[實用新型]雙繞組定子及電機

有效

• 申請號: 201720560752.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN207010394U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 蔣奎;李慶旭;米秀峰;李洋洋;章正昌;阮波
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本實用新型涉及電機領域，更具體地說，涉及一種雙繞組定子及電機。

背景技術

在多電/全電飛機、電動汽車、艦船等的推進系統中，電機系統的可靠性至關重要，為提高可靠性，目前多采用雙繞組電機系統。并且雙繞組電機系統已經逐漸成為高可靠電機應用領域的一種趨勢。

目前的雙繞組電機系統中，通常將傳統電機的單套電樞繞組改為兩套獨立供電的電樞繞組；在正常工況時，由第一套電樞繞組輸出功率或兩套電樞繞組同時輸出功率；當第一套電樞繞組發生故障時，切換為第二套電樞繞組單獨工作，以保證持續功率輸出。

如圖1所示，為傳統雙繞組電機的定子示意圖，A1、B1、C1為第一套繞組三相線圈，A2、B2、C2為第二套繞組三相線圈。其中第一套繞組A1、B1、C1按常規對稱雙層分布繞組排列，第二套繞組A2、B2、C2在相同槽位置按常規對稱雙層繞組排列，即定子每個槽內共有4層繞組。但該結構中，存在第二套繞組A2、B2、C2和第一套繞組A1、B1、C1中的同相線圈位于相同槽位置的問題，如圖中A1、A2線圈。

圖2為另一種傳統雙繞組定子示意圖，此結構中第一套繞組A1、B1、C1和第二套繞組A2、B2、C2均為單層分布繞組，第二套繞組A2、B2、C2和第一套繞組A1、B1、C1中的同相線圈仍然位于相同槽位置處，如圖中A1、A2線圈。

上述方案中，由于兩套繞組的同相線圈位于相同槽位置處，亦即兩套繞組共磁路，處于深度耦合狀態(即與第一套繞組匝鏈的磁通同時與第二套繞組匝鏈)。當第一套繞組工作時，第二套繞組感應電勢會發生嚴重畸變，影響第二套繞組的正常工作，因此，兩套繞組無法實現同時解耦控制。

此外，由于傳統雙繞組電機方案不能實現雙套繞組同時運行，當主繞組故障時，只能等電機轉速跌落至接近0時冗余繞組才能切入進行備份運行，切換時間較長。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對上述雙繞組電機中的兩套繞組無法實現同時解耦控制的問題，提供一種雙繞組定子及電機。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種雙繞組定子，包括定子鐵芯、第一套繞組和第二套繞組，所述定子鐵芯的內周具有12*(1+n)*k個沿圓周方向均勻分布的定子槽，所述k為不小于2的正整數，在采用雙層繞組時所述n為0，在采用單層繞組時所述n為1；所述第一套繞組包括多相繞組且每一相繞組由均勻分布在定子鐵芯內周的多個極相組構成；所述第二套繞組包括多相繞組且每一相繞組由均勻分布在定子鐵芯內周的多個極相組構成；所述第一套繞組和第二套繞組的同相繞組分屬不同的極相組。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，所述第一套繞組包括第一U相繞組、第一V相繞組、第一W相繞組，且所述第一V相繞組的極相組與所述第一U相繞組的極相組在定子鐵芯的內周上間隔120°、所述第一W相繞組的極相組與第一U相繞組在定子鐵芯的內周上間隔240°；所述第二套繞組包括第二U相繞組、第二V相繞組、第二W相繞組，且所述第二V相繞組的極相組與所述第二U相繞組的極相組在定子鐵芯的內周上間隔120°、所述第二W相繞組的極相組與第二U相繞組在定子鐵芯的內周上間隔240°。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，所述雙繞組定子為具有2*(1+n)*k極轉子的電機的定子；所述第一套繞組和第二套繞組中，同一相繞組的各相鄰極相組相差6個定子槽。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，所述雙繞組定子采用雙層繞組結構，且所述雙繞組定子的鐵芯包括48個定子槽；所述第一套繞組的功率為第二套繞組的功率的3倍；第一U相繞組、第一V相繞組、第一W相繞組分別包括6個極相組，所述第二U相繞組、第二V相繞組、第二W相繞組分別包括2個極相組。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，在所述第一套繞組，每一相繞組的各個極相組均在空間相對的位置呈對稱分布；在所述第二套繞組中，每一相繞組的各個極相組均在空間相對的位置呈對稱分布。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，所述第一套繞組中的各個線圈匝數相同，所述第二套繞組的各個線圈匝數相同。

在本實用新型所述的雙繞組定子中，每一所述定子槽的槽滿率相同。

本實用新型還提供一種雙繞組電機，包括轉子、兩個逆變器以及如權利要求1-6中任一項所述的雙繞組定子；所述兩個逆變器的輸出端分別連接到第一套繞組和所述第二套繞組。

在本實用新型所述的雙繞組電機中，所述雙繞組電機還包括切換單元，所述切換單元分別與兩個逆變器連接，并用于切換兩個逆變器的工作狀態。