【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及扁線電機定子繞組和定子鐵芯領域，特別設計一種具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子。
技術介紹
1、隨著新能源汽車的快速發展，對驅動電機的要求也越來越高，扁線電機相對于圓線電機具有高槽滿率，高效率以及較好的散熱性能，扁線繞組利于電機槽滿率的提升，在電機定子槽面積不變的前提條件下，定子槽內可以填充更多的扁線繞組導體，繞組電阻減小繞組損耗降低，提高電機功率密度，進而提高扁線電機的工作效率。
2、由于扁線電機的矩形導體截面積較大，當高頻工況時電機轉速增加，電流在槽內的分布不均勻，導體受到集膚效應和鄰近效應的影響，導致等效交流電阻高于直流電阻，導致扁線電機的繞組損耗大大增加，對電機的效率以及整機性能造成影響，為解決這一問題，可以適當增加扁線電機的繞組層數，但層數增多又會導致絕緣層和導體間隙增多使槽滿率有所降低，進一步增加繞組損耗。
3、并且為了便于加工，將扁線電機的定子槽內的多層繞組的徑向截面面積設置成相同，再該種設置方式下通過仿真得到，漏磁對扁線電機的定子上遠離轉子側的最后兩層繞組的影響較大，從而導致扁線電機繞組損耗增大，進一步引起扁線電機效率降低缺陷，其中，遠離轉子側的最后兩層繞組即為靠近定子鐵芯內側的繞組；作為示例，圖1中第五層和第六層的兩層繞組的影響較大，并且漏磁包含很大部分的徑向分量，導致導體的電流密度沿徑向和切向分布都不均勻，從而導致有嚴重的集膚效應和鄰近效應從而導致繞組損耗大，而漏磁對第一層、第二層、第三層、第四層的影響不大，因此，這種定子槽內所有繞組截面相同的設置方式存在在高頻磁場下
技術實現思路
1、本專利技術目的是為了解決現在扁線電機由于多層繞組的徑向截面設置成相同，導致靠近定子鐵芯內側兩層扁線繞組受漏磁影響大使得繞組損耗增加的問題，本專利技術提供了兩種具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子。
2、第一種結構：
3、具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，包括定子鐵芯和纏繞在定子鐵芯的定子齒上的定子繞組，相鄰的定子齒之間形成定子槽；
4、定子繞組為扁線繞組，每根扁線繞組按短節距y進行跨設，且相同通電相位的所有扁線繞組以波繞組形式進行串聯連接；
5、y＝t-1，t＝q/2p；t為極距，q為定子槽數，p為極對數；
6、每個定子槽內設有6層繞組，由外至內6層繞組依次為第一至第六層繞組，且每層繞組包括一根扁線繞組；
7、第一和第二層繞組的徑向截面的面積相同，第三和第四層繞組的徑向截面的面積相同，第五和第六層繞組的徑向截面的面積相同，且第一和第二層繞組的徑向截面的面積最大、第三和第四層繞組的徑向截面的面積次之、第五和第六層繞組的徑向截面的面積最小，6層繞組的徑向截面的面積總和等于預設總面積。
8、優選的是，定子槽為半閉口槽或閉口槽。
9、優選的是，閉口槽的徑向截面為矩形、橢圓形、圓形、梯形或不規則五邊形，其中，不規則五邊形由矩形和三角形拼接而成。
10、優選的是，預設總面積為定子槽徑向截面面積的90％以上。
11、第二種結構：
12、具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，包括定子鐵芯和纏繞在定子鐵芯的定子齒上的定子繞組，相鄰的定子齒之間形成定子槽；其中，定子鐵芯為圓環型結構，定子槽沿定子鐵芯徑向方向的周向均勻分布；
13、定子繞組包括扁線繞組和利茲線繞組，每根扁線繞組按短節距y進行跨設，且相同通電相位的所有扁線繞組和所有利茲線繞組均以波繞組形式進行串聯連接；
14、y＝t-1，t＝q/2p；t為極距，q為定子槽數，p為極對數；
15、每個定子槽內設有6層繞組，由外至內6層繞組依次為第一至第六層繞組，且第一至第四層繞組均包括一根扁線繞組，第五和第六層繞組均包括一根或m根利茲線繞組，且每根利茲線繞組和m根利茲線繞組的徑向截面均為矩形，m為整數；
16、第一和第二層繞組的徑向截面的面積相同，第三和第四層繞組的徑向截面的面積相同，第五和第六層繞組的徑向截面的面積相同，且第一和第二層繞組的徑向截面的面積最大、第三和第四層繞組的徑向截面的面積次之、第五和第六層繞組的徑向截面的面積最小，6層繞組的徑向截面的面積總和等于預設總面積。
17、優選的是，每根利茲線繞組由多根圓線繞組絞合或編織而成，且多根圓線繞組并聯連接，并且每根利茲線繞組首端的線序與其末端的線序完全相同。
18、優選的是，定子槽為半閉口槽或閉口槽。
19、優選的是，閉口槽的徑向截面為矩形、橢圓形、圓形、梯形或不規則五邊形，其中，不規則五邊形由矩形和三角形拼接而成。
20、優選的是，當定子槽為閉口槽時，第六層繞組與閉口槽的槽底間的距離設置成0.3mm，且閉口槽的槽底中點與圓環型定子鐵芯的內壁間形成的槽磁橋高度h范圍從0.7mm至1mm。
21、優選的是，當每個定子槽內的第五和第六層繞組均包括m根利茲線繞組時，每個定子槽內，同層的m根利茲線繞組在按短節距y進行跨設的過程中，m根利茲線繞組進行換位，使m根利茲線繞組呈現交叉形式按短節距y進行跨設。
22、優選的是，預設總面積為定子槽徑向截面面積的90％以上。
23、本專利技術的優點：
24、1、本專利技術在保證槽滿率在較高的情況下，對扁線繞組的截面積進行改變，第一層、第二層徑向截面的面積最大，第三層、第四層徑向截面的面積次之，第五和第六層繞組的徑向截面最小，能夠較大程度上減少繞組損耗，減少漏磁對第五和第六層繞組的影響，從而削弱集膚效應和鄰近效應減少渦流損耗。
25、2、將第五和第六層繞組設置為包括一根或m根利茲線繞組，這是由于利茲線繞組具有內部多股絕緣導線周期性的絞合結構，可以有效降低集膚效應和鄰近效應的影響，是一種兼具效率和成本的繞組形式，所以將第五和第六層繞組設置為利茲線繞組，把繞組損耗進一步降低。
26、3、當定子槽為閉口槽，這是考慮到半開口槽和開口槽會使得扁線電機有較大的齒槽轉矩，齒槽轉矩過大會導致電機的轉矩脈動引起電機的振動噪聲，影響電機的運行性能，采用定子閉口槽結構能夠有效減低扁線電機的齒槽轉矩，提高扁線電機的整體性能。
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1.具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，包括定子鐵芯(1)和纏繞在定子鐵芯(1)的定子齒(1-1)上的定子繞組，相鄰的定子齒(1-1)之間形成定子槽(1-2)；
2.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，定子槽(1-2)為半閉口槽或閉口槽。
3.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，閉口槽的徑向截面為矩形、橢圓形、圓形、梯形或不規則五邊形，其中，不規則五邊形由矩形和三角形拼接而成。
4.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，預設總面積為定子槽(1-2)徑向截面面積的90％以上。
5.具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，包括定子鐵芯(1)和纏繞在定子鐵芯(1)的定子齒(1-1)上的定子繞組，相鄰的定子齒(1-1)之間形成定子槽(1-2)；其中，定子鐵芯(1)為圓環型結構，定子槽(1-2)沿定子鐵芯(1)徑向方向的周向均勻分布；
6.根據權利要求5所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，
7.根據權利要求5所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，定子槽(1-2)為半閉口槽或閉口槽。
8.根據權利要求7所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，閉口槽的徑向截面為矩形、橢圓形、圓形、梯形或不規則五邊形，其中，不規則五邊形由矩形和三角形拼接而成。
9.根據權利要求5所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，當定子槽(1-2)為閉口槽時，第六層繞組與閉口槽的槽底間的距離設置成0.3mm，且閉口槽的槽底中點與圓環型定子鐵芯(1)的內壁間形成的槽磁橋高度h范圍從0.7mm至1mm。
10.根據權利要求5所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，當每個定子槽(1-2)內的第五和第六層繞組均包括M根利茲線繞組(3)時，
...【技術特征摘要】
1.具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，包括定子鐵芯(1)和纏繞在定子鐵芯(1)的定子齒(1-1)上的定子繞組，相鄰的定子齒(1-1)之間形成定子槽(1-2)；
2.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，定子槽(1-2)為半閉口槽或閉口槽。
3.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，閉口槽的徑向截面為矩形、橢圓形、圓形、梯形或不規則五邊形，其中，不規則五邊形由矩形和三角形拼接而成。
4.根據權利要求1所述的具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，預設總面積為定子槽(1-2)徑向截面面積的90％以上。
5.具有非均勻截面積定子繞組的扁線電機定子，其特征在于，包括定子鐵芯(1)和纏繞在定子鐵芯(1)的定子齒(1-1)上的定子繞組，相鄰的定子齒(1-1)之間形成定子槽(1-2)；其中，定子鐵芯(1)為圓環型結構，定子槽(1-2)沿定子鐵芯(1)徑向方向的周向均勻分布；
6.根據權...
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