[实用新型]具有不同厚度导体的扁线电机绕组槽内结构

说明书

本专利提供一种既能够降低集肤效应和电机铜耗，又有较高的槽满率，效率高的具有不同厚度导体的扁线电机绕组槽内结构，在线槽内，沿着电机径向，有多个导体；靠近气隙的至少一个导体是由两层以上的在电机径向上排列的子导体组成，远离气隙的至少一个导体在电机径向上是一整体层，各子导体在电机径向方向上的厚度均小于远离气隙的整体层厚度，由子导体组成的靠近气隙的每个导体截面积与远离气隙的整体层导体截面积相同。

技术领域

本专利涉及扁线电机绕组，具体地说，是绕组在线槽内的结构。

背景技术

随着动力电机的发展，扁截面导体用于动力电机成为发展趋势。扁线电机绕组以穿过铁芯上的线槽的扁导体（扁铜线）在伸出线槽外的端部连接而成。常规的扁线电机绕组槽内结构，在线槽内，沿着电机径向，有多个厚度相同的扁铜线。

但是，由于扁铜线的厚度较大，在电机高频磁场的作用下，会产生较为严重的集肤效应，导致导体的交流电阻变大，使得电机的铜耗增加，效率降低，为了解决这一问题，可以采用较薄的扁线制作电机绕组，但是，较薄的扁线构成的绕组，在电机径向上层数较多，较多的绝缘层和导体间隙使槽满率有所降低。为此需要一种既能够降低集肤效应，又相对简单的绕组结构。

发明内容

本专利的目的是提供一种既能够降低集肤效应和电机铜耗，又有较高的槽满率，效率高的具有不同厚度导体的扁线电机绕组槽内结构。

具有不同厚度导体的扁线电机绕组槽内结构，在线槽内，沿着电机径向，有多个导体；靠近气隙的至少一个导体是由两层以上的在电机径向上排列的子导体组成，远离气隙的至少一个导体在电机径向上是一整体层，各子导体在电机径向方向上的厚度均小于远离气隙的整体层厚度，由子导体组成的靠近气隙的每个导体截面积与远离气隙的整体层导体截面积相同。

作为对上述的扁线电机绕组槽内结构的进一步改进，至少一个子导体由两个以上的在电机周向排列的孙导体组成。

作为对上述的扁线电机绕组槽内结构的进一步改进，至少一个整体层由两个以上的在电机周向排列的分导体组成。

本专利的有益效果：

研究发现，在线槽内的导体，越靠近电机转子和定子之间的气隙的导体，集肤效应最明显，距离气隙越远的导体，集肤效应越弱。

为此，本专利把线槽内靠近气隙的导体，以两层以上子导体组成，子导体的厚度必然小于常规的电机绕组整体层的厚度，较薄的导体集肤效应弱，可大幅度降低集肤效应引起的铜耗增大的现象，使得电机的高效工作转速得以大幅度提高；本专利把距离气隙越远的导体，采用与常规的电机绕组一样的厚度较厚的一层整体，提高了槽满率。

这样，该绕组既能够降低集肤效应和电机铜耗，又有较高的槽满率，因此电机效率高，工作转速可以大幅度提高。

当然，由子导体组成的靠近气隙的每个导体（复合层导体）截面积与远离气隙的整体层导体截面积相同，这是为了确保形成绕组的各导体的电阻基本相同。

本专利只是对线槽内的导体结构进行限定，至于伸出线槽的导体端部之间如何连接属于现有技术，例如，组成一个导体的各子导体的端部之间并联、串联、先并联后串联、先串联后并联等等。

线槽内的整体层导体，或者由子导体组成的复合层导体，宽度方向可以是一根构成，也可以是由多根导体构成（如一个子导体由两个以上的孙导体组成，整体层由两个以上的分导体组成），也可以是两者的混合。

整体层导体、分导体、子导体、孙导体可以是等宽的，也可以是不等宽的。

对于厚度较薄的子导体，可根据电机的转速要求确定工作频率，然后根据可接受的集肤效应发生程度计算出的子导体的厚度。对于厚度较厚的整体层导体，可根据绕组设计需求，并根据需要的电机匝数和电流要求确定出，整体层导体的厚度。由子导体的厚度、整体层导体的厚度可确定出构成复合层的薄导体层数。