一种扁线电机的制作方法

本发明涉及电机，具体涉及一种扁线电机。

背景技术：

1、中国专利cn112838690a公开了一种定子及电机，如图1-2所示，包含多种发卡，由于发卡种类繁多，每种发卡均需制作相应的模具，匹配相应冲压设备，增加了开模成本和设备成本，如冲压设备不足频繁更换模具会加速模具和设备老化，同样增加成本；另外，发卡种类繁多，电机生产中，无法有效防呆，降低了生产效率。

2、在中国专利cn115224846a公开了扁线定子绕组、具有其的定子、电机和车辆，如图3所示，在其中记载的电机绕组是整距的，不利于消除谐波。

3、在中国专利cn215990368u公开了多层发卡式扁线绕组定子及电机，如图4所示，其中所记载的电机引出线数量多且不集中，不利于后续的焊接作业，并且增加电机定子端部绕组高度，降低了功率密度。

4、在中国专利cn 213782983u公开了扁线发卡定子结构及电机，如图5-6所示，其中记载的两相导体交替位于同槽内，不利于槽内相间绝缘；也存在引出线数量多且不集中，不利于后续的焊接作业，并且增加了定的高度。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种扁线电机，具备减少发卡种类、减少定子引出线且引出线集中、短距以及便于做相间绝缘的优点。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种扁线电机，包括定子铁芯和定子绕组，在定子铁芯沿圆周均匀分布的若干个定子槽，定子绕组在定子槽内分为a相绕组，a个相绕组电相位两两不同，每相绕组内设有若干个支路，每条支路由若干个相同的单元串联组成，单元的数量与极对数p相同；

4、绕组由若干个发卡彼此首尾焊接相连，每个发卡均为u型结构，包括两根有效导体、分别位于两根有效导体同一侧的焊接端、以及连接两根有效导体另一侧的发卡连接段；有效导体置于定子铁芯的定子槽内，所有发卡的焊接端均位于定子铁芯的一侧，发卡连接段位于定子铁芯的另一侧；

5、单个定子槽设有y层，y为不小于4的偶数，靠近槽口方向为第一层，每个磁极对应q个定子槽；定子铁芯包含x个定子槽，每个磁极对应的定子槽其中p是极对数，即2p是磁极数，x是q的整数倍。

6、其特征在于：在单个单元内，发卡包括同层发卡、整距跨层发卡、以及非整距跨层发卡，单元内沿电流方向绕组依次由第y层同层发卡、跨层发卡组、第一层同层发卡、以及跨层发卡组首尾相连组成，其中跨层发卡组由一个非整距跨层发卡、和一个或多个整距跨层发卡组成；在支路中，在后单元的第y层发卡的首端与在前单元的跨层发卡组的尾端通过焊接端相连；同层发卡内、以及整距跨层发卡内的两个有效导体之间的跨距均为q，非整距跨层发卡的两个有效导体之间的跨距为q-1或者q+1；

7、相邻两个发卡之间由焊接端组成的焊接部，焊接部两端的有效导体为a导体和b导体，处于高层的为a导体，处于低层的为b导体；同一个焊接部两端连接的a导体和b导体相隔一层、且跨距为q，且所有焊接部的a导体均在b导体的顺时针侧或者逆时针侧；位于同一层的跨层发卡的a导体均位于b导体的顺时针侧或者逆时针侧，同层发卡连接相邻的两个a导体或b导体。

8、按上述技术方案，跨层发卡组包括一个非整距跨层发卡和个整距跨层发卡，并且跨层发卡组在层数上具备种排列形式。

9、按上述技术方案，支路中，将任意一处焊接部断开作为引出线的进口和出口；

10、在同相中，同相内的支路均并联或串联连接，若串联连接，同相内一条支路的引线出口与另一条支路的引线进口相连；

11、同相内包含m条支路，第二条支路由第一条支路绕定子周向旋转1+kq个定子槽获得，k为自然数；第m条支路由第一条支路定子周向旋转m+kq个定子槽获得，k为自然数；

12、在三相中，第二相由第一相绕定子周向旋转m个定子槽获得，第三相由第一相绕定子周向旋转2m个定子槽获得；三相绕组连接的形式采用三角连接或者星型连接。

13、按上述技术方案，在一个单元中，所有发卡连接段连接的a导体均位于b导体的逆时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的顺时针侧；或者所有发卡连接段连接的a导体均位于b导体的顺时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的逆时针侧。

14、按上述技术方案，在一个单元中，所有发卡连接段连接的a导体均位于b导体的逆时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的逆时针侧；或者所有发卡连接段连接的a导体均位于b导体的顺时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的顺时针侧。

15、进一步，在y为8时，非整距跨层发卡布置在第4层和第5层，整距跨层发卡布置在第2层和第3层、以及第6层和第7层之间。

16、具体的，x取48，a取3，p取4，此时q为6，非整距跨层发卡的两个有效导体之间的跨距为5或7，每相包含2个支路。

17、按上述技术方案，在一个单元中，同时存在发卡连接段连接的a导体均位于b导体的逆时针侧、以及发卡连接段连接的a导体均位于b导体的顺时针侧。

18、进一步，在y为8时，非整距跨层发卡布置在第4层和第5层，整距跨层发卡布置在第2层和第3层、以及第6层和第7层之间。

19、具体的，x取48，a取3，p取4，此时q为6，非整距跨层发卡的两个有效导体之间的跨距为5或7，每相包含2个支路；

20、在一个单元中，非整距跨层发卡的发卡连接段连接的a导体均位于b导体的顺时针侧，其余发卡连接段连接的a导体均位于b导体的逆时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的顺时针侧；

21、或者，非整距跨层发卡的发卡连接段连接的a导体均位于b导体的逆时针侧，其余发卡连接段连接的a导体均位于b导体的顺时针侧，焊接部连接的a导体均位于b导体的逆时针侧。

22、本发明具有以下有益效果：

23、1、在本发明中，单元内的绕组由同层发卡和跨层发卡组交替连接组成，其中在第一层和第y层设置同层发卡，在第一层和第y层之间的中间层设置跨层发卡组，减少了发卡使用所需的种类，只需种发卡即可实现电机绕组的设计，发卡种类少，每种发卡均需制作相应的模具，匹配相应冲压设备，增加了开模成本和设备成本，如冲压设备不足频繁更换模具会加速模具和设备老化，同样增加成本；另外，发卡种类繁多，电机生产中，无法有效防呆，降低了生产效率。

24、其次，由于在跨层发卡组中使用跨距为q-1或者q+1的非整距跨层发卡，形成“短距”的布置形式，有利于消除谐波。并且由于仅使用一个非整距跨层发卡，使得同相绕组相对集中，可集中做绝缘，不需每层间绝缘，利于做相间绝缘，降低工人的操作难度，提高制造效率；还可提高槽满率，提高电机功率密度，更利于散热和nvh。

25、2、每条支路只有2个引出线，为理论上最少；另外，同一相所有支路的两个引出线分别集中在相隔p个定子槽的第y层和第y-1层，且所有相的所有的支路的引线彼此相邻，在保证引出线集中的同时，可以有效的减少绕组端部高度，提高电机功率密度；减小工艺难度，增加电机可靠性。

26、3、本发明的每条支路一致，不会产生环流。