[發(fā)明專利]采用四層短距分布繞組的低轉(zhuǎn)動慣量永磁同步伺服電動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610221192.8
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105762952B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳益廣;韓柏然;魏娟;鄭再平;郭喜斌;閆海媛;趙曾武
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué);北京精密機電控制設(shè)備研究所
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/27;H02K3/12;H02K3/28;H02K21/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種采用四層短距分布繞組的低轉(zhuǎn)動慣量永磁同步伺服電動機，包括先后嵌入到定子鐵心槽中的兩套雙層短距分布繞組，兩套雙層短距分布繞組包括一套內(nèi)部雙層短距分布繞組和一套外部雙層短距分布繞組，其特征在于：

該電動機的定子鐵心上均勻布置有Z個齒和Z個槽，該電動機的轉(zhuǎn)子上布置有兩對永磁磁極，所述兩對永磁磁極在轉(zhuǎn)子圓周上按照N極、S極依次相間的規(guī)律均勻布置；定子鐵心上的Z個槽中先后嵌入一套內(nèi)部雙層短距分布繞組和一套外部雙層短距分布繞組，所述內(nèi)部雙層短距分布繞組和外部雙層短距分布繞組的分相方法一樣；

首先，在定子鐵心槽中嵌入內(nèi)部雙層短距分布繞組，然后，在定子鐵心槽中再嵌入外部雙層短距分布繞組，所述內(nèi)部雙層短距分布繞組和外部雙層短距分布繞組均是由Z個線圈構(gòu)成的三相雙層短距分布繞組；所述內(nèi)部雙層短距分布繞組每個線圈的匝數(shù)為N_c1，外部雙層短距分布繞組每個線圈的匝數(shù)為N_c2，且N_c1大于或等于N_c2；電機極距為Z/4個槽距，短距線圈跨距為y₁個槽距，且y₁小于Z/4；依據(jù)每個槽中導(dǎo)體切割永磁磁場所感應(yīng)出的永磁電動勢繪制電動勢星形圖，并按照60°電角度相帶分相原則進行A、B、C三相繞組分相；分相結(jié)果是，每套雙層短距分布繞組每相至少連接成如下2條相繞組支路：

一對磁極范圍內(nèi)每套雙層短距分布繞組有Z/6個線圈分別屬于A、B、C三相，所述的一對磁極范圍內(nèi)每套雙層短距分布繞組屬于某一相的Z/6個線圈中有q₁個線圈處于正相帶，(Z/6-q₁)個線圈處于負相帶；將某一對磁極范圍內(nèi)屬于某一套、某一相的處于正相帶的q₁個線圈正向依次串聯(lián)后，再與處于負相帶的(Z/6-q₁)個線圈依次反向串聯(lián)，從而構(gòu)成某一套、某一相繞組的一條相繞組支路；另一對磁極范圍內(nèi)同屬于上述某一套、某一相的處于正相帶的q₁個線圈正向依次串聯(lián)后，再與處于負相帶的Z/6-q₁個線圈依次反向串聯(lián)，從而構(gòu)成上述的某一套、某一相的另外一條相繞組支路；

上述內(nèi)部雙層短距分布繞組共連接成A₁X₁、A₂X₂、B₁Y₁、B₂Y₂、C₁Z₁和C₂Z₂六條相繞組支路；外部雙層短距分布繞組共連接成A₃X₃、A₄X₄、B₃Y₃、B₄Y₄、C₃Z₃和C₄Z₄六條相繞組支路；

將屬于A相內(nèi)部雙層短距分布繞組的A₁X₁相繞組支路與屬于A相外部雙層短距分布繞組A₄X₄相繞組支路同向串聯(lián)，即X₁與A₄連接形成A相繞組的第一并聯(lián)支路A₁X₄；將屬于A相外部雙層短距分布繞組的A₃X₃相繞組支路與屬于A相內(nèi)部雙層短距分布繞組A₂X₂相繞組支路同向串聯(lián)，即X₃與A₂連接形成A相繞組的第二并聯(lián)支路A₃X₂；

將屬于B相內(nèi)部雙層短距分布繞組的B₁Y₁相繞組支路與屬于B相外部雙層短距分布繞組B₄Y₄相繞組支路同向串聯(lián)，即Y₁與B₄連接形成B相繞組的第一并聯(lián)支路B₁Y₄；將屬于B相外部雙層短距分布繞組的B₃Y₃相繞組支路與屬于B相內(nèi)部雙層短距分布繞組B₂Y₂相繞組支路同向串聯(lián)，即Y₃與B₂連接形成B相繞組的第二并聯(lián)支路B₃Y₂；

將屬于C相第內(nèi)部雙層短距分布繞組的C₁Z₁相繞組支路與屬于C相外部雙層短距分布繞組C₄Z₄相繞組支路同向串聯(lián)，即Z₁與C₄連接形成C相繞組的第一并聯(lián)支路C₁Z₄；將屬于C相外部雙層短距分布繞組的C₃Z₃相繞組支路與屬于C相內(nèi)部雙層短距分布繞組C₂Z₂相繞組支路同向串聯(lián)，即Z₃與C₂連接形成C相繞組的第二并聯(lián)支路C₃Z₂；

將屬于A、B、C三相繞組第一條并聯(lián)支路的尾端X₄、Y₄、和Z₄連接在一起形成星點N₂，構(gòu)成第一個Y接三相對稱繞組；將屬于A、B、C三相繞組第二條并聯(lián)支路的尾端X₂、Y₂、和Z₂連接在一起形成星點N₁，構(gòu)成第二個Y接三相對稱繞組；將第一個Y接三相對稱繞組與第二個Y接三相對稱繞組的首端連接起來，即將A₁與A₂、B₁與B₂和C₁與C₂連接起來構(gòu)成A、B、C三相對稱繞組的的首端A、B、C，形成星點N₁和N₂互不連接的A、B、C三相各有兩條并聯(lián)支路的三相對稱繞組，A、B、C三相對稱繞組的首端連接到永磁同步伺服電機驅(qū)動器的三相輸出端。