[发明专利]小型永磁高速电机六相绕组

说明书

技术领域

本发明是涉及电机技术领域，尤其是一种小型永磁高速电机六相绕组。

背景技术

近年来，移动型电源装置、伺服永磁同步电动机为了实现小型化、高速化和高品质，研制新型小型永磁高速电机成为热点。如何在小型多极分数槽的电机中采用六相绕组是一个方向，也是一个技术难点。

而在整数槽电机中六相绕组一般做成双星形互移30°电角度，绕组采用短距11/12的双层短距绕组，可以使电枢磁势谐波V=6K±1（K=2，4，6…）时的11，13，…次磁势谐波含量都大为减少，对此还可采用不等匝的恰当匝比配合组成的同心式六相绕组，进一步对上述磁势谐波削弱接近于零。

但在小型永磁高速电机中，由于极数多，尺寸小，槽数少，几乎全部采用分数槽结构，在分数槽中不能像在整数槽中可以一般采用短距11/12的办法，也不能采用不等匝同心式绕组，因为短距11/12或不等匝同心式会使绕组实际跨距很大，大大消耗了电磁线，大大增加了漏抗，恶化了性能，达不到整数槽绕组采用11/12短距或采用不等匝同心式的效果，故此，要在多极小型永磁高速电机中采用六相绕组，要在除短距11/12或除同心式不等匝的技术措施之外，寻求一种新的对11、13、23、25、35、37…次的磁势谐波有效削弱的分数槽六相绕组结构，突破整数槽六相绕组的方法，有实际需要和工程应用意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型永磁高速电机的六相绕组，具体提供一种小型永磁高速电机六相绕组。

本发明的技术方案：一种小型永磁高速电机六相绕组，定子槽数为24槽，极数为10极，在这种分数槽中安排有2个三相星形绕组，形成6相绕组；其中，第一个星形为由A1,B1,C1三相互差120°电角度的对称绕组A1X1,B1Y1,C1Z1组成，第二个星形为A2,B2,C2三相，由互差120°电角度的对称绕组A2X2,B2Y2,C2Z2组成，2个星形绕组的节距和匝比关系都相同，2个星形互移30°电角度，也即A2(A2X2),B2(B2Y2),C2(C2Z2)分别与A1(A1X1),B1(B1Y1),C1(C1Z1)互移30°电角度，六相绕组的一端X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2接成公共点为O点，不引出，六相绕组的另一端A1,B1,C1,A2,B2,C2分别引出；6相绕组中，其中2个为多匝线圈，4个为少匝线圈，多匝线圈的匝数是少匝线圈匝数的2倍，即11-                                                ，15-，1-，1-，每圈匝数为n匝，而另2圈，即6-，20-，每圈匝数为2n匝，而B1(B1Y1)，C1(C1Z1)绕组组成与A1(A1X1)完全一样，类似的，A2(A2X2)，B2(B2Y2)，C2(C2Z2)也与A1(A1X1)绕组完全一样；引出线A1，B1，C1，X1，Y1，Z1，A2，B2，C2，X2，Y2，Z2分别从第6，22，14，3，19，11，16，8，24，13，5，21槽引出，这样就确定了所有六相绕组每相绕组的节距都为2，每相绕组中多匝线圈与少匝线圈的匝比为2：1，六相绕组中A1,B1,C1互差120°电角度，A2,B2,C2互差120°电角度，A2,B2,C2与A1,B1,C1分别互差30°电角度。

本发明的有益效果：

1.在槽数为24槽，极数为10极的分数槽中，构成了结构简单的2个星形互差30°的六相绕组，其线圈节距都为2，节距短，漏抗小，每相都由6个线圈组成，其中4个线圈，每线圈匝数为n,其他2个线圈每个线圈匝数为2n，是一种固定简单的匝比为2：1的关系。每个星形都是单双层迭绕组，并非像整数槽六相绕组短距11/12的绕组，也非同心式不等匝绕组的双层绕组，但2个星形迭加成后，每槽中的导体数相等，在偶数槽中是双层结构，在奇数槽中则为三层结构，工艺传统，实施容易，这样构成的绕组磁势谐波v=6k±1中5，7，17，19…次谐波为零，而11，13，…次谐波削弱效果达到整数槽六相绕组短距为11/12的效果，使磁势谐波很小，攻克了分数槽六相绕组要求结构工艺简单，端部短，漏抗小，磁势谐波5，7，11，13，17，19次都能极大削弱的技术难题，达到了发明的目的。

2.本发明用于小型永磁中频高速整流发电机中，可使发电机输出的电势波形高度正弦性，整流后滤波电容量和容量大大减少，电磁兼容性好，整流输出直流电品质好，效率高。

3.本发明用于伺服永磁同步电动机中，可使磁势正弦化，提高伺服精度和动态性能，力矩效率提高，温升降低。

4.本发明结构、工艺简单，容易实施，具有实际工程应用意义和推广价值。