[发明专利]30槽14极分数槽双层短距分布绕组十五相永磁同步电动机

摘要

本发明公开了一种30槽14极分数槽双层短距分布绕组十五相永磁同步电动机，十五相绕组分成三组；每一组的五相绕组轴线之间依次互差72°电角度，连接成五相星接对称绕组；三组之间相对应的五相星接对称绕组的轴线在空间上依次相移12°电角度；三组五相星接对称绕组的三个中性点互不相连。每极每相槽数为分数，每个线圈跨距为2个槽，线圈端部较短，省铜，铜耗少。每个星接五相绕组对称在通入基波电流时可以同时注入幅值为基波电流幅值六分之一的三次谐波电流。注入三次谐波电流后，不仅降低了功率开关管的电流幅值，同时减小了电机铁磁饱和度，提高了电机铁磁材料利用率与转矩密度。由这样的多个单元电动机构成的大功率低速永磁同步电动机不仅效率高，而且振动噪声较低。 1

主权项

1.一种30槽14极分数槽双层短距分布绕组十五相永磁同步电动机，其特征在于：

该电动机的定子铁心上均匀布置有30个齿和槽；

该电动机的转子上布置有7对永磁极，所述7对永磁极依次按照N极和S极相间的规律均匀布置于转子圆周上，每极每相槽数为分数，极距为15/7个槽距，线圈跨距为2个槽距；

定子铁心上的30个槽中所嵌入的30个线圈为分数槽双层短距分布绕组；依据每个线圈交链永磁磁场所感应出永磁电动势绘制的电动势星形图按照12°电角度相带分相原则进行十五相绕组分相，所述十五相绕组分别记作A1、B1、C1、D1和E1，A2、B2、C2、D2和E2，以及A3、B3、C3、D3和E3；

30个线圈分别属于十五相中之一的正相带或者是负相带；每相各有1个线圈处于正相带和1个线圈处于负相带，将属于同一相的处于正相带的线圈与处于负相带的线圈反向串联后构成该相的相绕组，由此连接成A1、B1、C1、D1和E1，A2、B2、C2、D2和E2，以及A3、B3、C3、D3和E3这十五个相绕组；

所述十五相绕组按照下述连接形成三套五相对称星接绕组，包括：

所述十五相绕组中，A1、B1、C1、D1和E1五相绕组的首端作为外部电源引入端，所述A1、B1、C1、D1和E1五相绕组的尾端连接在一起形成星接点N1；A1、B1、C1、D1和E1五相绕组轴线空间上依次逆时针前移72°电角度，形成A1、B1、C1、D1和E1五相对称星接绕组；

所述十五相绕组中，A2、B2、C2、D2和E2五相绕组的首端作为外部电源引入端，所述A2、B2、C2、D2和E2五相绕组的尾端连接在一起形成星接点N2；A2、B2、C2、D2和E2五相绕组轴线空间上依次后移72°电角度，形成A2、B2、C2、D2和E2五相对称星接绕组；

所述十五相绕组中，A3、B3、C3、D3和E3五相绕组的首端作为外部电源引入端，所述A3、B3、C3、D3和E3五相绕组的尾端连接在一起形成星接点N3；A3、B3、C3、D3和E3五相绕组轴线空间上依次后移72°电角度，形成A3、B3、C3、D3和E3五相对称星接绕组；

电动机的基波电动势绕组系数和基波磁动势绕组系数的绝对值均为0.9945，对于基波，A2相绕组的轴线相对于A1相绕组的轴线在空间上逆时针前移12°电角度，A3相绕组的轴线相对于A2相绕组的轴线在空间上逆时针前移12°电角度；所述三套五相对称星接绕组中，首字母相同对应相的相绕组轴线在空间上也都依次逆时针前移12°电角度；

电动机的三次谐波电动势绕组系数和三次谐波磁动势绕组系数的绝对值均为0.9510；对于三次谐波，A2相绕组的轴线相对于A1相绕组的轴线在空间上逆时针前移36°电角度，A3相绕组的轴线相对于A2相绕组的轴线在空间上逆时针前移36°电角度；所述三套五相对称星接绕组的首字母相同对应相的相绕组轴线在空间上也都依次逆时针前移36°电角度；

所述三套五相对称星接绕组由三套不同的五相逆变器供电，每套星接五相绕组都是对称的。