一种扁线电机定子绕组结构的制作方法

本发明涉及电机，尤其涉及一种扁线电机定子绕组结构。

背景技术：

1、扁线电机特指定子绕组所用的导线形态发生变化，从多根细的圆线转变成几根粗的矩形导线，俗称扁线，扁线驱动电机整机结构基本包括铝壳、前后轴承、定子总成、转子总成、温感器、旋变器、emc部件等几大部分，其扁线电机的具有体积小、效率高、导热强、温升低和噪音小优点。

2、公开号为cn113809857a专利揭示了一种多层发卡式扁线绕组定子，包括定子铁芯和发卡扁线波绕组，定子铁芯中设置有定子槽，所述的发卡扁线波绕组嵌入定子槽内，所述的发卡扁线波绕组包括两条以上的支路，发卡扁线波绕组的三相绕组所在定子槽为两两相隔且顺序排布，所述的任意一条支路在圆周盘旋走完一半层数后换位到相邻定子槽的等效槽，跨层换位到相邻定子槽的等效槽时采用长距或短距连接，使得任意一条支路的动力线端和尾端均位于沿着定子径向的最内层和最外层。

3、上述现有技术中虽然减少了绕组的复杂性，使得绕组连接简易，但其动力线端和中心线汇流排都在发卡端，使得定子两端都需要进行焊接，增加焊接工序，且出线不够集中，汇流排体积较大，也增加了绕组的整体端部高度，并且该扁线绕组定子中的各支路存在电势不平衡，影响了电机的空间谐波，降低了电机性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种扁线电机定子绕组结构，能够形成一个完整的闭环，可根据不同电机的出线位置需求或不同形式的汇流排进行相应位置的断开，都可以形成无环流、出线集中的绕组支路，且各支路电阻、电感平衡和支路反电势相同，消除了不同支路间的相位差和电压差，各支路之间电流平衡，无环流，改善了电机的空间谐波，提高电机性能，抑制电机噪声；汇流排体积较小，结构简单，减少端部占用空间，能够降低制造成本。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种扁线电机定子绕组结构，包括定子铁芯、若干绕组区和三相绕组支路，其中，

3、定子铁芯的内侧面上沿圆周方向均匀间隔开设有轴向贯通的定子槽；

4、若干绕组区均设置在定子铁芯上，且沿定子铁芯周向方向均匀间隔设置；若干绕组区沿着定子铁芯的轴向方向贯通设置；

5、三相绕组支路的每相绕组支路均包括至少两个子支路绕组，子支路绕组绕设在定子槽内，且沿着定子铁芯的圆周方向和/或径向方向变化，依次经过各个绕组区，子支路绕组的两端向外引出。

6、在以上技术方案的基础上，优选的，所述各子支路绕组均包括若干绕组模块，各绕组模块沿定子铁芯周向方向连续布置，且各绕组模块首尾顺次连接，最远端两个绕组模块相远离的一端分别作为子支路绕组的两端向外引出。

7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述各绕组模块均包括第一线圈单元、第二线圈单元、第三线圈单元和第四线圈单元，其中，各子支路绕组均具有至少四个绕组区；第一线圈单元、第二线圈单元、第三线圈单元和第四线圈单元沿圆周方向依次绕设在相邻的两个绕组区之间，且相邻的线圈单元首尾顺次连接，各线圈单元在相邻的两个绕组区的定子槽内呈往复布置；相邻的线圈单元之间电性连接，位于首端的线圈单元和末端的线圈单元上分别设置有绕组引出端。

8、在以上技术方案的基础上，优选的，所述各绕组区均具有若干定子槽，所述每相绕组支路内各绕组区中具有定子槽的数量为q，q为2的整数槽，其中，

9、q＝q/(2p*m)；

10、式中，q为定子槽的数量，p为电机极对数，且为偶数，m为电机相数。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括扁线发卡，其中，

12、所述定子槽内沿定子铁芯的径向方向设有若干层插接区，所述插接区的数量为2n层，n≥2，且n为正整数；

13、所述扁线发卡的种类为n+2种，所述扁线发卡包括同跨短距发卡、同跨整距发卡、同跨长距发卡和若干斜跨发卡；

14、各发卡均包括两个导体部、发卡端和两个焊接端，所述两个导体部分别插设在相邻的两个绕组区中的插接区内，且两个导体部的两端分别向外伸出，发卡端固定在两个导体部的一端之间，两个焊接端分别固定在各导体部的另一端。

15、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一线圈单元和第三线圈单元均从靠近外侧的第2n层插接区沿定子铁芯的径向方向依次绕制至内侧的第1层插接区；所述第二线圈单元和第四线圈单元均从内侧的第1层插接区沿定子铁芯的径向方向依次绕制至靠近外侧的第2n层插接区；

16、所述第一线圈单元、第二线圈单元、第三线圈单元和第四线圈单元均包括斜跨区段，斜跨区段位于第1层插接区到第2n层插接区之间，所述斜跨区段内设置有若干斜跨发卡，若干斜跨发卡沿定子铁芯的径向方向依次间隔跨设在两个绕组区相邻的两层插接区之间，径向方向的若干斜跨发卡之间呈往复交错布置，周向方向的各层若干斜跨发卡沿定子铁芯的轴心呈旋转中心点对称设置；

17、所述第一线圈单元和第三线圈单元均还包括第一横跨区段和第二横跨区段，所述第一横跨区段位于第1层插接区，第二横跨区段位于第2n层插接区，所述第一横跨区段包括同跨整距发卡，同跨整距发卡跨设在两个绕组区靠近定子铁芯内侧的同层插接区之间，第二横跨区段包括同跨短距发卡或同跨长距发卡，同跨短距发卡或同跨长距发卡跨设在两个绕组区靠近定子铁芯外侧的同层插接区之间，所述同跨短距发卡或同跨长距发卡在第一线圈单元和第三线圈单元中交替设置；

18、径向方向相邻的两个扁线发卡之间通过焊接端焊接固定，并与相邻的扁线发卡呈交错设置。

19、在以上技术方案的基础上，优选的，所述各绕组区均包括第一扁层区、第二扁层区和第三扁层区，所述第一扁层区和第三扁层区内均具有连续设置的n层插接区，第二扁层区内具有连续设置的n层插接区，所述第一扁层区和第三扁层区分设于第二扁层区的两侧，且第一扁层区和第三扁层区呈旋转中心对称设置。

20、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一扁层区与第三扁层区之间间隔一个定子槽时，所述第n+1层插接区到相邻的绕组区中的第n层插接区之间跨设的斜跨发卡的跨距为y-1或y+1，其他斜跨发卡的跨距为y。

21、在以上技术方案的基础上，优选的，至少两个子支路绕组依次绕设在间隔设置的各绕组区之间，且相应的两个子支路绕组的动力线端和中心线端均相邻设置，并相应的两个子支路绕组上的各插接区位置在各绕组区内呈交错设置。

22、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括若干动力线排和中心线汇流排，其中，

23、若干动力线排分别设置在各子支路绕组的动力线端的扁线发卡的导体部上，且朝向远离定子铁芯的一侧向外伸出；

24、中心线汇流排固定在各子支路绕组的中心线端的扁线发卡的导体部之间，将三相绕组支路的各相绕组支路中并联的各子支路绕组的中心线端连接在一起。

25、本发明的扁线电机定子绕组结构相对于现有技术具有以下有益效果：

26、(1)通过设置的各子支路绕组沿定子铁芯的圆周方向交错缠绕在相邻的绕组区之间，并在相邻的两个绕组区之间沿定子铁芯的径向方向同样呈交错缠绕在相邻的绕组区之间，该绕组连接方案能够形成一个完整的闭环，可以根据不同电机的出线位置需求或不同形式的汇流排进行相应位置的断开，都可以形成无环流、出线集中的绕组支路，使得汇流排体积较小，结构简单，减少端部占用空间；

27、(2)通过设置的各绕组区中的第一扁层区与第三扁层区错开了一个定子槽，并且，每条子支路绕组上每一层绕组在不同的定子槽内相互交错，该绕组方式使得绕组层位置有超前也有滞后，其超前的数量等于滞后的数量，确保了绕组在空间位置上的平衡，使得各支路电阻、电感平衡和支路反电势相同，消除了不同支路间的相位差和电压差，各支路之间电流平衡，无环流，改善了电机的空间谐波，提高电机性能，抑制电机噪声；

28、(3)通过设置的扁线发卡的种类与定子槽内设置插接区的个数相关，即扁线发卡的种类为n+2种，进而使得发卡种类较少，降低了制造的复杂度，且所有焊接端跨距相同，且扭转方向一致，导致成型工艺简单，从而降低制造成本。