一种72槽8极发夹式扁线电枢绕组及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种72槽8极发夹式扁线电枢绕组及电机。

背景技术

由于扁线电机能显著提高电机的槽满率和电机效率，越来越多的扁线电机应用于新能源汽车驱动系统，现有的使用扁线的电机大多为整距波绕绕组，反电势谐波较大，容易引起振动噪音以及附加谐波损耗等问题。为了改进这一问题，本发明提出了一种新型的72槽8极发夹式扁线电枢绕组及电机，以改善电机效率。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种72槽8极发夹式扁线电枢绕组及电机，以解决现有技术中扁线电机反电势谐波较大，容易引起振动噪音以及附加谐波损耗的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种72槽8极发夹式扁线电枢绕组，包括：采用三相并联扁线配合发夹穿绕6层72个槽位得到；

所述三相为U相、V相和W相，U相绕组、V相绕组和W相绕组均由三支路扁线配合发夹绕制形成；

其中，在所述U相绕组中，第一支路由扁线自位于第6层的第一起点开始配合发夹依照第一绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成；第二支路由扁线自位于第6层的第二起点开始配合发夹依照第二绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成；第三支路由扁线自位于第6层的第三起点开始配合发夹依照第三绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成；

所述V相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转3个槽位得到；

所述W相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转6个槽位得到。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述第一绕制方式包括：扁线自位于第6层的第一起点开始先沿着圆周方向逐层错开绕行至第1层，再沿着圆周方向逐层错开反向绕行至第6层，其中，从第1点开始，每两个点位作为一对，针对点位错层的对，发卡的两个剥漆端向相反方向扭型后分别与两个点位连接，针对点位同层的对，发卡的两个剥漆端向相同方向扭型后分别与两个点位连接，电流流向为：第6层-第5层、第4层-第3层、第2层-第1层；在第1层反向后，第1层-第2层、第3层-第4层、第5层-第6层；

所述第二绕制方式包括：扁线自位于第6层的第二起点开始，每一点位都与第一支路上对应的点位在同一个方向错开布设，第二支路与第一支路中发夹的连接方式相同；

所述第三绕制方式包括：扁线自位于第6层的第三起点开始，每一点位都与第一支路和第二支路上的点位在同一个方向均错开布设，第三支路与第一支路中发夹的连接方式相同。

进一步的，当采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时，极数为8，支路数为3；定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，f]，在所述U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：19f→29e→38f→48e→57f→64e→1f→11e→20d→30c→39d→46c→55d→65c→2d→12c→21b→28a→37b→47a→56b→66a→3b→10a→21a→11b→2a→64b→55a→48b→39a→29b→20c→10d→1c→66d→57c→47d→38c→28d→19e→12f→3e→65f→56e→46f→37e→30f；

在所述U相绕组的第二支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：20f→30e→39f→46e→55f→65e→2f→12e→21d→28c→37d→47c→56d→66c→3d→10c→19b→29a→38b→48a→57b→64a→1b→11a→19a→12b→3a→65b→56a→46b→37a→30b→21c→11d→2c→64d→55c→48d→39c→29d→20e→10f→1e→66f→57e→47f→38e→28f；

在所述U相绕组的第三支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：21f→28e→37f→47e→56f→66e→3f→10e→19d→29c→38d→48c→57d→64c→1d→11c→20b→30a→39b→46a→55b→65a→2b→12a→20a→10b→1a→66b→57a→47b→38a→28b→19c→12d→3c→65d→56c→45d→37c→30d→21e→11f→2e→64f→55e→48f→39e→29f。

进一步的，当采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时，极数为8，支路数为3；定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，f]，在所述U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：19f→29e→38f→48e→57f→64e→1f→11e→20d→30c→39d→46c→55d→65c→2d→12c→21b→28a→37b→47a→56b→66a→3b→10a→19a→12b→3a→65b→56a→46b→37a→30b→21c→11d→2c→64d→55c→48d→39c→29d→20e→10f→1e→66f→57e→47f→38e→28f；

在所述U相绕组的第二支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：20f→30e→39f→46e→55f→65e→2f→12e→21d→28c→37d→47c→56d→66c→3d→10c→19b→29a→38b→48a→57b→64a→1b→11a→20a→10b→1a→66b→57a→47b→38a→28b→19c→12d→3c→65d→56c→46d→37c→30d→21e→11f→2e→64f→55e→48f→39e→29f；

在所述U相绕组的第三支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：21f→28e→37f→47e→56f→66e→3f→10e→19d→29c→38d→48c→57d→64c→1d→11c→20b→30a→39b→46a→55b→65a→2b→12a→21a→11b→2a→64b→55a→48b→39a→29b→20c→10d→1c→66d→57c→47d→38c→28d→19e→12f→3e→65f→56e→46f→37e→30f。

第二方面，本发明还提供一种电机，包括：转子和如第一方面任一项所述的72槽8极发夹式扁线电枢绕组；所述转子可相对于所述72槽8极发夹式扁线电枢绕组旋转。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本发明提供的72槽8极发夹式扁线电枢绕组通过采用三相并联扁线沿圆周方向逐层穿绕6层72个槽位得到，三相绕组中的任一一相绕组均设有三支路扁线，三支路扁线分别按照电流流过槽内的顺序逐层穿绕6层72个槽位，形成8极72槽连续波绕绕组，提供了一种新的连续波绕绕组方式，与现有的发夹式绕组相比，本发明提供的72槽8极发夹式扁线电枢绕组采用两种不同跨距组合的方式，以削弱反电势谐波，进而改善谐波引起的振动噪音和谐波损耗问题；并且，该绕组的三条并联支路电势平衡，能够避免产生环流而增加的附加损耗，改善电机效率，同时，该电枢绕组结构简单紧凑，工艺制造性好，适合批量化应用。

进一步地，本发明提供的电机包括上述的72槽8极发夹式扁线电枢绕组，因此，其至少具有上述72槽8极发夹式扁线电枢绕组具有的全部技术效果，此处不再加以赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的72槽8极发夹式扁线电枢绕组的槽内导体分布图；

图2为本发明实施例一中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第一支路绕组连线图；

图3为本发明实施例一中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第二支路绕组连线图；

图4为本发明实施例一中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第三支路绕组连线图；

图5为本发明实施例二中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第一支路绕组连线图；

图6为本发明实施例二中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第二支路绕组连线图；

图7为本发明实施例二中采用三相并联三支路的扁线配合发夹穿绕6层72个槽位时U相第三支路绕组连线图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

第一方面，本发明实施例提供了72槽8极发夹式扁线电枢绕组，包括：采用三相并联扁线配合发夹穿绕6层72个槽位得到；

所述三相为U相、V相和W相，U相绕组、V相绕组和W相绕组均由三支路扁线配合发夹绕制形成；

其中，在所述U相绕组中，第一支路由扁线自位于第6层的第一起点开始配合发夹依照第一绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成；第二支路由扁线自位于第6层的第二起点开始配合发夹依照第二绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成；第三支路由扁线自位于第6层的第三起点开始配合发夹依照第三绕制方式穿绕6层72个槽位绕制构建形成。

所述V相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转3个槽位得到。

所述W相绕组相对所述U相绕组顺着槽位增大方向旋转6个槽位得到。

进一步地，所述第一绕制方式包括：扁线自位于第6层的第一起点开始先沿着圆周方向逐层错开绕行至第1层，再沿着圆周方向逐层错开反向绕行至第6层，其中，从第1点开始，每两个点位作为一对，针对点位错层的对，发卡的两个剥漆端向相反方向扭型后分别与两个点位连接，针对点位同层的对，发卡的两个剥漆端向相同方向扭型后分别与两个点位连接，电流流向为：第6层-第5层、第4层-第3层、第2层-第1层；在第1层反向后，第1层-第2层、第3层-第4层、第5层-第6层。

所述第二绕制方式包括：扁线自位于第6层的第二起点开始，每一点位都与第一支路上对应的点位在同一个方向错开布设，第二支路与第一支路中发夹的连接方式相同。

所述第三绕制方式包括：扁线自位于第6层的第三起点开始，每一点位都与第一支路和第二支路上的点位在同一个方向均错开布设，第三支路与第一支路中发夹的连接方式相同。

如图1所示，本发明实施例提供的绕组有6层槽位，以三相并联三支路的扁线穿绕6层72个槽位为例，极数为8，定义xy为第x槽位的第y层，其中x∈[1，72]，y∈[a，f]，a～f为槽内导体的1-6层号，例如：1a是指第1定子槽的第a层，表格中1~48是标记电流流过槽内的先后顺序，其中数字1为该支路电流开始流入的位置即U+，数字48为该支路电流最后流出的位置即U-，箭头线表示扁线的走线，箭头的方向为扭型的方向。AA为U相第一支路，AB为U相第二支路，AC为U相第三支路。

实施例一：

在三支路绕组中，对应的支路数为3；

如图2所示，在U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：19f→29e→38f→48e→57f→64e→1f→11e→20d→30c→39d→46c→55d→65c→2d→12c→21b→28a→37b→47a→56b→66a→3b→10a→21a→11b→2a→64b→55a→48b→39a→29b→20c→10d→1c→66d→57c→47d→38c→28d→19e→12f→3e→65f→56e→46f→37e→30f。从19f流入，最后从30f流出。

具体地，如图2所示，电流从第一个发夹左端即19f流入，第一个发夹右端(AA1-AA2箭头线，AA2端在e层29号槽剥漆端向右扭型)和第二个发夹左端(AA3-AA4箭头线，即AA3端在38号槽的f层且向剥漆端左扭型)通过剥漆端扭型后焊接在一起，即AA2和AA3是通过焊接连接的，第二个发夹右端(AA3-AA4箭头线，即AA4在48号槽的e层且剥漆端向右扭型)和第三个发卡左端（AA5-AA6箭头线，即AA5端在3号槽的f层且剥漆端向左扭型）也同样通过剥漆端扭型后焊接在一起（即AA4和AA5是通过焊接连接的），该绕组电流流向为f、e层，e、d层，d、c层，c、b层，b，a层，在第十二个发夹和第十三个发夹之间，第十三个发夹右端反扭（即21号槽a层AA25端向左扭型)和第十二个发夹右端焊接在一起(即AA24和AA25通过焊接连接)，后续第n个发夹左端焊接第n+1个发夹右端的形式，回路从a、b层回到g、h层，并最终从30f流出。

如图3所示，在U相绕组的第二支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：20f→30e→39f→46e→55f→65e→2f→12e→21d→28c→37d→47c→56d→66c→3d→10c→19b→29a→38b→48a→57b→64a→1b→11a→19a→12b→3a→65b→56a→46b→37a→30b→21c→11d→2c→64d→55c→48d→39c→29d→20e→10f→1e→66f→57e→47f→38e→28f。从20f流入，最后从28f流出。

如图4所示，在U相绕组的第三支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：21f→28e→37f→47e→56f→66e→3f→10e→19d→29c→38d→48c→57d→64c→1d→11c→20b→30a→39b→46a→55b→65a→2b→12a→20a→10b→1a→66b→57a→47b→38a→28b→19c→12d→3c→65d→56c→45d→37c→30d→21e→11f→2e→64f→55e→48f→39e→29f。从21f流入，最后从29f流出。

V相绕组的绕线方式为U相绕组顺着槽号增大方向旋转3个槽位得到，即第一支路从22号槽第f层流入（22f），最后从33号槽的第f层流出（33f），第二支路从23号槽的第f层流入（23f），最后从31号槽的第f层流出（31f），第三支路从24号槽的第f层流入（24f），最后从32号槽的第f层流出（32f），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线，不再累赘。

W相绕组的绕线方法为U相绕组顺着槽号增大方向旋转6个槽位得到，即第一支路从25号槽第f层流入（25f），最后从36号槽的第f层流出（36f），第二支路从26号槽的第f层流入（26f），最后从34号槽的第f层流出（34f），第三支路从27号槽的第f层流入（27f），最后从35号槽的第f层流出（35f），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线不再累赘。

实施例二

在三支路绕组中，对应的支路数为3；

如图5所示，在U相绕组的第一支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线依次为：19f→29e→38f→48e→57f→64e→1f→11e→20d→30c→39d→46c→55d→65c→2d→12c→21b→28a→37b→47a→56b→66a→3b→10a→19a→12b→3a→65b→56a→46b→37a→30b→21c→11d→2c→64d→55c→48d→39c→29d→20e→10f→1e→66f→57e→47f→38e→28f；该支路电流从19f流入，28f流出。

具体地，电流从第一个发夹左端即19f流入，第一个发夹右端(AA1-AA2箭头线，AA2端在e层29号槽剥漆端向右扭型)和第二个发夹左端(AA3-AA4箭头线，即AA3端在38号槽的f层且向剥漆端左扭型)通过剥漆端扭型后焊接在一起，即AA2和AA3是通过焊接连接的，第二个发夹右端(AA3-AA4箭头线，即AA4在48号槽的e层且剥漆端向右扭型)和第三个发卡左端（AA5-AA6箭头线，即AA5端在3号槽的f层且剥漆端向左扭型）也同样通过剥漆端扭型后焊接在一起，即AA4和AA5是通过焊接连接的，该绕组电流流向为f、e层，e、d层，d、c层，c、b层，b，a层，在第十二个发夹和第十三个发夹之间，第十三个发夹右端反扭（即19号槽a层AA25端向左扭型)和第十二个发夹右端焊接在一起(即AA24和AA25通过焊接连接)，后续第n个发夹左端焊接第n+1个发夹右端的形式，回路从a、b层回到g、h层，并最终从28f流出。

如图6所示，在U相绕组的第二支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：20f→30e→39f→46e→55f→65e→2f→12e→21d→28c→37d→47c→56d→66c→3d→10c→19b→29a→38b→48a→57b→64a→1b→11a→20a→10b→1a→66b→57a→47b→38a→28b→19c→12d→3c→65d→56c→46d→37c→30d→21e→11f→2e→64f→55e→48f→39e→29f；该支路电流从20f流入，29f流出。

如图7所示，在U相绕组的第三支路中U+至U-的扁线配合发夹连接路线为：21f→28e→37f→47e→56f→66e→3f→10e→19d→29c→38d→48c→57d→64c→1d→11c→20b→30a→39b→46a→55b→65a→2b→12a→21a→11b→2a→64b→55a→48b→39a→29b→20c→10d→1c→66d→57c→47d→38c→28d→19e→12f→3e→65f→56e→46f→37e→30f；该支路电流从21f流入，30f流出。

V相绕组的绕线方式为U相绕组顺着槽号增大方向旋转3个槽位得到，即第一支路从22号槽第f层流入（22f），最后从33号槽的第f层流出（33f），第二支路从23号槽的第f层流入（23f），最后从31号槽的第f层流出（31f），第三支路从24号槽的第f层流入（24f），最后从32号槽的第f层流出（32f），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线，不再累赘。

W相绕组的绕线方法为U相绕组顺着槽号增大方向旋转6个槽位得到，即第一支路从25号槽第f层流入（25f），最后从36号槽的第f层流出（36f），第二支路从26号槽的第f层流入（26f），最后从34号槽的第f层流出（34f），第三支路从27号槽的第f层流入（27f），最后从35号槽的第f层流出（35f），本领域技术人员根据上述内容对应绕制进行操作，其详细连接路线不再累赘。

上述绕组利于电机槽满率的提升，以产生更高的磁场强度，提高电机功率，且各支路电势平衡，不存在环流问题，绕组结构简单，工艺制造性好，适合批量化生产，为电机定子产品提供了理论基础。

本发明所采用的实施例的电机是极数为8，定子槽数为72的发夹式扁线绕组，在具体的实施过程中，可在改变第十二发卡左端和第十三发卡右端反扭跨距，进而实现不同的电流支路返回路线，进而定制不同绕组，因此本发明所采用的绕制方法以及与该绕制方法相适配的线圈并不局限于上述实施例的扁线电枢绕组的绕制。

第二方面，本发明实施例还提供一种电机，包括：转子和如第一方面中任一实施例所述的72槽8极发夹式扁线电枢绕组；转子可相对于72槽8极发夹式扁线电枢绕组旋转。

由于该电机采用了上述实施例所述的72槽8极发夹式扁线电枢绕组，该72槽8极发夹式扁线电枢绕组的具体结构参照上述实施例，由于该电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。