[發明專利]一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構

有效

• 申請號: 201911148124.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110994849B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王曉光;胡藏現;趙萌
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02K3/04
• 分類號: H02K3/04;H02K3/28
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開了一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構，包括至少三個規格相同的單線圈，至少三個所述單線圈呈環形分布形成繞組；所述繞組的各個單線圈成環形非均勻方式排布。本發明專利針對于一種基于軸向無鐵心電機的線圈特殊分布的新型定子繞組結構，能夠有效地降低電機反電動勢的各高次諧波，提高反電動勢波形的正弦性。定子繞組的工藝簡單、組裝方便、成本低，提高了電機的工作效率、性價比還有加工制作的靈活性，有較好的機械強度和散熱特性。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構。

背景技術

無鐵心電機是代表電機行業未來發展方向的一種新型特種電機，分為無鐵心電動機和無鐵心發電機，采用無鐵心線圈、碳刷、無磁阻尼、稀土永磁電動技術，改變了傳統電機運用硅鋼片與繞線定子結構，結合電子智能變頻技術，使電機系統效率提高到95％以上；傳統的永磁同步電機，為提高有效空間繞組的利用率，總是將繞組設計成均勻分布。因此，大多數永磁同步電機繞組會因為磁路飽和而產生較大的高次諧波影響電機性能。新型的電機的永磁體Halbach(海爾貝克)陣列排列方式，不僅需要考慮永磁體塊的尺寸、充磁和安裝固定的工藝性，而且永磁體的加工和裝配難度較大。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構，能夠有效地降低電機反電動勢的各高次諧波，提高反電動勢波形的正弦性。

本發明提出一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構，包括至少三個規格相同的單線圈，至少三個所述單線圈呈環形分布形成繞組；所述繞組的各個單線圈成環形非均勻方式排布。

優選的，繞組盤內首尾兩個所述單線圈之間的夾角為θ，所述θ的夾角范圍為1～30°度，繞組盤內除首尾以外的各個單線圈以360-θ角度環形陣列分布。

本發明還提出一種無鐵心電機的新型定子繞組的線圈排布方法，方法步驟如下：組成繞組的各個單線圈成環形非均勻方式排布，其中首尾兩個單線圈的夾角為θ余下的各個單線圈以360-θ角度環形均勻陣列分布。

另外本發明還提出一種基于上述定子繞組的線圈排布方法在無鐵心軸向磁通PCB印制繞組和/或繞線式繞組中的應用。

本發明的有益效果為：

本發明針對于一種基于軸向無鐵心電機的線圈特殊分布的新型定子繞組結構，能夠有效地降低電機反電動勢的各高次諧波，提高反電動勢波形的正弦性。定子繞組的工藝簡單、組裝方便、成本低，提高了電機的工作效率、性價比還有加工制作的靈活性，有較好的機械強度和散熱特性。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明提出的一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組整體示意圖；

圖2為本發明提出的一種基于軸向無鐵心電機的新型定子繞組結構的單線圈示意圖。

圖中：1、單線圈；11、導條；12、絕緣條(可以為絕緣材料或空氣)。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。