[实用新型]旋转场式电机

说明书

本实用新型涉及一种旋转场式电机，具有带有卷绕齿(Z)和N个槽的2p极定子，所述旋转场式电机通过采用分布式单层齿绕线圈技术的绕组布置来构造，包括三个绕组相(W1，W2，W3)，所述绕组相分别被卷绕成由重复的被卷绕的绕组单元构成的线圈组(G1，G2，G3)，其中，重复的绕组单元的绕组相(W1，W2，W3)彼此间根据以下的规定被错开偶数2q个槽距地布置，具有：q＝N/6p，并且具有极距τ_p如下：τ_p＝N/2p，其中，p是极对数并且其中，在线圈组内的重复的绕组单元被设计成同心地围绕中央卷绕齿的绕组。

技术领域

本实用新型涉及一种用于3相旋转场式电机(感应电机)的绕组布置，其被设计成分布式单层齿绕线圈绕组。

背景技术

逆变器馈电的永磁同步电机(PM同步电机)在大量的技术应用中使用。由于成本原因，PM同步电机越来越多地通过所谓的齿绕线圈绕组来设计。齿绕线圈技术简化了PM同步电机的定子结构并且还使分段式定子结构成为可能，从而定子可以以某种模块设计的方式模块化地制造。齿绕线圈绕组的缺点是，它们形成宽的空气隙谱，该空气隙谱根据不同的电机设计可能或多或少地是干扰性的并且齿绕线圈绕组更可能在较高的极数下使用。

在现有技术中，对于齿绕线圈绕组已知有不同的绕组设计。文献 US 20120228981A1把次谐波相对于工作场波的减少设定为其任务并且作为解决方案提出了一种多层绕组，该多层绕组由每槽至少两个线圈边组成，其中，在第一槽中的线圈边的导线数与在第二槽中的线圈边的导线数是不同的，其中，线圈被设计成齿绕线圈。

在文献US 20120001512 A1中提出了一种与现有技术相比具有双倍数量的槽的定子。在此情况下线圈分别围住两个齿。线圈的特征在于在相同线圈宽度下具有不同的匝数。

文献US 20140035425 A1也致力于通过可成本有利地制造的绕组减少不期望的场谐波。提出了一种多层齿绕线圈绕组，其中，一个相的各个线圈具有不同的匝数并且齿上具有不同数量的齿绕线圈。这种绕组拓扑结构对于小的极数是没有效果的。

两个公开文献DE 20 2017 107387 U1和DE 20 2017 107388 U1 描述了相数为2和3的所谓的多齿绕线圈绕组，其由多个同心地嵌套在彼此中的齿绕线圈组成，然而，这些多齿绕线圈绕组的特征在于相对较小的绕组系数和两个分开的绕组层，即下层和上层。

因此，从现有技术中已知的双或多齿绕线圈绕组始终是具有至少一个下层和一个上层的多层绕组。这导致明显的缺点，特别是在小结构尺寸的电机中，这些缺点在于，一方面，绕组层的引入变得复杂和此外这些绕组需要通过附加措施彼此绝缘。这对槽填充度具有负面影响，这反过来又对成本产生不利影响。

另一个基本问题在于在低的极数下使用齿绕线圈绕组。由于齿绕线圈绕组受原理上的限制而倾向于较高的极对数，因此通过已知的齿绕线圈绕组只能非常有限地实现用于高转速驱动装置的具有低的极数(例如2极或4极)的PM同步电机。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是克服上述缺点并提出一种用于3相旋转场式电机的齿绕线圈绕组形式的绕组拓扑结构，例如一种3相电动机设计方案，其可以成本有利地且简单地制造并且具有较大的绕组系数。

该目的通过下文所述的特征组合来实现。

本实用新型的基本思想在于，提供一种具有用于三个绕组相W1， W2，W3的特定绕组方案的齿绕线圈绕组。因此，根据本实用新型，提供一种具有带有卷绕齿和N个槽的2p极定子的旋转场式电机，其通过具有分布式单层齿绕线圈绕组的绕组布置进行构造，包括三个绕组相，所述绕组相分别被卷绕成由重复的被卷绕的绕组单元构成的线圈组，其中，重复的绕组单元的绕组相彼此间根据以下的规定被错开偶数q个槽距地布置，具有：

q＝N/6p，

并且有极距τ_p如下：