[发明专利]一种定子组件、电机以及车辆

说明书

本发明公开了一种定子组件、电机以及车辆，一种定子组件包括：定子铁芯，所述定子铁芯上设有沿定子铁芯圆周方向间隔排列的z个定子槽，所述定子槽贯穿定子铁芯；定子绕组，包括安装在定子铁芯上的m相绕组，每一相定子绕组都包含a条并联支路，每条并联支路包含2pn个U形线圈。本发明的技术方案采用较少的U形线圈和全新的绕组方式，本发明所提供的绕组结构，可以消除同一相绕组中并联支路之间的绕组环流，减小电机铜损，降低电机温升；本发明所提供的绕组结构可以减少汇流条和汇流排的数量，减少U形线圈的种类，简化了接线方式，降低制作工艺复杂度，提升加工良品率。

技术领域

本发明涉及电机结构领域，尤其是一种定子组件、电机以及车辆。

背景技术

随着低碳、节能、智能成为汽车的核心竞争力，新能源电动汽车正处于蓬勃发展的阶段。驱动电机是新能源汽车的动力提供单元，得益于新能源汽车销量的不断提升，驱动电机的需求也日益增长，对其要求也愈发严苛。从驱动电机的技术发展路径来看，电机高功率密度和小型化的发展趋势使得采用扁线绕组的电机成为必然的选择。相较于圆线绕组电机，扁线绕组电机的绕组槽满率能够提升20％到30％，具有损耗低、效率高、功率密度高、散热性能好、噪音低等优点。

但随之而来的技术问题是：扁线设计柔性差，一般采用呈U形弯折的矩形铜线圈两两焊接而成。U形线圈在定子槽内的排布以及绕组进出线的连接方式设计不当会使得U形线圈种类增多，导致生产装配困难、工装模具成本增加。于此同时，对于多并联支路数的扁线绕组结构，往往会存在绕组支路不对称的情况，这将引起绕组各支路反电势、电阻、电感等参数不平衡，导致绕组支路之间产生环流，增加电机额外铜耗，降低电机效率，增加电机温升。并且当连接各相绕组支路的引出线及中性点不集中时，所需连接绕组各相用的汇流条和汇流排增多，将占据电机内部轴向和径向空间，不利于电机的小型化设计。

在中国专利文献上公开的“定子组件和电机”，其公开号为CN109586430A，一种适用于z槽2p级m相的电机中的定子组件和电机，所述定子组件包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组由扁线制成且包括第一U形导体段、第二U形导体段、第三U形导体段和第四U形导体段，以实现第二方向绕制部分定子槽，再第一方向绕制，然后再第二方向绕制另外一部分定子槽后再第一方向，以此循环，通过这种波绕方式，使得同槽内相邻槽层之间的扁线电压差比较小，能有效减少电机绝缘击穿风险。但是其绕组方式较为复杂，所需U型导体段多，且绕组引出线和中性点不在同一层。

发明内容

本发明解决了现有技术中扁线电机绕组所需要的U形线圈种类多、制造难度高，同一相并联支路存在环流以及绕组三相引出线和中性点不集中的问题，提出一种定子组件、电机以及车辆，提高电机效率，减少电机制造工艺难度和成本，增加车辆续航里程。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种定子组件，适用于m相p对极的电机，每极每相槽数q＝2，并联支路数a＝2，定子槽数z＝2mpq＝4mp，所述定子组件包括：定子铁芯，所述定子铁芯上设有沿定子铁芯圆周方向间隔排列的z个定子槽，所述定子槽贯穿定子铁芯，所述定子槽在平行于定子铁芯顶部表面的方向上，以预设位置为起点，按照顺时针或逆时针的顺序进行槽序1到z编号，一个定子槽中包含n＝2k层线圈层，在定子铁芯的轴向方向上，从靠近定子铁芯顶部最靠近外圆周的线圈层起进行线圈层槽层1到n编号；定子绕组，包括安装在定子铁芯上的m相绕组，每一相定子绕组都包含a条并联支路，每条并联支路包含2pn个U形线圈。本发明中，m相绕组沿定子铁芯的周向、依次交替地卷绕于不同的定子槽组，m相绕组还依次卷绕于各个定子槽层；本发明的定子铁芯为圆筒状，其上的定子槽为圆周方向均匀的排布，排序的方式为顺时针或者逆时针一圈进行编号，每相邻的定子槽构成一个定子槽组，每个定子槽的线圈层槽层编号从外圆周方向向内进行编号，本发明所提供的绕组结构，可以消除同一相绕组中并联两支路之间的绕组环流，减小电机铜损，降低电机温升。