[发明专利]一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组

说明书

本发明针对现有技术的弊端，提供一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，提高了绕组的效率，提高了绕组的分布系数，并且分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°，这样的设计，使得市场上的所有驱动器都可以对其完美兼容，后述将以极槽组合的形式进行说明。本发明所涉及电机绕组的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，其中A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。

技术领域

本发明涉及一种新型电机绕组结构，属于无公约数奇数槽分数槽分布绕组。

背景技术

已有的无公约数奇数槽分数槽分布绕组因其具有直槽克服齿槽力矩的功效，已被广泛应用于用编码器、旋转变压器等传感器作为换向传感器的场合。目前已公开的无公约数奇数槽分数槽分布绕组技术属于非60°电角度绕组技术，在使用霍尔元件做换向传感器时，会出现兼容性问题，并且现有的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，绕组系数低不利于制造出高性能电机。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，提高了绕组的效率，提高了绕组的分布系数，并且分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°，这样的设计，使得市场上的所有驱动器都可以对其完美兼容，后述将以极槽组合的形式进行说明。

本发明是一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组以极槽组合的形式，将所涉及电机的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，两类绕组的共同特征是绕组系数高，其短距系数和分布系数都在0.99以上，并且绕组系数也都在0.98以上，在高绕组系数的前提下，保持了无公约数奇数槽分数槽分布绕组的其他优点。

A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。公式中，Z为定子槽的数量；2P为转子磁极数，简称极数；K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数，工程实践中取值最大不大于30。

A型极槽组合和B型极槽组合均可以实现跨4和跨5的绕组跨距工艺，取跨距为4是短距绕组，跨距为5是长距绕组，实际生产中都采用跨4的短距绕组。

A型极槽组合和B型极槽组合所涉及的所有绕组方案均为双层绕组，线圈靠近槽口的一边定义为上层边，作为相位标记，并分别标为U、V、W。并通过跨距计算出下层边所在的槽。

所有极槽组合的上层边的排列顺序，所包含UVW三相的电源端起始位置分别定义为UL，VL，WL，按第1槽(UL)为U相绕组起点，以VL所在槽为V相绕组起点，以WL所在槽为W相绕组起点，则设置在定子槽内的线圈按如下排列顺序依次分布：

A型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUWV，M2组的槽组合UWV，M3组的槽组合UWVV，M4组的槽组合UWV；M5组的槽组合UWWV；M6组的槽组合UWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；

其中：

M1＝1，M1为槽组合UUWV的连续重复次数；

M2＝[(Z-12)÷3+1]÷3-1，M2为槽组合UWV的连续重复次数；

M3＝1，M3为槽组合UWVV的连续重复次数；

M4＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UWV的连续重复次数；

M5＝1，M5为槽组合UWWV的连续重复次数；