[发明专利]高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机

权利要求书

1.具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，包括定子和转子，定子同轴设置于转子外部；

定子沿周向设置15个定子槽单元，每个定子槽单元包括2个单层绕组槽和1个双层绕组槽，五相绕组绕制方式相同，且B相、C相、D相和E相绕组相对于A相绕组在空间位置上依次相差72°、144°、216°和288°；

每相绕组包括周向均布的三对线圈，每对线圈设置在1个双层绕组槽及两侧对称的2个单层绕组槽中，该对中的两个线圈绕制方向相反，线圈节距为γ；三对线圈串联为一相绕相；

线圈节距γ满足关系式：

其中：p为电机的极对数，ξ为每相绕组任意两对线圈之间的夹角，ξ＝120°；

电机定子绕组三次谐波绕组因数k_3p按下式获取：

所述k_3p≥0.9用以实现电机高三次谐波电流利用率。

2.根据权利要求1所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，转子设置有12块永磁体，12块永磁体充磁方向交替相反，所有永磁体均沿径向充磁。

3.根据权利要求2所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，永磁体采用钕铁硼永磁材料构成。

4.根据权利要求2所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，每个定子槽单元中，双层绕组槽位于中间，2个单层绕组槽对称设置在双层绕组槽两侧，每相绕组的三对绕圈绕制位置为：每对线圈设置在一个定子槽单元的双层绕组槽，及相邻两个定子槽单元靠外侧的2个单层绕组槽中。

5.根据权利要求4所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，相邻两个单层绕组槽之间的夹角为λ₁，相邻的单层绕组槽和双层绕组槽之间的夹角为λ₂，满足以下关系式：

6.根据权利要求2所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，永磁体采用表贴式或内置式结构。

7.根据权利要求2所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，其特征在于，永磁体采用Halbach阵列式结构。

8.根据权利要求1所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，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。

9.根据权利要求1所述具备高三次谐波电流利用率的单双层绕组径向磁通五相电机，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。