伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構的製作方法

2023-08-10 08:46:36 1

專利名稱：伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機結構，具體地說是一種伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構。
背景技術：
伺服永磁同步電動機發展很快，但永磁電動機有齒槽效應，紋波轉矩大，同時受控 制變頻器的諧波影響等，在低速區額定扭矩小，為了改善這種狀況，主要從二個磁場著手改 進，一個是使轉子永磁的諧波磁場幅值減小，一個是使定子繞組形成的磁勢諧波幅值儘量 減小，這樣可以明顯的提高低速區的扭矩，效率提高，調速和輸出特性改善。本發明從定子 繞組特殊結構方面進行優化設計的。

發明內容
本發明的目的就是提供一種伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構。其形成的磁勢諧波含量較少，以提高伺服永磁同步電動機在低速區的額定扭矩， 提高效率，改善這種電機的調速和輸出的特性。本發明是這樣來實現的，電機的定子繞組設計成雙繞組結構，即有二套都對稱的 三相繞組，二套繞組的同相繞組相串聯，然後星形接法引出。第一套繞組是不等匝的雙迭繞 組，匝比為1 2，每相有8圈，每相匝比為1的有2圈，匝比為2的有6圈，3相24圈。第 二套繞組是等匝的單層繞組，匝比為1，每相2圈，3相共6圈，二套繞組之間有嚴格的位置 關係，所有線圈的跨矩都為2。本發明的繞組結構，第一套繞組先下入定子槽中後，再下第二套繞組，工藝傳統容 易實現，按照其匝比關係，電機定子槽中的匝數相等，槽滿率相等，二套繞組形成的磁勢中， 5,7,11,13，17，19次諧波含量都極小，明顯提高了效率，改善了電機的調速和輸出的特性， 特別是低速區時，由於紋波扭矩的減少明顯，低速輸出額定扭矩提高，平穩性改善，達到實 用新型的目的。


圖1為本發明的第一套繞組布置接線圖。圖2為本發明的第二套繞組布置接線圖。圖3為本發明的雙繞組星形接法圖。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明做進一步說明伺服IlkW永磁同步電動機，定子槽數為24槽，極數為10極，相數為3相，星形接法。如圖1所示，是本發明的第一套繞組布置接線圖，定子槽數為24槽，極數為10極， 相數為3相，每極每相槽數為分數4/5。圖1僅畫出A相的第1套繞組AlXl布置接線圖，共 有8圈繞組，節矩均為2，從左到右8圈的匝數分配按匝比1 2 2 2 1 2 2 2，其中卜3,13-15,2圈匝比為1，其餘6圈即11-13,16-18, 15-20，25-!其匝比為2，引
出線標記為A1X1，其中1-3表示為線圈正接，I5-1S表示線圈為反接，餘類推，圖中僅具體畫 出AlXl的實際布置接線圖，同理B相的第一套繞組BlYl和C相的第1套繞組ClZl類似 AlXl的方法布置，使A1X1，B1Y1，C1Z1繞組互差120°，形成對稱三相繞組，為明確和清晰起 見，圖1中標出了 B1、Y1、C1、Z1、引出線位置，即分別為17,15 ；9、7槽為引出線位置，而其餘 線圈省略未畫，這一點對於本領域技術人員為公知，不會引起其他誤解，如圖2所示，是本發明的第2套繞組布置接線圖，定子槽數，極數，相數與第一套繞 組一致。A相的第二套繞組A2X2共有2圈繞組，即"5-U和21-23 2個線圈，B相的第二套 繞組B2Y2也共有2圈繞組，即1-3和13-15 2個線圈，C相的第二套繞組C2Z2也共有2圈 繞組，即ΤΓ-19和5-7 2個線圈這6圈節矩也都為2，每圈匝數的匝比都為1(與第1套繞組對應而言)，A2X2， B2Y2，C2Z2引出線槽號分別是21,9 ；13,1 ；5,17槽，A2X2，B2Y2，C2Z2也是互差120°的三相 對稱繞組；下線時，先下第一套三相繞組，再下第二套三相繞組，按此規定，第一套繞組是一 種不等匝(匝比為1 2)，而等矩(節矩為2)為雙層迭繞組，第二套繞組是一種等匝(匝 比為1)等矩(節矩也為2)的單層繞組，電機定子每個槽中線圈匝數相等(導體數相等)， 槽滿率相同。圖3是本發明的雙繞組星型接法圖，其中1為定子出線盒，2為定子鐵芯中二套三 相繞組的接法，即AlXl與A2X2串聯相接，BlYl與B2Y2串聯相接，ClZl與C2Z2串聯相接， 最後接入出線盒中的接線板，標記為U、V、W。上述二套繞組工藝傳統實施容易，這樣形成的伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組 結構，對其定子磁勢分析，得出磁勢諧波計算結果對比表
權利要求
一種伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構，其特徵是定子槽數24槽，極數10極，相數3相，每極每相槽數為分數4/5，分數槽繞組由二套三相對稱繞組構成，它們同相繞組相串聯後，星形接法引出，A相的第一套繞組A1X1，有8圈線圈，即線圈線圈節矩均為2，其中1 3表示為線圈正接，表示線圈反接，餘類推，這8圈的匝數分配接匝比1∶2∶2∶2∶1∶2∶2∶2；B相的第一套繞組B1Y1和C相的第一套繞組C1Z1的線圈數、節矩和匝比關係與A1X1完全一樣，A1X1，B1Y1，C1Z1形成互差120°的三相對稱繞組A1X1，B1Y1，C1Z1引出線槽號分別是1，23；17，15；9，7槽；A相的第二套繞組A2X2，有2圈線圈，即線圈21 23；B2Y2也有2圈線圈，即線圈T 3，13 15；C2Z2也有2圈線圈，即線圈第二套三相繞組6圈節矩也都是2，每圈匝數的匝比都為1，A2X2，B2Y2，C2Z2引出線槽號分別是21，9；13，1；5，17槽，A2X2，B2Y2，C2Z2也是互差120°的三相對稱繞組電機定子每個槽中線圈匝數相等(導體數相等)，槽滿率相同，第一套繞組中A1X1與第二套繞組中A2X2相串聯，B1Y1與B2Y2相串聯，C1Z1與C2Z2相串聯，而後三相星形接法成U、V、W標記引出。F201010298395XC00011.tif,F201010298395XC00012.tif,F201010298395XC00013.tif,F201010298395XC00014.tif
全文摘要
一種伺服永磁同步電動機分數槽雙繞組結構，其特徵是定子槽為24槽，極數10極，相數3相，每極每相槽數是分數4/5，其定子繞組設計成二套三相對稱的繞組，二套繞組中同相的繞組相串聯，星形接法引出。第一套繞組是不等匝的雙迭繞組，每相有8圈，匝比為1:2,3相共24圈，節矩都為2。第二套繞組節矩也都為2，匝比都為1的單層繞組，每相2圈，3相共6圈，定子中各槽滿率相等，這種雙繞組結構，使定子磁勢諧波比傳統繞組定子磁勢諧波減少49.5%，電機的紋波轉矩小、效率高、振動小，輸出的額定轉矩提高5%，溫升降低10℃，調速的輸出特性比傳統繞組有較大改善。
文檔編號H02K3/12GK101944812SQ20101029839
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者林政安 申請人:泰豪科技股份有限公司