【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属导线，特别是涉及一种变截面分层金属导线及其设计方法。
技术介绍
1、传统的扁线(横截面为矩形)使用单一的金属材料制成，往往采用无氧铜作为导体材料。相比于圆线，扁线可以有效提升槽满率，降低导线电阻，从而降低损耗。但是，由于交流电机或变压器都是工作在交流电下，随着频率的升高，集肤效应和邻近效应越来越明显。这些效应在扁线中带来了额外的交流损耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种变截面分层金属导线及其设计方法，能够有效减小传统的扁线的交流损耗，提升效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种变截面分层金属导线，所述金属导线包括多段分层金属导线；各段所述分层金属导线从上到下依次包括第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线；
4、所述第一层扁线、所述第二层扁线和所述第三层扁线的宽度一致。
5、可选地，所述第一层扁线和所述第三层扁线的厚度一致。
6、可选地，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率一致。
7、可选地，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均与所述第二层扁线的电导率不一致。
8、可选地，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均小于所述第二层扁线的电导率。
9、可选地，所述第二层扁线的材料为无氧铜或者紫铜。
10、可选地，所述第一层扁线的材料为黄铜、铝或者铝合金。
11、可选地，所述第三层扁线的材料为黄铜、铝或者铝合金。p>
12、一种变截面分层金属导线设计方法，应用于上述的变截面分层金属导线，所述设计方法包括：
13、获取电机的设计参数；所述设计参数包括电机定子槽内各组金属导线内各金属导线的厚度、第一层扁线的电导率、第三层扁线的电导率和第二层扁线的电导率；各组所述金属导线内各金属导线的第一层扁线的厚度和电导率均一致；
14、根据所述电机的设计参数、工作点的工作频率和对应的各组所述金属导线的电流，计算各组所述金属导线的第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的电流密度；
15、根据各组所述金属导线的第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的电流密度以及电导率，计算各组所述金属导线的第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的总损耗；
16、以各组所述金属导线的第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的总损耗最小为目标函数，计算第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的厚度。
17、可选地，以各组所述金属导线的第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的总损耗最小为目标函数，计算第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的厚度，具体包括：
18、以所述第一层扁线的厚度的制造精度为步长，依次计算所述第一层扁线的不同厚度对应的总损耗，得到多个初始总损耗；
19、根据各所述初始总损耗的最小值，确定第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线的厚度。
20、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
21、本专利技术相对于传统扁导线，在通过交流电时，能够减小由于集肤效应和邻近效应带来的交流损耗。通过合理的设计分层的厚度，可以减小总损耗，提高整体效率。
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1.一种变截面分层金属导线，其特征在于，所述金属导线包括多段分层金属导线；各段所述分层金属导线从上到下依次包括第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线；
2.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的厚度一致。
3.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率一致。
4.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均与所述第二层扁线的电导率不一致。
5.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均小于所述第二层扁线的电导率。
6.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第二层扁线的材料为无氧铜或者紫铜。
7.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线的材料为黄铜、铝或者铝合金。
8.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第三层扁线的材料为黄铜、铝或者铝合金。
<...【技术特征摘要】
1.一种变截面分层金属导线，其特征在于，所述金属导线包括多段分层金属导线；各段所述分层金属导线从上到下依次包括第一层扁线、第二层扁线和第三层扁线；
2.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的厚度一致。
3.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率一致。
4.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均与所述第二层扁线的电导率不一致。
5.根据权利要求1所述的变截面分层金属导线，其特征在于，所述第一层扁线和所述第三层扁线的电导率均小于所述第二层扁线的电导率。
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