[發明專利]一種10極18槽結構永磁電機

在審

• 申請號: 202110682574.1
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113285542A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 解偉;施振川;曾錚;鄭慶圭;葉曦;陳祥林;林曉剛
• 申請（專利權）人: 泉州裝備制造研究所
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02K3/18;H02K3/12;H02K1/14;H02K1/16;H02K1/27
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 張靈芬

本發明公開了一種10極18槽結構永磁電機，包括定子、轉子和18個繞組線圈；定子包括定子鐵芯和均勻分布于定子鐵芯上的18個定子齒；轉子包括轉子鐵芯和分布于轉子鐵芯上的10個磁極；18個繞組線圈繞線連接形成六相繞組，六相繞組分為兩套繞組，第一套繞組包括Au、Bv和Cw，第二套繞組包括Dx、Ey和Fz，兩套繞組以按照AFz、BDy、CEx和Uvw組的方式相連接，第一套繞組形成由Au、Bv和Cw組成的星形繞組，第二套繞組形成由Dx、Ey和Fz組成的三角形繞組或星形繞組。這樣，減少繞組端部長度，改變兩套繞組的并聯接線結構，實現電機內部六相運行，提高繞組系數，抑制齒槽轉矩，提高槽滿率，增強槽散熱能力。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，更具體地說涉及一種10極18槽結構永磁電機。

背景技術

現有外徑120mm、10極的永磁電機多采用12槽或24槽結構，10極12槽結構最小公倍數小，齒槽轉矩大，而且槽數相對較少，散熱能力較差；而10極24槽結構為分布式繞組結構，槽滿率低，繞組端部較長，無效銅耗多，降低了永磁電機效率；故為減少齒槽轉矩和繞組端部長度，永磁電機采用10極18槽結構，但10極18槽結構的繞組系數較低，限制了永磁電機的輸出功率。

有鑒于此，本發明人在此基礎上進行深入研究，遂有本案的產生。

發明內容

本發明的目的是提供一種10極18槽結構的永磁電機，其能夠抑制齒槽轉矩，減少繞組端部長度，提高槽滿率及增強散熱，并且，還可以額外提高永磁電機的容錯能力，以確保永磁電機就可以高功率輸出。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種10極18槽結構永磁電機，包括定子、轉子和18個繞組線圈；所述定子包括定子鐵芯和18個定子齒，18個所述定子齒均勻分布于所述定子鐵芯上，18個所述繞組線圈分別對應所述定子齒；所述轉子包括轉子鐵芯和10個磁極，10個所述磁極均勻分布于所述轉子鐵芯上；18個所述繞組線圈按集中繞組的方式繞線連接以形成六相繞組，所述六相繞組分為兩套繞組，第一套繞組包括Au、Bv和Cw，第二套繞組包括Dx、Ey和Fz，兩套所述繞組以按照AFz、BDy、CEx和Uvw組的方式相連接，以使所述第一套繞組形成由Au、Bv和Cw組成的星形繞組，所述第二套繞組形成由Dx、Ey和Fz組成的三角形繞組或星形繞組。

所述第一套繞組上每個所述定子齒上的所述繞組線圈的匝數為N1匝，所述第二套繞組上每個定子齒上的所述繞組線圈的匝數為N2匝；

在所述第一套繞組形成星形繞組，所述第二套繞組形成三角形繞組時，所述N1匝和所述N2匝的關系為

在所述第一套繞組和所述第二套繞組分別形成星形繞組時，所述N1匝和所述N2匝的關系為N1/N2＝1/(2cosπ/36)。

在所述第一套繞組形成星形繞組，所述第二套繞組形成三角形繞組時，所述第一套繞組和所述第二套繞組的線電壓相等，并且，Dx繞組以所述Au繞組為中心對稱布置，所述Ey繞組以所述Bv繞組為中心對稱布置，所述Fz繞組以所述Cw繞組為中心對稱布置。

所述Au繞組與所述Dx繞組間的相位差為90°，所述Bv繞組和所述Ey繞組的相位差為90°，所述Cw繞組和所述Fz繞組的相位差為90°。

所述Au繞組的兩端分別為A端和u端，所述Bv繞組的兩端分別為B端和v端，所述Cw繞組的兩端分別為C端和w端，所述Dx繞組的兩端分別為D端和x端，所述Ey繞組的兩端分別為E端和y端，所述Fz繞組的兩端分別為F端和z端，所述A端和所述F端，所述B端和所述D端，以及所述C端和所述E端分別連接在三相電源上。

在所述第一套繞組和所述第二套繞組分別形成星形繞組時，所述第一套繞組和所述第二套繞組的線電壓相等，并且，所述Au繞組與所述Dx繞組間的相位差為90°，所述Bv繞組和所述Ey繞組的相位差為90°，所述Cw繞組和所述Fz繞組的相位差為90°。