扁线电机的定子的制作方法

本发明涉及电机领域，具体地涉及一种使用扁线作为绕组的扁线电机的定子。

背景技术：

1、以新能源汽车的电机为例，使用扁线作为绕组的电机定子具有较高的铜满率，能提高电机的功率密度。

2、然而，扁线绕组相对于圆线绕组的设置方式的灵活性较差，如何根据电机各项性能的需要布置扁线绕组，使绕组结构简单、制作成本低，且使电机具有较好的工作性能（例如具有较大的扭矩或较小的谐波影响），是本领域亟待解决的问题。

3、尤其对于每极每相槽数q为3、极数2p为3的偶数倍的扁线绕组，现有技术中的绕线方式复杂。例如，各支路的出线端在定子的周向上间隔较大（甚至间隔可达180°），使得汇流排的布置复杂；或是绕组的其中一个端部所占用的空间大，使得转子的安装具有一定的局限性。

4、申请人曾在申请号分别为cn202310084214.0、cn202310118219.0和cn202310128292.6的三件专利申请中提出过三种扁线电机的定子的绕线方式，其能解决上述现有技术中存在的问题。然而，这种绕线方式需要在子导体的焊接端进行多次翻折、或是使用汇流排，这使得焊接端的绕组占用了较大的径向尺寸。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种扁线电机的定子。

2、本发明提供一种扁线电机的定子，包括定子铁芯和扁线绕组，其中，

3、定子的每极每相的绕线槽的个数为3，定子的极数2p为3的偶数倍，扁线绕组在绕线槽内形成的层数为2l，l为不小于2的整数，

4、扁线绕组包括三相绕组，每一相的扁线绕组包括2个支路，每个支路包括多个彼此串联的u形子导体，

5、u形子导体的两个腿部在一端相连形成皇冠端、在另一端分开形成焊接端，

6、每一相的扁线绕组在每极将三个连续的绕线槽填满，

7、在每一相中，相邻的u形子导体的焊接在一起的两个腿部形成一个焊接对，每个焊接对的两个腿部之间的跨距均相等，或者所有的焊接对的两个腿部之间的跨距仅有两种不同情况。

8、在至少一个实施方式中，扁线绕组在每极每相占据三个的绕线槽在周向上完全对齐，每个焊接对的两个腿部之间的跨距均相等。

9、在至少一个实施方式中，在每个支路中，u形子导体包括q-1个第一导体、q个第二导体、q-1个第三导体和1个第四导体，q=极数2p×层数2l/4，q-1个第一导体彼此直接串联，第二导体和第三导体彼此间隔地串联，第四导体将第一导体和第二导体串联在一起，形成具有如下连接顺序的队列：

10、第一导体，第一导体…第一导体，第四导体，第二导体，第三导体，第二导体，第三导体…第二导体，第三导体，第二导体，

11、焊接对的两个腿部之间的跨距为k，并且

12、第一导体的跨距为k，第二导体的跨距为k-1，第三导体的跨距为k+1，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

13、第一导体的跨距为k，第二导体的跨距为k+1，第三导体的跨距为k-1，第四导体的跨距为k+2或k-2，或者

14、第一导体的跨距为k，第二导体的跨距为k+1，第三导体的跨距为k-1，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

15、第一导体的跨距为k，第二导体的跨距为k-1，第三导体的跨距为k+1，第四导体的跨距为k+2或k-2，

16、k=9。

17、在至少一个实施方式中，扁线绕组在每极每相的奇数层占据三个连续的绕线槽、在偶数层占据三个连续的绕线槽；沿定子铁芯的轴向观察，同一相同一极的奇数层的槽位在定子铁芯周向上对齐，同一相同一极的偶数层的槽位在周向上对齐，且扁线绕组在每极每相的相邻层的偶数层与奇数层所占据的绕线槽在周向上错开一个槽位，

18、每个焊接对的两个腿部之间的跨距均相等。

19、在至少一个实施方式中，在每个支路中，u形子导体包括q-1个第一导体、q个第二导体、q-1个第三导体和1个第四导体，q=极数2p×层数l/4，q-1个第一导体彼此直接串联，第二导体和第三导体彼此间隔地串联，第四导体将第一导体和第二导体串联在一起，形成具有如下连接顺序的队列：

20、第一导体，第一导体…第一导体，第四导体，第二导体，第三导体，第二导体，第三导体…第二导体，第三导体，第二导体，

21、焊接对的两个腿部之间的跨距为k+1，并且

22、第一导体的跨距为k-1，第二导体的跨距为k-2，第三导体的跨距为k，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

23、第一导体的跨距为k-1，第二导体的跨距为k，第三导体的跨距为k-2，第四导体的跨距为k+2或k-2，或者

24、第一导体的跨距为k-1，第二导体的跨距为k，第三导体的跨距为k-2，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

25、第一导体的跨距为k-1，第二导体的跨距为k-2，第三导体的跨距为k，第四导体的跨距为k+2或k-2，

26、k=9。

27、在至少一个实施方式中，每个支路中，u形子导体包括q-1个第一导体、q个第二导体、q-1个第三导体和1个第四导体，q=极数2p×层数l/4，q-1个第一导体彼此直接串联，第二导体和第三导体彼此间隔地串联，第四导体将第一导体和第二导体串联在一起，形成具有如下连接顺序的队列：

28、第一导体，第一导体…第一导体，第四导体，第二导体，第三导体，第二导体，第三导体…第二导体，第三导体，第二导体，

29、焊接对的两个腿部之间的跨距为k-1，并且

30、第一导体的跨距为k+1，第二导体的跨距为k，第三导体的跨距为k+2，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

31、第一导体的跨距为k+1，第二导体的跨距为k+2，第三导体的跨距为k，第四导体的跨距为k+2或k-2，或者

32、第一导体的跨距为k+1，第二导体的跨距为k+2，第三导体的跨距为k，第四导体的跨距为k+1或k-1，或者

33、第一导体的跨距为k+1，第二导体的跨距为k，第三导体的跨距为k+2，第四导体的跨距为k+2或k-2，

34、k=9。

35、在至少一个实施方式中，扁线绕组所占据的槽在位于径向内侧的l个层内，每极每相占据三个连续的内侧绕线槽，在位于径向外侧的l个层内，每极每相占据三个连续的外侧绕线槽，每极每相的三个内侧绕线槽和三个外侧绕线槽在周向上错开一个槽位，

36、焊接对包括第一焊接对和第二焊接对，

37、第一焊接对的两个腿部分别位于第l层和第l+1层，第一焊接对的两个腿部之间的跨距为第一焊接跨距，

38、第二焊接对的两个腿部位于除了第l层和第l+1层之外的其它相邻层，第二焊接对的两个腿部之间的跨距为第二焊接跨距。

39、在至少一个实施方式中，l为不小于2的奇数，在每个支路中，有3×(p-1)个u形子导体的两个腿部分别位于第l层和第l+1层，p为极对数。

40、在至少一个实施方式中，在每个支路中，u形子导体包括q-p个第一导体、q-p个第二导体、q-p个第三导体、1个第四导体、p-1个第五导体、p个第六导体和p-2个第七导体，q=极数2p×层数2l/4，

41、第一导体、第二导体、第三导体、第五导体、第六导体和第七导体的两个腿部均插设在绕线槽内相邻的两个层中，第四导体的两个腿部插设在绕线槽内相同的层中，

42、每个支路包括第一队列和第二队列，第四导体串联第一队列和第二队列而形成支路队列，

43、第一队列包括彼此串联的第一导体和第五导体，

44、在u形子导体的两个腿部需要分别设置在第l层和第l+1层的情况下，使用第五导体；在u形子导体的两个腿部需要分别设置在除第l层和第l+1层的其它相邻层的情况下，使用第一导体，

45、第二队列包括彼此间隔串联的第二导体和第三导体，以及彼此间隔串联的第六导体和第七导体，

46、在u形子导体的两个腿部需要分别设置在第l层和第l+1层的情况下，使用第六导体和第七导体；在u形子导体的两个腿部需要分别设置在除第l层和第l+1层的其它相邻层的情况下，使用第二导体和第三导体。

47、在至少一个实施方式中，l为不小于2的偶数，在每个支路中，有2个u形子导体的两个腿部分别位于第l层和第l+1层。

48、在至少一个实施方式中，在每个支路中，u形子导体包括q-2个第一导体、q个第二导体、q-2个第三导体、1个第四导体、1个第五导体、和1个第七导体，q=极数2p×层数2l/4，

49、第一导体、第二导体、第三导体、第五导体和第七导体的两个腿部均插设在绕线槽内相邻的两个层中，第四导体的两个腿部插设在绕线槽内相同的层中，

50、每个支路包括第一队列和第二队列，第四导体串联第一队列和第二队列而形成支路队列，

51、第一队列包括彼此串联的第一导体和第五导体，

52、在u形子导体的两个腿部需要分别设置在第l层和第l+1层的情况下，使用第五导体；在u形子导体的两个腿部需要分别设置在除第l层和第l+1层的其它相邻层的情况下，使用第一导体，

53、第二队列包括第七导体和彼此间隔串联的第二导体和第三导体，

54、在u形子导体的两个腿部需要分别设置在第l层和第l+1层的情况下，使用第七导体；在u形子导体的两个腿部需要分别设置在除第l层和第l+1层的其它相邻层的情况下，使用第二导体和第三导体。

55、在至少一个实施方式中，第一焊接跨距为k+1，第二焊接跨距为k，k=9，

56、第一导体的跨距为k，第五导体的跨距为k-1，

57、第四导体在一个支路中的跨距为k+1，在另一个支路中的跨距为k-1；或者，第四导体在一个支路中的跨距为k+2，在另一个支路中的跨距为k-2。

58、在至少一个实施方式中，第二导体的跨距为k-1，第三导体的跨距为k+1，第七导体的跨距为k，并且在队列中使用第六导体的情况下，第六导体的跨距为k-2；或者，

59、第二导体的跨距为k+1，第三导体的跨距为k-1，第七导体的跨距为k-2，并且在队列中使用第六导体的情况下，第六导体的跨距为k。

60、在至少一个实施方式中，第一焊接跨距为k-1，第二焊接跨距为k，k=9，并且

61、第一导体的跨距为k，第五导体的跨距为k+1，

62、第四导体在一个支路中的跨距为k+1，在另一个支路中的跨距为k-1；或者，第四导体在一个支路中的跨距为k+2，在另一个支路中的跨距为k-2。

63、在至少一个实施方式中，第二导体的跨距为k-1，第三导体的跨距为k+1，第七导体的跨距为k+2，并且在队列中使用第六导体的情况下，第六导体的跨距为k；或者，

64、第二导体的跨距为k+1，第三导体的跨距为k-1，第七导体的跨距为k，并且在队列中使用第六导体的情况下，第六导体的跨距为k+2。

65、在至少一个实施方式中，扁线绕组在定子的皇冠端引出，

66、每相的每个支路还包括2个i形子导体，2个i形子导体分别连接在队列或支路队列的队首和队尾作为出线端和引线端，

67、i形子导体和相邻的u形子导体的相邻的腿部之间的跨距为k。

68、在至少一个实施方式中，在每相的每个支路中，2个i形子导体由一个u形子导体代替，第四导体由2个i形子导体代替。

69、在至少一个实施方式中，扁线绕组在定子的焊接端引出，

70、每相的每个支路还包括1个附加导体，附加导体串联位于队列的队首的第一导体和位于队列的队尾的第三导体，在第四导体的跨距为k+1或者k-1的情况下，附加导体的跨距为k+2或者k-2，

71、在第四导体的跨距为k+2或者k-2的情况下，附加导体的跨距为k+1或者k-1。

72、在至少一个实施方式中，两个支路的引线端并联，或者两个支路中一者的引线端与另一者的出线端串联、使得两个支路形成一个串联绕组。

73、根据本发明的定子结构紧凑，制作成本低，工作性能好。