[发明专利]一种具有多层绕组结构的高牌号永磁电机

说明书

本发明公开了一种具有多层绕组结构的高牌号永磁电机，包括磁耦合安装为一体的定子和转子，定子中绕组槽的数量为偶数，每两个相邻的定子齿采用(n+1)‑n层式绕组分布结构，其中，n为≥1的正整数，转子包括若干永磁磁钢，永磁磁钢的剩磁Br不小于1.3T，和/或且其矫顽力HCj不小于17KOe；本发明实现了对电机产品的优异弱磁扩速能力，弥补了单线绕组电机存在的转速固定劣势，通过弱磁扩速使得电机产品在后续应用端可以灵活满足不同需求，极大地改善了普适性。

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及了一种具有多层绕组结构的高牌号永磁电机。

背景技术

为了提高电机的槽满率，本申请人在先提出了电机的单线多层绕组分布结构(申请号包括2021102473353以及2021204884420)，具体提出了每相绕组均采用单线多层(n个2层-3层式)分布结构的绕组基本单元(本申请简称为“单线多层绕组结构”)方案，有效提升了电机的驱动效率水平。随着本申请人的深度开发应用，发现现有的电机为了适应单线多层绕组结构方案，在具体结构配置、结构形状以及规格尺寸还存在一些问题，具体包括：采用多层绕组分布结构的电机存在转速无法灵活调节，普适性不广；对于具有不同绕组槽数量的定子，其转子极数如何设置才能实现较好的电磁工作效果，现有常规的绕组槽/极数配置难以始终满足良好的电机驱动性能；而且绕组槽结构不能较好地适配多层绕组结构等问题。

基于本申请人在本领域的多年专注研究经验以及在单线多层(n个2层-3层式)分布结构研发方向的深度开发研究，本申请人希望寻求技术方案对以上技术问题分别进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有多层绕组结构的高牌号永磁电机，实现了对电机产品的优异弱磁扩速能力，弥补了单线绕组电机存在的转速固定劣势，通过弱磁扩速使得电机产品在后续应用端可以灵活满足不同需求，极大地改善了普适性。

本发明的技术方案如下：

一种具有多层绕组结构的高牌号永磁电机，包括磁耦合安装为一体的定子和转子，所述定子中绕组槽的数量为偶数，每两个相邻的定子齿采用(n+1)层-n层式绕组分布结构，其中，n为≥1的正整数，所述转子包括若干永磁磁钢，所述永磁磁钢的剩磁Br不小于1.3T，和/或且其矫顽力HCj不小于17KOe。

优选地，所述永磁磁钢的剩磁Br不小于1.4T。

优选地，所述永磁磁钢的剩磁Br为1.48T。

优选地，所述永磁磁钢的厚度范围为1.5-2.3mm。

优选地，所述n＝1或n＝2或n＝3。

优选地，所述n＝2，所述电机定子的绕组槽满率不低于70％。

优选地，所述电机的跨距系数＝1；其中，n为≥1的正整数，所述跨距系数取与绕组槽数量/极数之间比值相同或最接近的正整数；所述电机由1个或多个电机基本单元组成，各电机基本单元分别采用独立控制信号实现驱动运行，其中，各电机基本单元之间无电角度差异，且单个电机基本单元中的绕组槽数与极对数为互质整数。

优选地，所述电机中的n+1层式绕组采用单根绕组线通过对与其对应的定子齿进行绕设得到，所述电机中的n层式绕组采用单根绕组线通过对与其对应的定子齿进行绕设得到；其中，对位于同一侧的部分n+1层式绕组和部分n层式绕组进行断开形成多个绕组断点，根据绕组接线目标对各绕组断点进行电连接形成多个绕组连接点。

优选地，相邻定子齿之间形成用于绕设绕组线的绕组槽，所述绕组槽与所述绕组线之间设有绝缘层；其中，绕组槽的槽口宽Bs0与绕组线的线径Da之间的关系为：2*Da≤Bs0≤2.5*Da。