[發(fā)明專利]低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111171369.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113890296B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭萍;黃家萱;周子愚;高家林;錢偉昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K21/14
• 分類號(hào): H02K21/14;H02K3/12;H02K3/28;H02K1/16;H02K1/276;H02K1/278;H02K1/2783
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)，其特征在于，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子同軸設(shè)置于轉(zhuǎn)子外部，定子沿周向均布六個(gè)定子槽單元，每個(gè)定子槽單元包括雙層繞組槽和單層繞組槽，六相繞組以不等匝方式繞制，且B相、C相、D相、E相和F相繞組相對(duì)于A相繞組在空間位置上依次相差120°、240°、θ、(θ+120°)和(θ+240°)；

其中空間位置角θ滿足關(guān)系式：

θ＝(2k+1)π/12

其中：k為非負(fù)整數(shù)，k＝0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11……

轉(zhuǎn)子設(shè)置2p塊永磁體，永磁體極對(duì)數(shù)p滿足關(guān)系式：

p＝6t±1

其中：t＝1；

2p塊永磁體充磁方向交替相反，所有永磁體均沿徑向充磁；

六相繞組按下式通入電流：

其中：i_a、i_b、i_c、i_d、i_e和i_f分別為A相、B相、C相、D相、E相和F相繞組電流；

ω_e為電機(jī)的電角速度；I_m為電流幅值；

每個(gè)定子槽單元包括2個(gè)雙層繞組槽和4個(gè)單層繞組槽，2個(gè)雙層繞組槽設(shè)置于兩個(gè)邊界處，4個(gè)單層繞組槽設(shè)置于2個(gè)雙層繞組槽之間；

以其中一對(duì)相鄰兩個(gè)雙層繞組槽作為首尾槽并分別定義為1號(hào)、36號(hào)，依此，沿周向依次定義出定子的36個(gè)定子槽的編號(hào)，其中24個(gè)單層繞組槽和12個(gè)雙層繞組槽；

相鄰兩個(gè)雙層繞組槽之間的夾角λ₁，

相鄰單層繞組槽與雙層繞組槽之間的夾角λ₂，

每個(gè)定子槽單元中的左右兩對(duì)相鄰單層繞組槽，每對(duì)的兩個(gè)單層繞組槽的夾角λ₃，

每個(gè)定子槽單元中的中間兩個(gè)相鄰單層繞組槽的夾角λ₄，

按下式設(shè)置：

其中γ為線圈節(jié)距；

六相繞組以不等匝方式繞制，六相繞組繞制方式相同，其中A相繞組繞制過(guò)程為：

S1、底層繞組A-U繞制：

底層繞組包含4個(gè)線圈，分別占據(jù)2個(gè)雙層繞組槽和4個(gè)單層繞組槽，為1號(hào)、4號(hào)、17號(hào)、19號(hào)、22號(hào)和35號(hào)定子槽，

線圈節(jié)距為γ，線圈節(jié)距滿足關(guān)系式：

25°≤γ≤27°

S2、頂層繞組A’-U’繞制：

按35號(hào)、17號(hào)、4號(hào)、22號(hào)順序繞制；

S3、底層繞組A-U和頂層繞組A’-U’并聯(lián)作為A相繞組；

底層繞組A-U的繞組匝數(shù)為N₁，頂層繞組A’-U’的繞組匝數(shù)為N₂，繞組匝數(shù)N₁與N₂滿足關(guān)系式：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)，其特征在于，電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體采用表貼式或內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)，其特征在于，電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體采用Halbach陣列式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)，其特征在于，定子中的定子鐵心采用軟磁復(fù)合材料鑄成或硅鋼片沿軸向疊壓構(gòu)成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述低空間諧波單雙層不等匝繞組徑向磁通六相永磁同步電機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵心采用軟磁復(fù)合材料鑄成或硅鋼片沿軸向疊壓構(gòu)成。