一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套

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各个行业特别是新能源汽车领域应用越来越广泛，对电机本身效率和运行性能的提升也越来越成为研究关键。成型换位绕组具有扁线结构，相对于圆线散下线绕组可以大幅度提升电机槽满率，而且可以通过槽内换位解决由于线径变大带来的绕组本身交流铜损耗增大问题，其本身整体下线方式也可以使电机嵌线工艺变得更简单。

现阶段对于成型换位绕组的研究主要集中在大型交流电机领域，大型交流电机端部尺寸较大，对于端部并头套的连接方式并无太多尺寸限制，对于多匝线圈的大型交流电机端部连接通常采用不同尺寸的并头套嵌套方式连接，这样的并头套连接方法会导致电机端部长度增加很多，且每个电机需使用不同规格的并头套。当对成型换位绕组的使用引入到永磁同步电机中时，永磁同步电机较小的尺寸，特别是较短的端部会限制传统并头套的嵌套使用方式。

技术实现要素：

本发明是为了解决传统并头套应用到成型换位绕组永磁同步电机中时，并头套的嵌套连接方式造成端部长度较大，且每台电机需配置不同规格并头套的问题，现提供一种适用于双层绕组，每槽4匝线圈成型换位绕组永磁同步电机端部连接用的并头套。

一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，永磁同步电机包括两层绕组，每层含有两匝线圈，并头套整体呈“凹”字型，包括两个接触板和一个连接桥。

进一步的，并头套具体形状为：接触板与线棒接触面为“u”型，三个接触面保证一定壁厚，使用时线棒端部嵌在“u”形凹槽内。两个接触板的侧面相对应近端由连接桥连接，连接桥分三段，包括接触板侧面对应的两个外延段和一个连接段，两个外延段相互平行，与连接段相互垂直。

进一步的，连接桥的厚度与接触板侧面的高度相同。

进一步的，连接桥连接段的长度大于接触板侧面的长度。

进一步的，接触板与线棒的“u”接触面处填有焊接材料。

进一步的，除了接触板与线棒的接触面，接触板外表面的其他部分和连接桥的外表面都涂有绝缘漆。

综上所述，本发明所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套具有如下优点：1、电机所有并头套在轴向上处于相同位置，在保证对应线圈连接前提下，无需嵌套使用，使电机端部更加紧凑。2、电机所有并头套规格相同，方便电机的加工制作。3、为成型换位绕组在永磁同步电机使用过程中的端部连接方式提供了一定程度的参考价值，并头套结构并不复杂，具有较大实用意义。

附图说明

图1为并头套整体结构示意图。

图2为并头套前视图。

图3为并头套仰视图。

图4为电机端部线棒与并头套连接示意图。

图5为端部线棒连接示意图。

图6为传统并头套连接示意图。

图7为并头套用于电机后的整体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步说明，如图1、2所示，并头套具体形状如下：并头套整体呈“凹”字型，包括两个接触板(1)(2)和连接桥(3)。接触板与线棒接触面为“u”型，三个接触面保证一定壁厚，使用时线棒端部嵌在“u”形凹槽内。两个接触板的侧面相对应近端由连接桥连接。

具体的，如图3所示，连接桥分三段，包括接触板侧面对应的两个外延段和一个连接段，(4)为其中一个外延段，(5)为连接段两个外延段相互平行，与连接段相互垂直。连接桥的厚度与接触板侧面的高度相同，且桥连接段的长度大于接触板侧面的长度。

具体的，并头套在端部使用的方式及线棒连接示意图如图4和图5所示，图4中(8)为线棒换位部分，(7)为绕组端部，(6)为本发明提出的并头套，在端部两个并头套配合使用完成线圈的连接。如图5所示，可以看到线棒通过并头套的连接顺序，相隔的半匝线圈进行连接构成两个大小相同的线圈。不同于图6所示传统并头套的嵌套连接方式，采用本发明的并头套，无需两种不同规格并头套及可完成连接。

实际应用时，并头套除与线棒的接触面，其它外表面均涂有绝缘漆，并头套与线棒的接触面填充焊接材料。

综上所述，采用本发明的并头套可完成两层绕组，每槽4匝永磁同步电机端部的连接。相比与传统并头套的嵌套连接方式，本发明并头套可使电机端部更加紧凑，且整机只需一种规格并头套及可完成绕组端部的连接，且并头套本身结构并不复杂，对成型换位绕组在永磁同步电机中的研究使用具有较大实用意义。

技术特征：

1.一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，永磁同步电机包括两层绕组，每层含有两匝线圈，其特征在于，并头套整体呈“凹”字型，包括两个接触板和一个连接桥。

2.根据权利要求1所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，其特征在于，所述并头套具体形状为：接触板与线棒接触面为“u”型，三个接触面保证一定壁厚，使用时线棒端部嵌在“u”形凹槽内，两个接触板的侧面相对应近端由连接桥连接，连接桥分三段，包括接触板侧面对应的两个外延段和一个连接段，两个外延段相互平行，与连接段相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，其特征在于，连接桥的厚度与接触板侧面的高度相同。

4.根据权利要求2所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，其特征在于，连接桥连接段的长度大于接触板侧面的长度。

5.根据权利要求2所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，其特征在于，接触板与线棒的“u”接触面处填有焊接材料。

6.根据权利2或3所述的一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，其特征在于，除了接触板与线棒的接触面，接触板外表面的其他部分和连接桥的外表面都涂有绝缘漆。

技术总结
一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，涉及永磁同步电机设计与制造技术领域。传统成型换位绕组用并头套在多匝线圈端部进行连接时要用到嵌套结构，这会造成电机绕组端部较长，不适用于端部较短的永磁同步电机，而且嵌套结构决定每台电机要有不同规格的并头套，不方便加工。为解决上述问题，本发明提出一种成型换位绕组永磁同步电机用并头套，并头套整体呈“凹”字型，包括两个接触板和一个连接桥。该并头套可满足双层绕组，每槽含4匝线圈永磁同步电机端部的连接，同时保证电机端部的紧凑性，且整机只含一种规格并头套，方便电机加工。

技术研发人员：梁艳萍;赵富超;徐康文;王伟豪
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021.07.06