(311)上的第三弯折部(32)均沿所述第三线圈主体(31)的宽度方向的一侧弯折，且其中一根第三弯折部(32)的长度大于另外一根第三弯折部(32)的长度。7.根据权利要求3所述的电机定子组件，其特征在于，所述跨距为y的线圈还包括第四线圈(4)，所述第四线圈(4)包括第四线圈主体(41)和第四弯折部(42)，所述第四线圈主体(41)包括两根相互平行布置的第四支杆(411)和连接两根第四支杆(411)一端的第四头部(412)，所述第四弯折部(42)位于两根第四支杆(411)的另一端以形成焊接端，两根第四支杆(411)上的第四弯折部(42)均沿所述第四线圈主体(41)的宽度方向的一侧弯折，且第二弯折部(22)的弯折方向与第四弯折部(42)的弯折方向相反。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电机定子组件，其特征在于，各所述线圈的中性点通过铜母排(5)进行连接，其高度不超过所述线圈焊接端的高度。9.根据权利要求1至7中任意一项所述的电机定子组件，其特征在于，每组绕组支路中的两个所述支路之间的并联形式为星形连接或三角形连接。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：史俊旭，陈致初，石鸿佼，胡勇峰，罗晓祎，胡明，谢文强，吴辉忠，余玉西，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：