[發明專利]扁線定子組件及驅動電機

在審

• 申請號: 202010601640.3
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111725930A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 于吉坤;陳文欣;張杰;章正昌
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02K3/12
• 分類號: H02K3/12;H02K3/28
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發明提供了一種扁線定子組件及驅動電機，所述扁線定子組件應用于轉子極數為2p的M相電機；所述扁線定子組件包括定子鐵芯及M相定子繞組，所述定子鐵芯具有定子槽，且所述M相定子繞組在定子槽內繞制成六層；所述M相定子繞組的每相定子繞組均包括a套子繞組，所述a不為2p的約數；每套所述子繞組分別包括有分布于所述定子槽的第一層和第二層、第三層和第四層及第五層和第六層的線圈，且每套子繞組分布于所述定子槽的第一層和第二層的線圈數量、分布于第三層和第四層的線圈數量和分布于第五層和第六層的線圈數量均大于或等于2。本發明實施例優化了連接方式，使各套子繞組間的電感的不對稱性較小，從而減少繞組環流，以減小附加銅耗。

技術領域

本發明實施例涉及電機領域，更具體地說，涉及一種扁線定子組件及驅動電機。

背景技術

環境污染和能源危機促使新能源汽車行業蓬勃發展，尤其是電動汽車行業。車用驅動電機作為電動汽車的關鍵執行部件之一，其性能對于整車的性能至關重要。目前車用電機朝著高速化，輕量化，高效化的方向發展，對電機的功率密度、效率水平、散熱能力有更高的要求。

相比于圓線電機，扁線電機的電機槽滿率更高、繞組端部更短、功率密度更大、散熱能力更強，因此特別適用于車用驅動電機小型化、輕量化的應用需求。

扁線電機存在固有的集膚效應現象，特別是高速電機，集膚效應較為嚴重，因此為削弱集膚效應，扁線電機通常會增加定子槽內的導體層數，以使得扁線厚度減小。隨著扁線層數增加，繞組連接方式隨著增加，不合理的連接方式會帶來繞組電感不平衡，進而產生繞組環流，增加繞組附加銅耗。

如圖1、2所示，是現有扁線電機中三相定子繞組(例如U相定子繞組、V相定子繞組及W相定子繞組)的拓撲結構示意圖、以及每一相定子繞組中三套子繞組(包括第一套子繞組U1、第二套子繞組U2和第三套子繞組U3)在定子鐵芯上的繞制結構示意圖。由于受連接方式限制，現有扁線電機的每一相定子繞組中的第三套子繞組U3均沒有設置串聯到定子槽的第三層和第四層的線圈，從而導致三套子繞組間的電感存在較大的不對稱性，如圖3所示，致使較大繞組環流的產生，進而增加了附加銅耗。

此外，第三套子繞組U3分布于定子槽的第一層和第二層的線圈、與分布于第五層和第六層的線圈需要跨層連接，從而需要增設跨接銅排，這樣大大增加了材料成本，同時增大了組裝操作難度。

發明內容

本發明實施例針對上述現有扁線電機的每一相定子繞組中的三套子繞組間的電感存在較大的不對稱性、附加銅耗增加以及材料成本高、組裝難度大的問題，提供一種扁線定子組件及驅動電機。

本發明實施例解決上述技術問題的技術方案是，提供一種扁線定子組件，應用于轉子極數為2p的M相電機；所述扁線定子組件包括定子鐵芯以及M相定子繞組，所述定子鐵芯的內周具有N個軸向設置的定子槽，且所述M相定子繞組在所述定子槽內繞制成六層，所述N、p和M均為正整數；所述M相定子繞組的每一相定子繞組均包括a套并聯連接的子繞組，所述a為正整數且不為所述2p的約數；每套所述子繞組分別包括有分布于所述定子槽的第一層和第二層、分布于第三層和第四層以及分布于第五層和第六層的線圈，且每套所述子繞組分布于所述定子槽的第一層和第二層的線圈的數量、分布于第三層和第四層的線圈的數量、以及分布于第五層和第六層的線圈的數量均大于或等于2。

優選地，所述M相定子繞組的每一相定子繞組分別包括三套子繞組，且每套所述子繞組均包括n個串聯連接的線圈，所述n等于N/3；

每套所述子繞組分布于所述定子槽的第一層和第二層的線圈的數量、分布于第三層和第四層的線圈的數量、以及分布于第五層和第六層的線圈數量均為大于或等于4的偶數。

優選地，每套所述子繞組中的線圈分別沿所述子繞組的繞制方向設置，且所述線圈的導出端與相連接的線圈的導入端位于所述定子槽的相同層或相鄰層；所述線圈為U型發卡銅排、或為I型銅排。