一种基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机的制作方法

本发明涉及轴向磁通永磁电机，特别是一种基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机。

背景技术：

1、在径向磁通电机和轴向磁通电机技术领域，相较于传统定子绕组采用圆铜线导体来讲，采用扁铜线导体的定子绕组在电机中的应用越来越普遍。扁线具有圆线所不具备的一些优点，如导体横截面积大、电阻小、在定子槽中的槽满率高、热传导性好、端部绕线少等优点，使得扁线在电机绕组设计中使用的越来越广泛。但是由于电流集肤效应的影响，会导致采用扁线的电机损耗增大，效率降低。

2、发明cn 102088226 a公开了一种电机转子双层扁铜线圈的绕线方法，该双层扁铜线圈由矩形的里层扁铜线圈和矩形的外层扁铜线圈串联组成，里层扁铜线圈嵌在外层扁铜线圈的矩形框内，绕制时先绕里层扁铜线圈，其特征在于，完成里层扁铜线圈的绕制后，连续进行外层扁铜线圈的绕制。该发明减少了绕组 50％的焊点，从而降低了开焊概率，提高了电机可靠性。但是该发明依旧存在焊点多、开焊隐患大的问题，并且两层线圈之间散热通道较小，不利于电机的散热，电机效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种导体的利用率和定子槽空间的利用率高、端部铜损小、电机效率高、定子总成装配方便、工业化生产效率高的轴向磁通电机。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，包括1个定子总成和2个转子；其中定子总成包括定子铁芯、绕组线圈、连接导体、电机进线；所述定子铁芯包括定子轭、定子齿和定子槽；

3、所述定子总成设置在中间，两侧各设置一个转子；

4、所述定子轭两侧面分别开设有多个定子齿和定子槽，且对应位置上的定子齿关于定子轭对称；所述定子齿上装配绕组线圈，相邻两个定子齿上的绕组线圈安装在同一个定子槽中；所述绕组线圈均沿定子铁芯的径向方向进行盘绕，沿定子铁芯的轴向方向进行堆叠。

5、进一步地，所述绕组线圈采用扁铜线绕制，且采用集中式的绕组分布。

6、进一步地，所述绕组线圈为内外双层线圈结构，该双层线圈结构由同一根扁铜线导体沿所述定子铁芯的径向和轴向进行盘绕堆叠，所采用的线圈盘绕方式为从定子轭开始，先进行绕组线圈的内层线圈开始盘绕，然后进行绕组线圈的外层线圈的盘绕。

7、进一步地，所述绕组线圈的外层线圈在绕组线圈的内层线圈外侧，外层线圈和内层线圈之间设置有间隙，一根扁铜线导体先从绕组线圈的进线端开始，从内层线圈沿定子铁芯的径向和轴向方向，从下向上进行盘绕，当内层线圈盘绕完成后，进入内层线圈与外层线圈的过渡段，过渡段与定子铁芯的轴向方向呈设定角度的倾斜，接着沿着内层线圈从上向下盘绕导体，形成绕组线圈的外层线圈，且外层线圈与内层线圈之间设置有间隙，最后扁铜线导体末端形成绕组线圈的出线端。

8、进一步地，所述绕组线圈的内层线圈和外层线圈中每匝线圈的扁铜线导体之间相互平行，所述过渡段的扁铜线导体沿定子铁芯轴向方向倾斜相应角度。

9、进一步地，所述定子铁芯对称的两侧绕组线圈的进线端和出线端的位置均靠近于所述定子轭。

10、进一步地，所述定子两侧同一相中所有绕组线圈，均通过连接导体连接，使得同一相中所有绕组线圈为同一根扁线导体，且两侧绕组线圈整体采用波绕的形式；

11、在同一侧绕组线圈中，相邻两个定子齿上所盘绕的绕组线圈构成三相中的一相，且在同相中，两个定子齿中间的定子槽中包含的两个绕组线圈导体方向一致；在不同相中，相邻两个定子齿中的定子槽中包含的两个绕组线圈导体方向相反；两侧对称定子齿上的绕组线圈的绕线顺序和相序完全相同。

12、进一步地，所述绕组线圈的轴向高度小于定子齿的轴向高度，并且绕组线圈距离定子轭也有设定的高度。

13、进一步地，所述连接导体位于整个定子总成的外侧圆周曲面上，且连接导体采用扁铜线导体，使得整个定子总成的径向大小不会由于连接导体的存在而变大，用于完成定子总成的装配。

14、进一步地，所述绕组线圈中的内侧线圈与所述定子齿之间、绕组线圈内侧线圈与外侧线圈之间、绕组线圈外侧线圈与定子轭之间、相邻两个绕组线圈的外侧线圈之间均设置有间隙，用于实现定子总成的装配以及整个轴向磁通电机的装配。

15、本发明与现有技术相比，其显著在于：（1）采用内外双层线圈结构，且绕组线圈是由一根扁铜线整体绕制形成的，只需要进行不同绕组线圈之间的连接，简化了制造工艺，提高了生产效率；（2）两侧绕组线圈的连接采用整体波绕形式，即两侧绕组以波绕的形式由同一根扁线导体绕制而成，减小了端部导体长度，提高了导体的利用率和定子槽空间的利用率，减小了端部铜损，提高了电机效率。

1.一种基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，包括1个定子总成（1）和2个转子（2）；其中定子总成（1）包括定子铁芯（3）、绕组线圈（4）、连接导体（5）、电机进线（6）；所述定子铁芯（3）包括定子轭（3-1）、定子齿（3-2）和定子槽（3-3）；

2.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）采用扁铜线绕制，且采用集中式的绕组分布。

3.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）为内外双层线圈结构，该双层线圈结构由同一根扁铜线导体沿所述定子铁芯的径向和轴向进行盘绕堆叠，所采用的线圈盘绕方式为从定子轭（3-1）开始，先进行绕组线圈（4）的内层线圈开始盘绕，然后进行绕组线圈（4）的外层线圈的盘绕。

4.根据权利要求3所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）的外层线圈（4-1）在绕组线圈（4）的内层线圈（4-2）外侧，外层线圈（4-1）和内层线圈（4-2）之间设置有间隙（3-4），一根扁铜线导体先从绕组线圈（4）的进线端（4-4）开始，从内层线圈（4-2）沿定子铁芯的径向和轴向方向，从下向上进行盘绕，当内层线圈（4-2）盘绕完成后，进入内层线圈（4-2）与外层线圈（4-1）的过渡段（4-5），过渡段（4-5）与定子铁芯的轴向方向呈设定角度的倾斜，接着沿着内层线圈（4-2）从上向下盘绕导体，形成绕组线圈（4）的外层线圈（4-1），且外层线圈（4-1）与内层线圈（4-2）之间设置有间隙（3-4），最后扁铜线导体末端形成绕组线圈（4）的出线端（4-3）。

5.根据权利要求4所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）的内层线圈（4-2）和外层线圈（4-1）中每匝线圈的扁铜线导体之间相互平行，所述过渡段（4-5）的扁铜线导体沿定子铁芯（3）轴向方向倾斜相应角度。

6.根据权利要求4所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述定子铁芯（3）对称的两侧绕组线圈（4）的进线端（4-4）和出线端（4-3）的位置均靠近于所述定子轭（3-1）。

7.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述定子两侧同一相中所有绕组线圈（4），均通过连接导体（5）连接，使得同一相中所有绕组线圈（4）为同一根扁线导体，且两侧绕组线圈（4）整体采用波绕的形式；

8.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）的轴向高度小于定子齿（3-2）的轴向高度，并且绕组线圈（4）距离定子轭（3-1）也有设定的高度。

9.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述连接导体（5）位于整个定子总成（1）的外侧圆周曲面上，且连接导体（5）采用扁铜线导体，使得整个定子总成（1）的径向大小不会由于连接导体（5）的存在而变大，用于完成定子总成（1）的装配。

10.根据权利要求1所述的基于扁铜线导体双层绕组线圈结构的轴向磁通电机，其特征在于，所述绕组线圈（4）中的内侧线圈与所述定子齿（3-2）之间、绕组线圈（4）内侧线圈与外侧线圈之间、绕组线圈（4）外侧线圈与定子轭（3-1）之间、相邻两个绕组线圈（4）的外侧线圈之间均设置有间隙（3-4），用于实现定子总成（1）的装配以及整个轴向磁通电机的装配。