【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扁线电机定子绕组和定子铁芯领域，特别设计一种具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子。
技术介绍
1、随着新能源汽车的快速发展，对驱动电机的要求也越来越高，扁线电机相对于圆线电机具有高槽满率，高效率以及较好的散热性能，扁线绕组利于电机槽满率的提升，在电机定子槽面积不变的前提条件下，定子槽内可以填充更多的扁线绕组导体，绕组电阻减小绕组损耗降低，提高电机功率密度，进而提高扁线电机的工作效率。
2、由于扁线电机的矩形导体截面积较大，当高频工况时电机转速增加，电流在槽内的分布不均匀，导体受到集肤效应和邻近效应的影响，导致等效交流电阻高于直流电阻，导致扁线电机的绕组损耗大大增加，对电机的效率以及整机性能造成影响，为解决这一问题，可以适当增加扁线电机的绕组层数，但层数增多又会导致绝缘层和导体间隙增多使槽满率有所降低，进一步增加绕组损耗。
3、并且为了便于加工，将扁线电机的定子槽内的多层绕组的径向截面面积设置成相同，再该种设置方式下通过仿真得到，漏磁对扁线电机的定子上远离转子侧的最后两层绕组的影响较大，从而导致扁线电机绕组损耗增大，进一步引起扁线电机效率降低缺陷，其中，远离转子侧的最后两层绕组即为靠近定子铁芯内侧的绕组；作为示例，图1中第五层和第六层的两层绕组的影响较大，并且漏磁包含很大部分的径向分量，导致导体的电流密度沿径向和切向分布都不均匀，从而导致有严重的集肤效应和邻近效应从而导致绕组损耗大，而漏磁对第一层、第二层、第三层、第四层的影响不大，因此，这种定子槽内所有绕组截面相同的设置方式存在在高频磁场下
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现在扁线电机由于多层绕组的径向截面设置成相同，导致靠近定子铁芯内侧两层扁线绕组受漏磁影响大使得绕组损耗增加的问题，本专利技术提供了两种具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子。
2、第一种结构：
3、具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，包括定子铁芯和缠绕在定子铁芯的定子齿上的定子绕组，相邻的定子齿之间形成定子槽；
4、定子绕组为扁线绕组，每根扁线绕组按短节距y进行跨设，且相同通电相位的所有扁线绕组以波绕组形式进行串联连接；
5、y＝t-1，t＝q/2p；t为极距，q为定子槽数，p为极对数；
6、每个定子槽内设有6层绕组，由外至内6层绕组依次为第一至第六层绕组，且每层绕组包括一根扁线绕组；
7、第一和第二层绕组的径向截面的面积相同，第三和第四层绕组的径向截面的面积相同，第五和第六层绕组的径向截面的面积相同，且第一和第二层绕组的径向截面的面积最大、第三和第四层绕组的径向截面的面积次之、第五和第六层绕组的径向截面的面积最小，6层绕组的径向截面的面积总和等于预设总面积。
8、优选的是，定子槽为半闭口槽或闭口槽。
9、优选的是，闭口槽的径向截面为矩形、椭圆形、圆形、梯形或不规则五边形，其中，不规则五边形由矩形和三角形拼接而成。
10、优选的是，预设总面积为定子槽径向截面面积的90％以上。
11、第二种结构：
12、具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，包括定子铁芯和缠绕在定子铁芯的定子齿上的定子绕组，相邻的定子齿之间形成定子槽；其中，定子铁芯为圆环型结构，定子槽沿定子铁芯径向方向的周向均匀分布；
13、定子绕组包括扁线绕组和利兹线绕组，每根扁线绕组按短节距y进行跨设，且相同通电相位的所有扁线绕组和所有利兹线绕组均以波绕组形式进行串联连接；
14、y＝t-1，t＝q/2p；t为极距，q为定子槽数，p为极对数；
15、每个定子槽内设有6层绕组，由外至内6层绕组依次为第一至第六层绕组，且第一至第四层绕组均包括一根扁线绕组，第五和第六层绕组均包括一根或m根利兹线绕组，且每根利兹线绕组和m根利兹线绕组的径向截面均为矩形，m为整数；
16、第一和第二层绕组的径向截面的面积相同，第三和第四层绕组的径向截面的面积相同，第五和第六层绕组的径向截面的面积相同，且第一和第二层绕组的径向截面的面积最大、第三和第四层绕组的径向截面的面积次之、第五和第六层绕组的径向截面的面积最小，6层绕组的径向截面的面积总和等于预设总面积。
17、优选的是，每根利兹线绕组由多根圆线绕组绞合或编织而成，且多根圆线绕组并联连接，并且每根利兹线绕组首端的线序与其末端的线序完全相同。
18、优选的是，定子槽为半闭口槽或闭口槽。
19、优选的是，闭口槽的径向截面为矩形、椭圆形、圆形、梯形或不规则五边形，其中，不规则五边形由矩形和三角形拼接而成。
20、优选的是，当定子槽为闭口槽时，第六层绕组与闭口槽的槽底间的距离设置成0.3mm，且闭口槽的槽底中点与圆环型定子铁芯的内壁间形成的槽磁桥高度h范围从0.7mm至1mm。
21、优选的是，当每个定子槽内的第五和第六层绕组均包括m根利兹线绕组时，每个定子槽内，同层的m根利兹线绕组在按短节距y进行跨设的过程中，m根利兹线绕组进行换位，使m根利兹线绕组呈现交叉形式按短节距y进行跨设。
22、优选的是，预设总面积为定子槽径向截面面积的90％以上。
23、本专利技术的优点：
24、1、本专利技术在保证槽满率在较高的情况下，对扁线绕组的截面积进行改变，第一层、第二层径向截面的面积最大，第三层、第四层径向截面的面积次之，第五和第六层绕组的径向截面最小，能够较大程度上减少绕组损耗，减少漏磁对第五和第六层绕组的影响，从而削弱集肤效应和邻近效应减少涡流损耗。
25、2、将第五和第六层绕组设置为包括一根或m根利兹线绕组，这是由于利兹线绕组具有内部多股绝缘导线周期性的绞合结构，可以有效降低集肤效应和邻近效应的影响，是一种兼具效率和成本的绕组形式，所以将第五和第六层绕组设置为利兹线绕组，把绕组损耗进一步降低。
26、3、当定子槽为闭口槽，这是考虑到半开口槽和开口槽会使得扁线电机有较大的齿槽转矩，齿槽转矩过大会导致电机的转矩脉动引起电机的振动噪声，影响电机的运行性能，采用定子闭口槽结构能够有效减低扁线电机的齿槽转矩，提高扁线电机的整体性能。
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1.具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)和缠绕在定子铁芯(1)的定子齿(1-1)上的定子绕组，相邻的定子齿(1-1)之间形成定子槽(1-2)；
2.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，定子槽(1-2)为半闭口槽或闭口槽。
3.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，闭口槽的径向截面为矩形、椭圆形、圆形、梯形或不规则五边形，其中，不规则五边形由矩形和三角形拼接而成。
4.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，预设总面积为定子槽(1-2)径向截面面积的90％以上。
5.具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)和缠绕在定子铁芯(1)的定子齿(1-1)上的定子绕组，相邻的定子齿(1-1)之间形成定子槽(1-2)；其中，定子铁芯(1)为圆环型结构，定子槽(1-2)沿定子铁芯(1)径向方向的周向均匀分布；
6.根据权利要求5所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，
7.根据权利要求5所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，定子槽(1-2)为半闭口槽或闭口槽。
8.根据权利要求7所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，闭口槽的径向截面为矩形、椭圆形、圆形、梯形或不规则五边形，其中，不规则五边形由矩形和三角形拼接而成。
9.根据权利要求5所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，当定子槽(1-2)为闭口槽时，第六层绕组与闭口槽的槽底间的距离设置成0.3mm，且闭口槽的槽底中点与圆环型定子铁芯(1)的内壁间形成的槽磁桥高度h范围从0.7mm至1mm。
10.根据权利要求5所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，当每个定子槽(1-2)内的第五和第六层绕组均包括M根利兹线绕组(3)时，
...【技术特征摘要】
1.具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)和缠绕在定子铁芯(1)的定子齿(1-1)上的定子绕组，相邻的定子齿(1-1)之间形成定子槽(1-2)；
2.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，定子槽(1-2)为半闭口槽或闭口槽。
3.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，闭口槽的径向截面为矩形、椭圆形、圆形、梯形或不规则五边形，其中，不规则五边形由矩形和三角形拼接而成。
4.根据权利要求1所述的具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，预设总面积为定子槽(1-2)径向截面面积的90％以上。
5.具有非均匀截面积定子绕组的扁线电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)和缠绕在定子铁芯(1)的定子齿(1-1)上的定子绕组，相邻的定子齿(1-1)之间形成定子槽(1-2)；其中，定子铁芯(1)为圆环型结构，定子槽(1-2)沿定子铁芯(1)径向方向的周向均匀分布；
6.根据权...
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