扁线绕组结构、定子以及电机的制作方法

本发明涉及扁线绕组，具体而言，涉及一种扁线绕组结构、定子以及电机。

背景技术：

1、目前，在电机的定子绕组领域中，具有采用扁线代替圆线进行定子绕组的方式，以形成扁线电机，扁线电机通过改变定子截面和端部结构，能在同样的条件下塞进更多体积的导线，导线与导线的空隙明显要更小，也更为均匀规整；其中，扁线定子绕组包括以下几种形式：发卡式绕组(hair pin)、i-pin绕组、扁线连续波绕组。

2、其中，扁线连续波绕组相对于发卡式绕组和i-pin绕组而言具有焊点少的优点，且制作工艺也比发卡式绕组和i-pin绕组工序少，解决了发卡式绕组和i-pin绕组的焊点多、制作工艺复杂的问题，但是，在扁线连续波绕组的制作过程中，对于具有三个并联支路导体的三相绕组结构，每一相绕组的三个并联支路导体需要依次交叉叠放设置，在交叉叠放设置之后卷绕，以形成一个线圈组，再将卷绕后的线圈组放置在定子铁芯的定子槽内，这样，使得扁线连续波绕组的制作工艺复杂繁琐。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种扁线绕组结构、定子以及电机，以解决现有技术中的扁线连续波绕组的工艺复杂的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种扁线绕组结构，包括三相绕组，各相绕组均包括相互配合的两个导体组，各个导体组均包括三个线圈导体，各个线圈导体均用于绕设在定子铁芯的多个定子槽内，各个线圈导体均包括：多个有效导体段，各个有效导体段分别穿设在相应的定子槽内；沿线圈导体的绕制方向，多个定子槽分为沿定子铁芯的周向依次分布的多组定子槽组，各组定子槽组均包括依次相邻设置的三个定子槽；其中，各个导体组的三个线圈导体中一个线圈导体的位于相邻两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距和该导体组的另外两个线圈导体的一个线圈导体的位于该两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距相同且均为第一节距a，该导体组的剩余一个线圈导体的位于该两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距均为第二节距b，第一节距a大于或小于第二节距b，且具有第二节距b的线圈导体在相邻两个定子槽组之间的导体段分别与具有第一节距a的两个线圈导体在相邻两个定子槽组之间的导体段沿定子铁芯的轴向间隔设置。

3、进一步地，各个线圈导体在相邻两个定子槽组之间的导体段为弯折状的转弯导体部；转弯导体部具有沿线圈导体的绕制方向布置的第一转弯段和第二转弯段，第一转弯段和第二转弯段沿定子铁芯的径向具有预定高度差，且第一转弯段位于第二转弯段靠近定子铁芯的轴线的一侧；其中，具有第一节距a的两个线圈导体包括第一线圈导体和第二线圈导体，当第一线圈导体的第二转弯段与第二线圈导体的第一转弯段交叠设置，且第一线圈导体的第二转弯部位于第二线圈导体的靠近定子铁芯的轴线的一侧时，第一线圈导体的第二转弯段与第二线圈导体的第一转弯段之间的交叠部分具有避让结构，以通过避让结构使第一线圈导体的第二转弯段和第二线圈导体的第一转弯段在交叠之后，第一线圈导体的第二转弯段的部分导体段与定子铁芯的轴线之间的距离等于第二线圈导体的第二转弯段与定子铁芯的轴线之间的距离。

4、进一步地，沿线圈导体的绕制方向，各个线圈导体均包括第一有效导体段和第二有效导体段，第一转弯段与第一有效导体段连接，第二转弯段与第二有效导体段连接；其中，第一有效导体段与定子铁芯的中心轴线之间的距离等于第一转弯段的至少部分导体段与定子铁芯的中心轴线之间的距离；第二有效导体段与定子铁芯的中心轴线之间的距离等于第二转弯段的至少部分导体段与定子铁芯的中心轴线之间的距离。

5、进一步地，避让结构包括第一避让部和第二避让部，第一避让部设置在第一转弯段上，第二避让部设置在第二转弯段上，第一避让部和第二避让部相互配合，以使述第一线圈导体的第二转弯段的部分导体段与定子铁芯的轴线之间的距离等于第二线圈导体的第二转弯段与定子铁芯的轴线之间的距离。

6、进一步地，第一避让部为弯折状，以使第一避让部的部分导体段与第二线圈导体的第二转弯段平齐；和/或第二避让部为弯折状，以使第二避让部的部分导体段与第一线圈导体的第二转弯段平齐。

7、进一步地，具有第一避让部的第一转弯段包括第一主体段，第一避让部为由两个第一避让导体段形成的台阶结构，第一避让部的一个第一避让导体段与第一主体段连接，第一避让部的另一个第一避让导体段与第二线圈导体的第二转弯段连接并平齐设置；和/或，具有第二避让部的第二转弯段包括第二主体段，第二避让部为由两个第二避让导体段形成的台阶结构，第二避让部的一个第二避让导体段与第二主体段连接，第二避让部的另一个第二避让导体段与第一线圈导体的第一转弯段连接并平齐设置。

8、进一步地，第一避让部的凸出方向和第二避让部的凸出方向相反，第一避让部和第二避让部交叠设置。

9、进一步地，第一避让部的形状和尺寸与第二避让部的形状和尺寸相似。

10、进一步地，三个线圈导体包括第一线圈导体、第二线圈导体和第三线圈导体，位于首端的第三线圈导体的有效导体段、第一线圈导体的有效导体段和第二线圈导体的有效导体段沿线圈导体的绕制方向依次间隔设置，其中：第一线圈导体具有多个依次连接的第一变化导体段，各个第一变化导体段均包括沿第一线圈导体的绕制方向依次设置的第一变化节距、第二变化节距和第三变化节距，其中，第一变化节距和第三变化节距均为第一节距a，第二变化节距为第二节距b；第二线圈导体具有多个依次连接的第二变化导体段，各个第二变化导体段均包括沿第二线圈导体的绕制方向依次设置的第四变化节距、第五变化节距和第六变化节距，其中，第四变化节距为第二节距b，第五变化节距和第六变化节距均为第一节距a；第三线圈导体具有多个依次连接的第三变化导体段，各个第三变化导体段均包括沿第三线圈导体的绕制方向依次设置的第七变化节距、第八变化节距和第九变化节距，其中，第七变化节距和第八变化节距均为第一节距a，第九变化节距为第二节距b。

11、进一步地，三个线圈导体包括第一线圈导体、第二线圈导体和第三线圈导体，各个线圈导体均包括多个沿线圈导体的绕制方向依次设置的多个转弯导体部，各个转弯导体部均包括相互连接的第一转弯段和第二转弯段，各个导体组均包括多组沿线圈导体的绕制方向依次设置的转弯变化导体组，其中，各组转弯变化导体组包括：第一转弯变化导体段，在第一转弯变化导体段中，第一线圈导体的转弯导体部的第一转弯段与第三线圈导体的转弯导体部的第二转弯段交叠设置，第二线圈导体的转弯导体部与第一线圈导体和第三线圈导体之间的交叠处沿定子铁芯的轴向间隔设置；第二转弯变化导体段，在第二转弯变化导体段中，第三线圈导体的转弯导体部的第一转弯段与第二线圈导体的转弯导体部的第二转弯段交叠设置，第一线圈导体的转弯导体部与第三线圈导体和第二线圈导体之间的交叠处沿定子铁芯的轴向间隔设置；第三转弯变化导体段，在第三转弯变化导体段中，第一线圈导体的转弯导体部的第二转弯段与第二线圈导体的转弯导体部的第一转弯段交叠设置，第三线圈导体的转弯导体部与第一线圈导体和第二线圈导体之间的交叠处沿定子铁芯的轴向间隔设置；其中，第一转弯变化导体段、第二转弯变化导体段和第三转弯变化导体段沿线圈导体的绕制方向依次间隔设置。

12、进一步地，当第一节距a大于第二节距b时，第一节距a为10，第二节距b为7；当第一节距a小于第二节距b时，第一节距a为8，第二节距b为11。

13、进一步地，第一节距a大于第二节距b，各个导体组沿定子铁芯的径向逐层绕制以形成沿定子铁芯的径向依次布置的多个导体层；其中，在一个导体组的依次设置的相邻三层导体层中，前两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成两个第一节距a为11，且形成的一个第二节距b为8，后两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成的两个第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为6；在另一个导体组的依次设置的相邻三层导体层中，前两层导体层之间的相邻的两组有效导体段之间形成的两个第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为6，后两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成两个第一节距a为11，且形成的一个第二节距b为8。

14、进一步地，第一节距a大于第二节距b，各个导体组沿定子铁芯的径向逐层绕制以形成沿定子铁芯的径向依次布置的多个导体层；其中，在一个导体组的中间相邻两层导体层中，前一层导体层的末尾一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为6；在另一个导体组的中间两层导体层中，前一层导体层的一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为6；或者，在一个导体组的中间相邻两层导体层中，前一层导体层的末尾一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为11，且形成的一个第二节距b为8；在另一个导体组的中间两层导体层中，前一层导体层的一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为11，且形成的一个第二节距b为8。

15、进一步地，第一节距a小于第二节距b，各个导体组沿定子铁芯的径向逐层绕制以形成沿定子铁芯的径向依次布置的多个导体层；其中，在一个导体组的依次设置的相邻三层导体层中，前两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成的两个第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为12，后两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成的两个第一节距a为7，且形成的一个第二节距b为10；在另一个导体组的依次设置的相邻三层导体层，前两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成的两个第一节距a为7，且形成的一个第二节距b为10，后两层导体层之间的相邻两组有效导体段之间形成两个第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为12。

16、进一步地，第一节距a小于第二节距b，各个导体组沿定子铁芯的径向逐层绕制以形成沿定子铁芯的径向依次布置的多个导体层；其中，在一个导体组的中间相邻两层导体层中，前一层导体层的末尾一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为7，且形成的一个第二节距b为10；在另一个导体组的中间相邻两层导体层中，前一层导体层的一组有效导体段和后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为7，且形成的一个第二节距b为10；或者，在一个导体组的中间两层导体层中，前一层导体层的末尾一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为12；在另一个导体组的中间相邻两个导体层中，前一层导体层的一组有效导体段与后一层导体层的第一组有效导体段之间形成的第一节距a为9，且形成的一个第二节距b为12。

17、根据本发明的第二个方面，提供了一种定子，包括：上述的扁线绕组结构；定子铁芯，定子铁芯具有沿定子铁芯的周向间隔设置的多个定子槽，扁线绕组结构嵌设在多个定子槽内。

18、根据本发明的第三个方面，提供了一种电机，包括：上述的定子；转子，转子可转动地穿设在定子的定子铁芯的内侧。

19、应用本发明的技术方案，本发明提供了一种扁线绕组结构，包括三相绕组，各相绕组均包括相互配合的两个导体组，各个导体组均包括三个线圈导体，各个线圈导体均用于绕设在定子铁芯的多个定子槽内，各个线圈导体均包括：多个有效导体段，各个有效导体段分别穿设在相应的定子槽内；沿线圈导体的绕制方向，多个定子槽分为沿定子铁芯的周向依次分布的多组定子槽组，各组定子槽组均包括依次相邻设置的三个定子槽；其中，各个导体组的三个线圈导体中一个线圈导体的位于相邻两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距和该导体组的另外两个线圈导体的一个线圈导体的位于该两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距相同且均为第一节距a，该导体组的剩余一个线圈导体的位于该两组定子槽组内的两个有效导体段之间的节距均为第二节距b，第一节距a大于或小于第二节距b，且具有第二节距b的线圈导体在相邻两个定子槽组之间的导体段分别与具有第一节距a的两个线圈导体在相邻两个定子槽组之间的导体段沿定子铁芯的轴向间隔设置。本技术的扁线绕组结构为扁线连续波绕组，通过上述设置，使得具有三个并联的线圈导体的扁线连续波绕组中只有两个线圈导体交叉设置，三个线圈导体中的剩余一个线圈导体与交叉设置的两个线圈导体间隔设置，这样，在三个线圈导体的绕制过程中，三个线圈导体之间的交叉动作减少，解决了现有技术中的连续波绕组的工艺复杂的问题。