[发明专利]低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机

权利要求书

1.低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机，其特征在于，包括定子和转子，定子同轴设置于转子外部，定子沿周向均布六个定子槽单元，每个定子槽单元包括双层绕组槽和单层绕组槽，六相绕组以不等匝方式绕制，且B相、C相、D相、E相和F相绕组相对于A相绕组在空间位置上依次相差120°、240°、θ、(θ+120°)和(θ+240°)；

其中空间位置角θ满足关系式：

θ＝(2k+1)π/12

其中：k为非负整数，k＝0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11……

转子设置2p块永磁体，永磁体极对数p满足关系式：

p＝6t±1

其中：t＝1；

2p块永磁体充磁方向交替相反，所有永磁体均沿径向充磁；

六相绕组按下式通入电流：

其中：i_a、i_b、i_c、i_d、i_e和i_f分别为A相、B相、C相、D相、E相和F相绕组电流；

ω_e为电机的电角速度；I_m为电流幅值；

每个定子槽单元包括2个双层绕组槽和4个单层绕组槽，2个双层绕组槽设置于两个边界处，4个单层绕组槽设置于2个双层绕组槽之间；

以其中一对相邻两个双层绕组槽作为首尾槽并分别定义为1号、36号，依此，沿周向依次定义出定子的36个定子槽的编号，其中24个单层绕组槽和12个双层绕组槽；

相邻两个双层绕组槽之间的夹角λ₁，

相邻单层绕组槽与双层绕组槽之间的夹角λ₂，

每个定子槽单元中的左右两对相邻单层绕组槽，每对的两个单层绕组槽的夹角λ₃，

每个定子槽单元中的中间两个相邻单层绕组槽的夹角λ₄，

按下式设置：

其中γ为线圈节距；

六相绕组以不等匝方式绕制，六相绕组绕制方式相同，其中A相绕组绕制过程为：

S1、底层绕组A-U绕制：

底层绕组包含4个线圈，分别占据2个双层绕组槽和4个单层绕组槽，为1号、4号、17号、19号、22号和35号定子槽，

线圈节距为γ，线圈节距满足关系式：

25°≤γ≤27°

S2、顶层绕组A’-U’绕制：

按35号、17号、4号、22号顺序绕制；

S3、底层绕组A-U和顶层绕组A’-U’并联作为A相绕组；

底层绕组A-U的绕组匝数为N₁，顶层绕组A’-U’的绕组匝数为N₂，绕组匝数N₁与N₂满足关系式：

2.根据权利要求1所述低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机，其特征在于，电机转子永磁体采用表贴式或内置式结构。

3.根据权利要求1所述低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机，其特征在于，电机转子永磁体采用Halbach阵列式。

4.根据权利要求1所述低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机，其特征在于，定子中的定子铁心采用软磁复合材料铸成或硅钢片沿轴向叠压构成。

5.根据权利要求1所述低空间谐波单双层不等匝绕组径向磁通六相永磁同步电机，其特征在于，转子的转子铁心采用软磁复合材料铸成或硅钢片沿轴向叠压构成。