专利名称：车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构的制作方法
技术领域：
本发明属于电机，涉及一种车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构。
背景技术：
现有技术中，电机多相定子绕组，通常是转子的极数少、定子的槽数多、线圈的槽节距大，每相每极槽数之比一般不能低于1，原理上属于高速小转距机械。当前，以电机作为驱动机械的电动汽车技术正在飞速发展，其中，电机用于直接驱动汽车的车轮。因汽车的运行速度变化大，几个车轮的受力情况差别大，故需要电机不仅具有高转距、外型扁平、重量轻、效率高，而且要求低速、大转距和低转距脉动。由此见，现有高速小转距电机不适于电动汽车用。为实现电机直接驱动所需要的低速、大转距，需要增加转子极数，但转子增加极数时，定子的槽数也将按比例增加，这会引起加工、装配等制造困难。如果想在增加极数的要求下相对减少槽数，则需以增加槽面积来弥补，但这样时，绕组线圈边的截面积也会增加，引起嵌线、端部整理的困难。所以，对电动汽车用驱动电机必须作创新设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构，使能设计出低速大转距、低转距脉动和高功率密度电机，以提供电动车辆作直接驱动用电机。本发明的另一目的是，改进并提高绕组结构工艺，使之方便嵌线及端部整理，节省铜材及缩小电机的长度、体积和重量等。
实现上目的的本发明的主要技术构思是，改变常规设计中电机的极、槽组合条件，导出多相定子绕组的多极少槽结构配合；同时，改进嵌线工艺，提出适合于多极少槽多相定子绕组的嵌线结构。本发明的主要技术方案是，设定电机之每相每极槽数之比为≤1/2-1/3，并令线圈槽节距固定为1。同时，本发明以如下方法实施嵌线工艺在同一槽中同时嵌置两条线圈边，其中一条为一个线圈的终止边，另一条为另一线圈的起始边。嵌置在同一槽中的两条线圈边可以有两种嵌线结构单层结构和双层结构。单层嵌线结构是，在同一槽中并列嵌置两条线圈边，其中，左侧为一个线圈的终止边，右侧为另一个线圈的起始边；双层嵌线结构是，在同一槽中叠置两条边，下面为一个线圈的终止边，上面为另一个线圈的起始边。
如上所述，本发明的多极少槽绕组，每相每极槽数不大于1/2，甚至接近1/3，线圈槽节距固定为1，所以加工、装配方便；极数和槽数公约数小，所以齿谐波频率高、幅值低，脉动转距、定位转距低、电磁噪音低；绕组结构工艺性好，嵌线、端部整理方便，绕组端部整齐，并且几乎不受槽面积大小的影响最大限度地减小绕组端部长度、用铜量，线圈连线短，槽满率高、空间利用率高，有利于降低电枢电阻、电机耗铜、电机长度、体积和重量，增加电机功率密度。本发明特别满足车轮电机的各项要求。
图1为本发明的极槽数配合示意图。
图2为本发明的单层嵌线结构示意图。
图3为本发明的双层嵌线结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例如附图所示。以下结合附图对本发明作进一步说明。
首先，附表一给出了本发明一些可能的极槽数配合的例子，其中带*的为推荐使用的极槽数配合。
由于本发明中槽节距固定为1，故一个线圈的两条边分别嵌入相邻的槽中，
图1所示实施例的极槽数配合，为3相8极9槽配合。由图见，图中标号1、2、3、4、5、6、7、8、9为槽编号，实直线11表示线圈的起始边，虚直线1 2表示线圈的终止边，顶部字母A、B、C表示线圈所属的相，负号表示该线圈应反向连接，A-X、B-Y、C-Z表示各相绕组的首端和末端。
由图2所示单层嵌线结构示意图见，在同一槽1、2、3、4、5、6、7、8、9中并列嵌置两条线圈边，其中，左一侧条为一个线圈的终止边。右侧一条为另一个线圈的起始边。此单层嵌线结构的两条线圈边紧靠铁芯，线圈长度最小，线圈端部无交叉。
由图3所示双层嵌线结构示意图见，在同一槽1、2、3、4、5、6、7、8、9中叠置两条线圈边，其中，下面为一个线圈的终止边，上面为另一个线圈的起始边。该双层嵌线结构的两条线圈边只需上下翻一下即可(当槽数为偶数时也可做成不需上下翻转的)，线圈端部均无交叉。
附表(一)
权利要求
1，一种车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构，其特征在于每相每极槽数之比为≤1/2-1/3，线圈槽节距固定为1；同一槽中同时嵌置两条线圈边，其中一条为一个线圈的终止边，另一条为另一线圈的起始边。
2，根据权利要求1所述车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构，其特征在于同一槽中并列嵌置两条线圈边，左侧为一个线圈的终止边，右侧为另一个线圈的起始边；
3，根据权利要求1所述车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构，其特征在于同一槽中叠置两条边，下面为一个线圈的终止边，上面为另一个线圈的起始边。
全文摘要
本发明是一种车轮电机的极槽数配合及其嵌线结构。设定电机之每相每极槽数之比为≤1/2－1/3，并令线圈槽节距固定为1，在同一槽中同时嵌置两条线圈边，其中一条为一个线圈的终止边边，另一条为另一线圈的起始边。用本发明能设计出低速大转距、低转距脉动和高功率密度电机，以提供电动车辆作直接驱动用电机。此外本发明方便嵌线及端部整理，节省铜材及能缩小电机的长度、体积和重量等。
文档编号H02K3/12GK1547308SQ20031010949
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者黄苏融, 贡俊, 谢国栋, 张琪, 杨锟, 唐名钟 申请人:上海大学, 上海安乃达驱动技术有限公司