[发明专利]抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组

权利要求书

1.一种抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，所述的顶匝线圈是指定子槽内最靠近气隙的绕组导体，所述的电机定子绕组包括中空矩形导体。

2.根据权利要求1所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，所述的电机定子绕组还包括实心矩形导体；其中，最靠近气隙的顶匝线圈开始向下至少布置一层所述中空矩形导体，其余为实心矩形导体；中空矩形导体与对应的线圈下层边实心矩形导体之间通过电机端部连结，构成一匝完整线圈。

3.根据权利要求1或2所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，中空矩形导体各方向壁厚均应大于集肤深度δ，其中，表示集肤深度；其中，ω表示角频率，μ表示导体材料磁导率，σ表示导体材料电导率，l₁和l₂表示中空矩形导体壁厚；其中，集肤深度也即额定工作频率下涡流透入导体深度。

4.根据权利要求3所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，中空矩形导体表面设轴向开槽，轴向开槽的槽深与集肤深度相等，以削弱定子横向漏磁通产生的涡流损耗；轴向开槽内填充绝缘材料，增加导热系数。

5.根据权利要求1或2所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，定子槽内中空矩形导体有效导体段为分段导体，拼接后构成完整导体，其中，两段导体之间为插入式连接。

6.根据权利要求5所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，所述的导体表面轴向开槽不限制槽型，可以是但不限于矩形槽、梯形槽、V型槽或燕尾槽。

7.一种抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，所述的顶匝线圈是指定子槽内最靠近气隙的绕组导体，所述的电机定子绕组包括实心矩形导体。

8.根据权利要求7所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，实心矩形导体表面设轴向开槽，轴向开槽的槽深与集肤深度相等，以削弱定子横向漏磁通产生的涡流损耗；轴向开槽内填充绝缘材料，增加导热系数。

9.根据权利要求8所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，所述的电机定子绕组还包括散线导体；其中顶匝线圈布置为散线导体，散线导体与对应的线圈下层边实心矩形导体通过电机端部连结，构成一匝完整线圈。

10.根据权利要求9所述的抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，其特征在于，散线导体有效载流截面积S₁＝πND²/4应与实心矩形导体有效载流截面积S₂＝a×b相等，即S₁＝S₂；满足散线导体中电流密度与实心矩形导体中电流密度相等，即J₁＝J₂；其中，N为散线导体股线数，D为散线导体每根股线直径，a为实心矩形导体截面长度，b为矩形导体截面宽度，J₁为散线导体中电流密度，J₂为实心矩形导体中电流密度。