[实用新型]一种混合并绕型扁线定子绕组、定子组件及扁线电机

说明书

本实用新型涉及一种混合并绕型扁线定子绕组、定子组件及扁线电机；绕组包括由多种不同截面积的模块化扁线相互并绕形成的单层扁线，且位于同一定子槽内的多个单层扁线，越靠近转子处的单层扁线包含越多数量的模块化扁线。本实用新型通过建立各种尺寸的模块化扁线体系，通过不同的组合并绕以应对不同大小槽，有利于平台的扩展；根据扁线电机交流损耗原理，将接近气隙的扁线采用更多、更小的模块化扁线并绕组成，远离气隙的扁线采用较少、更大的模块化扁线并绕，以降低交流损耗和提高电机效率。

技术领域

本实用新型属于新能源汽车用永磁同步驱动电机技术领域，更具体地说，是涉及一种混合并绕型扁线定子绕组、定子组件及扁线电机。

背景技术

新能源汽车由于对于整车质量以及空间的要求，对于车用驱动电机的功率密度(转矩密度)要求极高；另一方面，由于新能源乘用车对于续航里程的要求，迫使驱动电机不断提升其效率。扁线电机相较于传统圆线电机，通过在定子槽内采用扁线进而大大提升了槽满率，进而降低了导线电阻、提高了功率与转矩并且电机具有更好的散热能力，因此扁线电机应用于新能源汽车车用高性能驱动电机是必然趋势。

车用驱动电机对于电机转速要求高，往往最高转速可达上万转每分钟。当电机运行在高转速时，由于定子电枢谐波磁场以及转子磁钢的谐波磁场均会对绕组产生集肤效应与邻近效应的作用，导致电枢交流电阻的产生，从而增加了绕组铜耗。该交流损耗与磁场的强弱相关，越靠近气隙处的导线集肤效应越明显，交流损耗越大，从而导致了绕组的散热不均匀。

对于传统圆线电机，降低电枢交流损耗常用的方法是将整根圆线用多根细圆线绞制而成，从而阻断涡流的传递路径，增大涡流传递路径的电阻，最终达到降低交流损耗的目的，但同时由于圆线绞制时彼此之间不可避免的存在缝隙的特点，会进一步降低槽满率；对于扁线电机，由于无法像圆线一样多根彼此缠绕，目前对降低交流损耗采取的措施主要是从优化定转子磁场的出发，但是往往降低程度有限。

目前，扁线电机绕组分成有4层、6层、8层，每层为一根导体，对于不同尺寸的电机来说，导体尺寸不同，需要企业再重新定制，严重影响了企业平台化拓展。另外，单根导体往往尺寸较大，机械强度大，在端部连接时折弯难度大，从而增加了加工难度。

另外，扁线电机端部连接涉及到多步工艺，如折弯、焊接、涂漆等，但是由于需要尽可能保证端部绕组长度尽可能短，各导线排布紧密，操作空间小。增加了端部焊接的难度。另一方面，喷油冷却由于其直接冷却的特点，越来越多的用于扁线电机，但是由于扁线电机端部绕组排布过于紧密，冷却油往往只能与扁线外周接触，进而导致冷却不均的问题。

综上所述，如何克服扁线电机存在的上述各种问题已经成为该领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的第一个目的在于提供一种易于平台扩展的混合并绕型扁线定子绕组，本实用新型的第二个目的在于提供一种可以有效降低扁线绕组交流损耗，提高扁线平台化能力，降低工艺难度的定子组件，本实用新型的第三个目的在于提供一种扁线电机。

为了实现上述第一个实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种混合并绕型扁线定子绕组，包括由多种不同截面积的模块化扁线相互并绕形成的单层扁线，且位于同一定子槽内的多个单层扁线，越靠近转子处的单层扁线包含越多数量的模块化扁线。

作为优选方案：所述模块化扁线为多种，包括长度为L，宽度分别为L、L/2、L/4、L/8的模块化扁线A、模块化扁线B、模块化扁线C、模块化扁线D；长度为3/4L，宽度分别为3/4L、L/2、L/4、L/8的模块化扁线E、模块化扁线F、模块化扁线G、模块化扁线H；长度为L/2，宽度分别为L/2、L/4、L/8的模块化扁线I、模块化扁线J、模块化扁线K；长度为L/4，宽度分别为L/4、L/8的模块化扁线L、模块化扁线M；以及长度宽度均为L/8的模块化扁线N，所述单层扁线采用上述任意一种或多种模块化扁线并绕形成。