[發明專利]無公約數奇數槽分數槽分布繞組

無效

• 申請號: 201510909109.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105356639A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 王東立
• 申請（專利權）人: 王東立
• 主分類號: H02K3/16
• 分類號: H02K3/16;H02K3/28;H02K29/00;H02K21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于三相電機繞組技術，屬于電機基礎技術。

背景技術

電機技術是現代工業技術的基礎，繞組技術是電機技術的基礎。已有的繞組體系已經不能滿足目前高性能電機設計的要求，現有繞組體系用于永磁同步電機需要斜槽、斜極、開輔助槽等特殊工藝解決齒槽力矩，增加了生產加工難度，也降低了電機性能和效能。這個問題已經有很多國內外電機專家進行過論證、分析和研究，但這些研究的主題一直集中在分數槽集中繞組領域，分布繞組似乎不被重視。開發一種不需要斜槽就可以有效消除齒槽力矩的繞組方案，是解決這個問題的最好方法。

發明內容

本發明是為解決上述問題而開發的，一系列可以用于三相永磁直流無刷電機、三相感應電機、永磁同步電機及三相發電機的無公約數奇數槽分數槽分布繞組。

為實現發明的目的，設計了有效解決永磁同步電機齒槽力矩的共80種極槽組合和與之對應的排列順序，這些極槽組合能最大限度的降低電機齒槽力矩。

為實現發明的目的，本發明設計的繞組分別是40組無公約數奇數槽分數槽分布繞組長距繞組(圖1)；和40組無公約數奇數槽分數槽分布繞組短距繞組(圖2)。這些繞組的共同特征是電機槽數為奇數，極數與槽數沒有1以外的公約數，極數與槽數為互質數，電機極數與槽數的最小公倍數是兩者的乘積，繞組線圈跨距為4。

為實現發明的目的，解決無公約奇數槽數分數槽分布繞組存在的反電勢的平衡問題，我們的方法是為每一個極槽組合繞組方案設計了獨有的繞組排列順序，并編制成表格是無公約數奇數槽分數槽分布繞組長距繞組排列順序表(圖1)，和無公約數奇數槽分數槽分布繞組短距繞組排列順序表(圖2)，每一個極槽組合繞組方案按照表格中的繞組順序排列各相線圈，并按已經設計好的相序表(圖3)所示的相序相距進行相位分配就可以了。

附圖說明：

1.圖1：無公約數奇數槽分數槽分布繞組長距繞組排列順序表

2.圖2：無公約數奇數槽分數槽分布繞組短距繞組排列順序表

3.圖3：相序表

4圖4：線圈連接方法1

5.圖5：線圈連接方法2(電源端接法1)

6圖6：線圈連接方法3

7.圖7：線圈連接方法4(電源端接法2)

8.圖8：57槽14極電機繞組圖

具體實施例：

實施例1：本發明是這樣實現的：影響永磁電機的齒槽效應大小的最直接因素是齒槽基波頻率，齒槽基波頻率越高齒槽力矩越小，這是業內人士共知的。提高齒槽基波頻率的最直接方法就是加大極數與槽數的最小公倍數。本發明利用提高齒槽基波頻率的方法，設計出了無公約數奇數槽分數槽分布繞組和相對應的極數與槽數的組合，電機槽數為奇數，極數與槽數沒有1以外的公約數，極數與槽數為互質數，電機極數與槽數的最小公倍數是兩者的乘積，繞組線圈跨距為4。這種繞組組合的最小公倍數就是極數和槽數的乘積，這樣最大化的提高了齒槽基波頻率，有效減小了齒槽力矩，并已進行樣機驗證。無公約數奇數槽分數槽分布繞組最大的難點在于三相電勢平衡，為了解決這個問題，通過大量數學計算，我們設計了一套繞組排列順序表(圖1)、(圖2)，并設計出與之對應的相序表(圖3)，規定了線圈連接方法1(圖4)、線圈連接方法2(圖5)、線圈連接方法3(圖6)、線圈連接方法4(圖7)。按照這些表格和連接方法圖可以為每一個繞組方案畫出繞組分布圖。

實施例2：為實現發明的目的，本發明所涉及的無公約數奇數槽分數槽分布繞組長距繞組排列順序表(圖1)和無公約數奇數槽分數槽分布繞組短距繞組排列順序表(圖2)，由序號、槽數、極數、極對數、基礎排列順序與組數5項組成，每個序號代表一個繞組極槽組合方案。表格中基礎排列順序與組數下又分為4個分欄，每個欄中有一組字母組合，每一個字母組合是一個基礎排列順序，每個基礎排列順序下對應單個繞組極槽組合方案有一個數字，這個數字是代表對應的基礎排列組合循環排列的次數。