48槽8层扁铜线电流平衡绕组的制作方法

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及扁铜线电流平衡绕组技术，特别是一种48槽8层扁铜线电流平衡绕组。

背景技术：

随着新能源汽车的发展，混和动力汽车和纯电动汽车对电机的功率密度和品质要求越来越高，传统圆铜线电机已经不能满足要求，扁铜线电机相比于圆线电机提高了功率密度，能够满足新能源汽车的需求，且随着扁线层数的增加，功率密度也相应提高。现有技术中，8层扁铜线电枢绕组普遍采用的连接方式为：每相分为4条支路，第1、2层铜线构成第一条支路，第3、4层铜线构成第二条支路，第5、6层铜线构成第三条支路。第7、8层铜线构成第四条支路。当电机在负载运行时，受集肤效应和邻近效应的影响，四条支路的电阻不平衡，导致四条支路的电流不平衡，且当电流频率越大时，四条支路电流的不平衡度越高，导致四条支路产生热量不均匀，四条支路的绕组温度分布也不均匀，且第1、2层绕组温度高于其余绕组温度，当第1、2层绕组温度过高时会损坏电枢绕组，导致电机损坏。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种解决上述技术问题的48槽8层扁铜线电流平衡绕组。

为解决上述技术问题，本实用新型48槽8层扁铜线电流平衡绕组，包括：第一层绕组单元、第二层绕组单元、第三层绕组单元及第四层绕组单元；其中，

第一层绕组单元包括第1层绕组和第2层绕组；

第二层绕组单元包括第3层绕组和第4层绕组；

第三层绕组单元包括第5层绕组和第6层绕组；

第四层绕组单元包括第7层绕组和第8层绕组；

第1层绕组和第2层绕组由第1/2层U相绕组、第1/2层V相绕组和第1/2层W相绕组组成；

第3层绕组和第4层绕组由第3/4层U相绕组、第3/4层V相绕组和第3/4层W相绕组组成；

第5层绕组和第6层绕组由第5/6层U相绕组、第5/6层V相绕组和第5/6层W相绕组组成；

第7层绕组和第8层绕组由第7/8层U相绕组、第7/8层V相绕组和第7/8层W相绕组组成；

第1/2层U相绕组、第3/4层U相绕组、第5/6层U相绕组及第7/8层U相绕组对应连接，形成第一U相绕组支路和第二U相绕组支路；

第1/2层V相绕组、第3/4层V相绕组、第5/6层V相绕组及第7/8层V相绕组对应连接，形成第一V相绕组支路和第二V相绕组支路；

第1/2层W相绕组、第3/4层W相绕组、第5/6层W相绕组及第7/8层W相绕组对应连接，形成第一W相绕组支路和第二W相绕组支路。

第1/2层U相绕组包括第一第1/2层U相支路和第二第1/2层U相支路；其中，

第一第1/2层U相支路具有电流进线端U1和电流出线端U2；

第二第1/2层U相支路具有电流进线端X2和电流出线端X1；

第1/2层V相绕组包括第一第1/2层V相支路和第二第1/2层V相支路；其中，

第一第1/2层V相支路具有电流进线端V1和电流出线端V2；

第二第1/2层V相支路具有电流进线端Y2和电流出线端Y1；

第1/2层W相绕组包括第一第1/2层W相支路和第二第1/2层W相支路；其中，

第一第1/2层W相支路具有电流进线端W1和电流出线端W2；

第二第1/2层W相支路具有电流进线端Z2和电流出线端Z1。

第3/4层U相绕组包括第一第3/4层U相支路和第二第3/4层U相支路；其中，

第一第3/4层U相支路具有电流进线端U3和电流出线端U4；

第二第3/4层U相支路具有电流进线端X4和电流出线端X3；

第3/4层V相绕组包括第一第3/4层V相支路和第二第3/4层V相支路；其中，

第一第3/4层V相支路具有电流进线端V3和电流出线端V4；

第二第3/4层V相支路具有电流进线端Y4和电流出线端Y3；

第3/4层W相绕组包括第一第3/4层W相支路和第二第3/4层W相支路；其中，

第一第3/4层W相支路具有电流进线端W3和电流出线端W4；

第二第3/4层W相支路具有电流进线端Z4和电流出线端Z3。

第5/6层U相绕组包括第一第5/6层U相支路和第二第5/6层U相支路；其中，

第一第5/6层U相支路具有电流进线端U5和电流出线端U6；

第二第5/6层U相支路具有电流进线端X6和电流出线端X5；

第5/6层V相绕组包括第一第5/6层V相支路和第二第5/6层V相支路；其中，

第一第5/6层V相支路具有电流进线端V5和电流出线端V6；

第二第5/6层V相支路具有电流进线端Y6和电流出线端Y5；

第5/6层W相绕组包括第一第5/6层W相支路和第二第5/6层W相支路；其中，

第一第5/6层W相支路具有电流进线端W5和电流出线端W6；

第二第5/6层W相支路具有电流进线端Z6和电流出线端Z5。

第7/8层U相绕组包括第一第7/8层U相支路和第二第7/8层U相支路；其中，

第一第7/8层U相支路具有电流进线端U7和电流出线端U8；

第二第7/8层U相支路具有电流进线端X8和电流出线端X7；

第7/8层V相绕组包括第一第7/8层V相支路和第二第7/8层V相支路；其中，

第一第7/8层V相支路具有电流进线端V7和电流出线端V8；

第二第7/8层V相支路具有电流进线端Y8和电流出线端Y7；

第7/8层W相绕组包括第一第7/8层W相支路和第二第7/8层W相支路；其中，

第一第7/8层W相支路具有电流进线端W7和电流出线端W8；

第二第7/8层W相支路具有电流进线端Z8和电流出线端Z7。

第一U相绕组支路上分别连接有电流进线端U1、电流出线端U2、电流进线端U3、电流出线端U4、电流进线端U5、电流出线端U6、电流进线端U7和电流出线端U8；

第二U相绕组支路上分别连接有电流进线端X8、电流出线端X7、电流进线端X6、电流出线端X5、电流进线端X4、电流出线端X3、电流进线端X2和电流出线端X1。

第一V相绕组支路上分别连接有电流进线端V1、电流出线端V2、电流进线端V3、电流出线端V4、电流进线端V5、电流出线端V6、电流进线端V7和电流出线端V8；

第二V相绕组支路上分别连接有电流进线端Y8、电流出线端Y7、电流进线端Y6、电流出线端Y5、电流进线端Y4、电流出线端Y3、电流进线端Y2和电流出线端Y1。

第一W相绕组支路上分别连接有电流进线端W1、电流出线端W2、电流进线端W3、电流出线端W4、电流进线端W5、电流出线端W6、电流进线端W7和电流出线端W8；

第二W相绕组支路上分别连接有电流进线端Z8、电流出线端Z7、电流进线端Z6、电流出线端Z5、电流进线端Z4、电流出线端Z3、电流进线端Z2和电流出线端Z1。

绕组引出线端为U型线端，引出线端的节距之间存在差别,非引出线端为等节距焊接端，且绕组采用三角形接法。

本实用新型的48槽8层扁铜线电流平衡绕组，主要优点在于：

（1）绕组每相分为两条支路，且每条支路均穿过电枢绕组的第1、2层绕组、第3、4层绕组、第5、6层绕组和第7、8层绕组，与现有技术相比，消除了每相各条支路间的电阻差异，当电机负载运行时，每相各条支路间的电流相同，消除了第1、2层绕组、第3、4层绕组、第5、6层绕组和第7、8层绕组间的温度差异，大大提高了电机性能；

（2）绕组采用三角形接法，相比于星形接法提升相电压，提高了电机的输出转矩与输出功率；

（3）绕组引出线端为U型线端，有5、6和7三种节距，非引出线端为等节距焊接端，简化了绕组端部的连接方式，适合采用端部Busbar铜母排设计。

附图说明

图1是本实用新型的电流平衡绕组的三相绕组原理展开示意图。

图2 是本实用新型的电流平衡绕组的U相绕组展开示意图。

图3是本实用新型的电流平衡绕组的三相绕组原理连接示意图。

图4是本实用新型的电流平衡绕组的每槽导体分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型48槽8层扁铜线电流平衡绕组作进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种48槽8层扁铜线电流平衡绕组，主要包括：第1、2层绕组、第3、4层绕组、第5、6层绕组和第7、8层绕组。

第1、2层绕组有U相、V相和W相三相绕组组成，U相包含U1（电流进）—U2（电流出）和X2（电流进）—X1（电流出）两条支路，其中U1—U2支路具体的连接方式为：U1从11号槽引出线位置进入定子槽14号槽第1层，经过20号槽第2层、26号槽第1层、32号槽第2层、38号槽第1层、44号槽第2层、1号槽第1层、7号槽第2层、13号槽第1层、19号槽第2层、25号槽第1层、31号槽第2层、37号槽第1层、43号槽第2层、2号槽第1层和8号槽第2层，通过引出线到达11号槽U2的位置；X2—X1支路具体的连接方式为：X2从17号槽引出线位置进入定子槽14号槽第2层，经过8号槽第1层、1号槽第2层、43号槽第1层、37号槽第2层、31号槽第1层、25号槽第2层、19号槽第1层、13号槽第2层、7号槽第1层、2号槽第2层、44号槽第1层、38号槽第2层、32号槽第1层、26号槽第2层和20号槽第1层，通过引出线到达17号槽X1的位置。V相包含V1（电流进）—V2（电流出）和Y2（电流进）—Y1（电流出）两条支路，其中V1—V2支路具体的连接方式为：V1从15号槽引出线位置进入定子槽18号槽第1层，经过24号槽第2层、30号槽第1层、36号槽第2层、42号槽第1层、48号槽第2层、5号槽第1层、11号槽第2层、17号槽第1层、23号槽第2层、29号槽第1层、35号槽第2层、41号槽第1层、47号槽第2层、6号槽第1层和12号槽第2层，通过引出线到达15号槽V2的位置；Y2—Y1支路具体的连接方式为：Y2从21号槽引出线位置进入定子槽18号槽第2层，经过12号槽第1层、5号槽第2层、47号槽第1层、41号槽第2层、35号槽第1层、29号槽第2层、23号槽第1层、17号槽第2层、11号槽第1层、6号槽第2层、48号槽第1层、42号槽第2层、36号槽第1层、30号槽第2层和24号槽第1层，通过引出线到达21号槽Y1的位置。W相包含W1（电流进）—W2（电流出）和Z2（电流进）—Z1（电流出）两条支路，其中W1—W2支路具体的连接方式为：W1从19号槽引出线位置进入定子槽22号槽第1层，经过28号槽第2层、34号槽第1层、40号槽第2层、46号槽第1层、4号槽第2层、9号槽第1层、15号槽第2层、21号槽第1层、27号槽第2层、33号槽第1层、39号槽第2层、45号槽第1层、3号槽第2层、10号槽第1层和16号槽第2层，通过引出线到达19号槽W2的位置；Z2—Z1支路具体的连接方式为：Z2从25号槽引出线位置进入定子槽22号槽第2层，经过16号槽第1层、9号槽第2层、3号槽第1层、45号槽第2层、39号槽第1层、33号槽第2层、27号槽第1层、21号槽第2层、15号槽第1层、10号槽第2层、4号槽第1层、46号槽第2层、40号槽第1层、34号槽第2层和28号槽第1层，通过引出线到达25号槽Z1的位置。第1、2层绕组中共有5、6和7三种节距，其中，节距为5的U型线数量为6，节距为6的U型线数量为36，节距为7的U型线数量为6。

第3、4层绕组有U相、V相和W相三相绕组组成，U相包含U3（电流进）—U4（电流出）和X4（电流进）—X3（电流出）两条支路，其中U3—U4支路具体的连接方式为：U3从11号槽引出线位置进入定子槽14号槽第3层，经过20号槽第4层、26号槽第3层、32号槽第4层、38号槽第3层、44号槽第4层、1号槽第3层、7号槽第4层、13号槽第3层、19号槽第4层、25号槽第3层、31号槽第4层、37号槽第3层、43号槽第4层、2号槽第3层和8号槽第4层，通过引出线到达11号槽U4的位置；X4—X3支路具体的连接方式为：X4从17号槽引出线位置进入定子槽14号槽第4层，经过8号槽第3层、1号槽第4层、43号槽第3层、37号槽第4层、31号槽第3层、25号槽第4层、19号槽第3层、13号槽第4层、7号槽第3层、2号槽第4层、44号槽第3层、38号槽第4层、32号槽第3层、26号槽第4层和20号槽第3层，通过引出线到达17号槽X3的位置。V相包含V3（电流进）—V4（电流出）和Y4（电流进）—Y3（电流出）两条支路，其中V3—V4支路具体的连接方式为：V3从15号槽引出线位置进入定子槽18号槽第3层，经过24号槽第4层、30号槽第3层、36号槽第4层、42号槽第3层、48号槽第4层、5号槽第3层、11号槽第4层、17号槽第3层、23号槽第4层、29号槽第3层、35号槽第4层、41号槽第3层、47号槽第4层、6号槽第3层和12号槽第4层，通过引出线到达15号槽V4的位置；Y4—Y3支路具体的连接方式为：Y4从21号槽引出线位置进入定子槽18号槽第4层，经过12号槽第3层、5号槽第4层、47号槽第3层、41号槽第4层、35号槽第3层、29号槽第4层、23号槽第3层、17号槽第4层、11号槽第3层、6号槽第4层、48号槽第3层、42号槽第4层、36号槽第3层、30号槽第4层和24号槽第3层，通过引出线到达21号槽Y3的位置。W相包含W3（电流进）—W4（电流出）和Z4（电流进）—Z3（电流出）两条支路，其中W3—W4支路具体的连接方式为：W3从19号槽引出线位置进入定子槽22号槽第3层，经过28号槽第4层、34号槽第3层、40号槽第4层、46号槽第3层、4号槽第4层、9号槽第3层、15号槽第4层、21号槽第3层、27号槽第4层、33号槽第3层、39号槽第4层、45号槽第3层、3号槽第4层、10号槽第3层和16号槽第4层，通过引出线到达19号槽W4的位置；Z4—Z3支路具体的连接方式为：Z4从25号槽引出线位置进入定子槽22号槽第4层，经过16号槽第3层、9号槽第4层、3号槽第3层、45号槽第4层、39号槽第3层、33号槽第4层、27号槽第3层、21号槽第4层、15号槽第3层、10号槽第4层、4号槽第3层、46号槽第4层、40号槽第3层、34号槽第4层和28号槽第3层，通过引出线到达25号槽Z3的位置。第3、4层绕组中共有5、6和7三种节距，其中，节距为5的U型线数量为6，节距为6的U型线数量为36，节距为7的U型线数量为6。

第5、6层绕组有U相、V相和W相三相绕组组成，U相包含U5（电流进）—U6（电流出）和X6（电流进）—X5（电流出）两条支路，其中U5—U6支路具体的连接方式为：U5从11号槽引出线位置进入定子槽14号槽第5层，经过20号槽第6层、26号槽第5层、32号槽第6层、38号槽第5层、44号槽第6层、1号槽第5层、7号槽第6层、13号槽第5层、19号槽第6层、25号槽第5层、31号槽第6层、37号槽第5层、43号槽第6层、2号槽第5层和8号槽第6层，通过引出线到达11号槽U6的位置；X6—X5支路具体的连接方式为：X6从17号槽引出线位置进入定子槽14号槽第6层，经过8号槽第5层、1号槽第6层、43号槽第5层、37号槽第6层、31号槽第5层、25号槽第6层、19号槽第5层、13号槽第6层、7号槽第5层、2号槽第6层、44号槽第5层、38号槽第6层、32号槽第5层、26号槽第6层和20号槽第5层，通过引出线到达17号槽X5的位置。V相包含V5（电流进）—V6（电流出）和Y6（电流进）—Y5（电流出）两条支路，其中V5—V6支路具体的连接方式为：V5从15号槽引出线位置进入定子槽18号槽第5层，经过24号槽第6层、30号槽第5层、36号槽第6层、42号槽第5层、48号槽第6层、5号槽第5层、11号槽第6层、17号槽第5层、23号槽第6层、29号槽第5层、35号槽第6层、41号槽第5层、47号槽第6层、6号槽第5层和12号槽第6层，通过引出线到达15号槽V6的位置；Y6—Y5支路具体的连接方式为：Y6从21号槽引出线位置进入定子槽18号槽第6层，经过12号槽第5层、5号槽第6层、47号槽第5层、41号槽第6层、35号槽第5层、29号槽第6层、23号槽第5层、17号槽第6层、11号槽第5层、6号槽第6层、48号槽第5层、42号槽第6层、36号槽第5层、30号槽第6层和24号槽第5层，通过引出线到达21号槽Y5的位置。W相包含W5（电流进）—W6（电流出）和Z6（电流进）—Z5（电流出）两条支路，其中W5—W6支路具体的连接方式为：W5从19号槽引出线位置进入定子槽22号槽第5层，经过28号槽第6层、34号槽第5层、40号槽第6层、46号槽第5层、4号槽第6层、9号槽第5层、15号槽第6层、21号槽第5层、27号槽第6层、33号槽第5层、39号槽第6层、45号槽第5层、3号槽第6层、10号槽第5层和16号槽第6层，通过引出线到达19号槽W6的位置；Z6—Z5支路具体的连接方式为：Z6从25号槽引出线位置进入定子槽22号槽第6层，经过16号槽第5层、9号槽第6层、3号槽第5层、45号槽第6层、39号槽第5层、33号槽第6层、27号槽第5层、21号槽第6层、15号槽第5层、10号槽第6层、4号槽第5层、46号槽第6层、40号槽第5层、34号槽第6层和28号槽第5层，通过引出线到达25号槽Z5的位置。第5、6层绕组中共有5、6和7三种节距，其中，节距为5的U型线数量为6，节距为6的U型线数量为36，节距为7的U型线数量为6。

第7、8层绕组有U相、V相和W相三相绕组组成，U相包含U7（电流进）—U8（电流出）和X8（电流进）—X7（电流出）两条支路，其中U7—U8支路具体的连接方式为：U7从11号槽引出线位置进入定子槽14号槽第7层，经过20号槽第8层、26号槽第7层、32号槽第8层、38号槽第7层、44号槽第8层、1号槽第7层、7号槽第8层、13号槽第7层、19号槽第8层、25号槽第7层、31号槽第8层、37号槽第7层、43号槽第8层、2号槽第7层和8号槽第8层，通过引出线到达11号槽U8的位置；X8—X7支路具体的连接方式为：X8从17号槽引出线位置进入定子槽14号槽第8层，经过8号槽第7层、1号槽第8层、43号槽第7层、37号槽第8层、31号槽第7层、25号槽第8层、19号槽第7层、13号槽第8层、7号槽第7层、2号槽第8层、44号槽第7层、38号槽第8层、32号槽第7层、26号槽第8层和20号槽第7层，通过引出线到达17号槽X7的位置。V相包含V7（电流进）—V8（电流出）和Y8（电流进）—Y7（电流出）两条支路，其中V7—V8支路具体的连接方式为：V7从15号槽引出线位置进入定子槽18号槽第7层，经过24号槽第8层、30号槽第7层、36号槽第8层、42号槽第7层、48号槽第8层、5号槽第7层、11号槽第8层、17号槽第7层、23号槽第8层、29号槽第7层、35号槽第8层、41号槽第7层、47号槽第8层、6号槽第7层和12号槽第8层，通过引出线到达15号槽V8的位置；Y8—Y7支路具体的连接方式为：Y8从21号槽引出线位置进入定子槽18号槽第8层，经过12号槽第7层、5号槽第8层、47号槽第7层、41号槽第8层、35号槽第7层、29号槽第8层、23号槽第7层、17号槽第8层、11号槽第7层、6号槽第8层、48号槽第7层、42号槽第8层、36号槽第7层、30号槽第8层和24号槽第7层，通过引出线到达21号槽Y7的位置。W相包含W7（电流进）—W8（电流出）和Z8（电流进）—Z7（电流出）两条支路，其中W7—W8支路具体的连接方式为：W7从19号槽引出线位置进入定子槽22号槽第7层，经过28号槽第8层、34号槽第7层、40号槽第8层、46号槽第7层、4号槽第8层、9号槽第7层、15号槽第8层、21号槽第7层、27号槽第8层、33号槽第7层、39号槽第8层、45号槽第7层、3号槽第8层、10号槽第7层和16号槽第8层，通过引出线到达19号槽W8的位置；Z8—Z7支路具体的连接方式为：Z8从25号槽引出线位置进入定子槽22号槽第8层，经过16号槽第7层、9号槽第8层、3号槽第7层、45号槽第8层、39号槽第7层、33号槽第8层、27号槽第7层、21号槽第8层、15号槽第7层、10号槽第8层、4号槽第7层、46号槽第8层、40号槽第7层、34号槽第8层和28号槽第7层，通过引出线到达25号槽Z7的位置。第7、8层绕组中共有5、6和7三种节距，其中，节距为5的U型线数量为6，节距为6的U型线数量为36，节距为7的U型线数量为6。

使用过桥线将第1、2层绕组的U相、第3、4层绕组的U相、第5、6层绕组的U相和第7、8层绕组的U相对应连接，最终U相分为两条支路：U1—U2—U3—U4—U5—U6—U7—U8和X8—X7—X6—X5—X4—X3—X2—X1，使用过桥线将第1、2层绕组的V相、第3、4层绕组的V相、第5、6层绕组的V相和第7、8层绕组的V相对应连接，最终V相分为两条支路：V1—V2—V3—V4—V5—V6—V7—V8和Y8—Y7—Y6—Y5—Y4—Y3—Y2—Y1，使用过桥线将第1、2层绕组的W相、第3、4层绕组的W相、第5、6层绕组的W相和第7、8层绕组的W相对应连接，最终W相分为两条支路：W1—W2—W3—W4—W5—W6—W7—W8和Z8—Z7—Z6—Z5—Z4—Z3—Z2—Z1。

在第1、2层绕组中，U1、U2的出线位置在11号槽，X1、X2的出线位置在17号槽，V1、V2的出线位置在15号槽，Y1、Y2的出线位置在21号槽，W1、W2的出线位置在19号槽，Z1、Z2的出线位置在25号槽，在第3、4层绕组中，U3、U4的出线位置在11号槽，X3、X4的出线位置在17号槽，V3、V4的出线位置在15号槽，Y3、Y4的出线位置在21号槽，W3、W4的出线位置在19号槽，Z3、Z4的出线位置在25号槽，在第5、6层绕组中，U5、U6的出线位置在11号槽，X5、X6的出线位置在17号槽，V5、V6的出线位置在15号槽，Y5、Y6的出线位置在21号槽，W5、W6的出线位置在19号槽，Z5、Z6的出线位置在25号槽。在第7、8层绕组中，U7、U8的出线位置在11号槽，X7、X8的出线位置在17号槽，V7、V8的出线位置在15号槽，Y7、Y8的出线位置在21号槽，W7、W8的出线位置在19号槽，Z7、Z8的出线位置在25号槽。

当U相、V相和W相各条支路的出线位置根据工艺要求变换时，只需各条支路的出线位置相比于本发明中的出线位置移动360°电角度或360°电角度的整数倍即可。

图3中，绕组采用三角形接法，U相分为两条支路：U1—U2—U3—U4—U5—U6—U7—U8和X8—X7—X6—X5—X4—X3—X2—X1，V相分为两条支路：V1—V2—V3—V4—V5—V6—V7—V8和Y8—Y7—Y6—Y5—Y4—Y3—Y2—Y1，W相分为两条支路：W1—W2—W3—W4—W5—W6—W7—W8和Z8—Z7—Z6—Z5—Z4—Z3—Z2—Z1，电源引出线为U1、U8、X1、X8、V1、V8、Y1、Y8、W1、W8、Z1和Z8，过桥线为U2—U3、U4—U5、U6—U7、X7—X6、X5—X4、X3—X2、V2—V3、V4—V5、V6—V7、Y7—Y6、Y5—Y4、Y3—Y2、W2—W3、W4—W5、W6—W7、Z7—Z6、Z5—Z4和Z3—Z2。

图4中，8层扁铜线由内到外的顺序为1、2、3、4、5、6、7、8，分为第1、2层、第3、4层、第5、6层和第7、8层绕组。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。