[发明专利]一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法

说明书

一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法，涉及永磁同步电机设计与制造技术领域。本发明是为了解决传统匝内换位应用到每槽线圈匝数较多的永磁同步电机中后，每匝线圈各自换位导致所需的换位空间较多，每根股线换位时占据槽内空间减小，进而造成电机槽满率下降和环流抑制效果下降的问题。本发明所述的一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法，永磁同步电机包括1或2层绕组，每层绕组包括N匝线圈，N匝线圈中的所有股线共分为K组，每组中的股线排成2行，所述股线均为扁线结构，每组中的所有股线均采用匝间交织换位方式进行换位。本发明不仅适用水平换位，也适用罗贝尔线棒换位。

技术领域

本发明属于永磁同步电机设计与制造技术领域。

背景技术

随着永磁同步电机在新能源汽车领域的应用越来越广泛，进一步提升电机的效率和运行性能已经成为了现阶段永磁同步电机研发的重点。由于扁线结构绕组可以提升电机槽满率，采用扁线结构的发卡绕组也越来越多的被应用到了车用驱动永磁同步电机中。但是现阶段扁线电机存在一定问题，如：电机绕组中的附加电流包括涡流和环流两种，线径增加后两种电流都会增加，采用扁线结构可以抑制涡流却无法抑制环流，所以电机的环流损耗会成为铜损的重要一部分，造成电机局部温升过高等问题。

成型换位绕组在永磁同步电机中的使用可以解决上述提到的问题，成型换位绕组本身的扁线结构可以提升电机槽满率，又可以通过槽内换位的方式解决股线间环流的问题。现阶段成型换位绕组的研究主要集中在大型交流电机，在永磁同步电机中的应用还处在起步阶段。对于双层绕组的大型交流电机，绕组每层往往只有一匝线圈，采用匝内换位方式。永磁同步电机绕组不同于大型交流电机，每槽线圈匝数较多，电机线圈换位方式决定如果永磁同步电机也采用类似大型交流电机的匝内换位方式时，每匝换位线圈都会需要一定的槽内空间进行换位，最终导致电机槽满率下降；还有就是线圈匝数增多后，每匝线圈占据槽内径向空间变小，采用匝内换位时每根股线经过径向磁场位置也减小，导致股线换位对环流抑制效果下降。

发明内容

本发明是为了解决传统匝内换位应用到每槽线圈匝数较多的永磁同步电机中后，每匝线圈各自换位导致所需的换位空间较多，每根股线换位时占据槽内空间减小，进而造成电机槽满率下降和环流抑制效果下降的问题，现提供一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法。

一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法，永磁同步电机包括M层绕组，M＝1或2，每层绕组包括N匝线圈，N匝线圈中的所有股线共分为K组，每组中的股线排成2行，所述股线均为扁线结构，N和K均为正整数，每组中的所有股线均采用匝间交织换位方式进行换位。

进一步的，上述匝间交织换位方式具体为：

每组中两行分别有k和k+1根股线，使得一行中出现一个股线空位，k为正整数，与股线空位相邻的股线始终延同一方向对股线空位进行补位，当股线空位到达所在行一端且所在行中没有股线能够进行补位时，由另一行与股线空位相邻的股线对股线空位进行补位，如此循环，直至任意股线回到其初始位置时完成换位；每组中股线换位方式均相同。

进一步的，上述每半匝线圈的两端同一股线位置相同。

进一步的，将共同换位的N个半匝线圈在端部进行分离，每半匝线圈的一端均通过并头套与其对应的另外每半匝线圈的一端相连，构成一匝线圈。

进一步的，上述对股线空位进行补位的方向为逆时针方向或顺时针方向。

进一步的，上述股线外表面涂有绝缘漆。

进一步的，上述并头套与线圈连接处填充有焊接材料。

本发明所述的一种成型换位绕组永磁同步电机定子线棒换位方法具有如下优点：

1.在槽面积不变的情况下能够增加槽内股线数，提升电机的槽满率；

2.减小部分线圈并联后总电阻，从而降低电机直流铜耗，减少电机发热量；