專利名稱：多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法，屬于電動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。
目前，工程上使用的Y系列電動(dòng)機(jī)，輸出扭矩小，性能不穩(wěn)定，不節(jié)電，輸出效率低。經(jīng)檢索國(guó)內(nèi)外12篇文獻(xiàn)，未見(jiàn)有與本發(fā)明相符的文獻(xiàn)報(bào)道。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種三相正弦繞組、角-星形混合平行接法，輸出扭矩大，節(jié)省電源的多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的定子繞組采用三相正弦繞組，其布置方法是在同一定子槽內(nèi)同時(shí)布置有三角繞組和星形繞組；單層繞組的布線方法是角-星形混合連接；雙層繞組的布線方法是一層星形連接，一層為角形連接；接線方法采用角-星混合平行接線法，具體方法是，將三個(gè)星形繞組的6個(gè)接頭分別與3個(gè)三角形繞組的6個(gè)接頭連接，三個(gè)星形繞組的中點(diǎn)各設(shè)有一個(gè)接頭作為中性點(diǎn)，三個(gè)三角形繞組的中點(diǎn)各設(shè)有一個(gè)接頭作為與三相電源連接的端點(diǎn)。
所述的雙層布線繞組的位置可互換。
所述的平行接線法的繞組的位置也可互換。
利用本發(fā)明的布線方法和接線方法制造的電動(dòng)機(jī)輸出扭矩大，比普通Y系列電動(dòng)機(jī)大數(shù)倍，低速性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速可在10-1萬(wàn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)連續(xù)變化并且可在任意轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)期運(yùn)行，在頻率變化時(shí)可恒扭矩輸出，也可做到恒功率輸出。高效節(jié)能在同等工作條件下，比普通Y系列電動(dòng)機(jī)節(jié)電30％-55％，比其它類型變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)節(jié)電30％-100％以上。它彌補(bǔ)了普通電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)存在的外特性差等不足，同時(shí)也開(kāi)辟了節(jié)省電力資源的新途徑。本布線方法和接線方法適用于2級(jí)、4級(jí)、8級(jí)、10級(jí)、12級(jí)等極相繞組。利用本發(fā)明制造的電動(dòng)機(jī)適用于所有需用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)電設(shè)備。
附面說(shuō)明

圖1是本發(fā)明單層布線方法示意圖。
圖2是本發(fā)明雙層布線方法示意圖。
圖3是本發(fā)明接線方法示意圖。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
本發(fā)明的要點(diǎn)是三相定子繞組(角-星)混合定子繞組布線和平行接線法。布線方法的設(shè)計(jì)思想是采用三角形繞組和星形繞組在同一定子槽內(nèi)進(jìn)行排列布線，使得在同一定子槽內(nèi)同時(shí)布置有三角繞組和星形繞組；既利用每相星形繞組在定子槽內(nèi)排列時(shí)滯后三角形繞組30度空間電度角，使兩部分繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有30度電度角的相位差。本發(fā)明以4級(jí)相繞組為實(shí)施例其布線方法分單層和雙層兩種，單層布線方法如圖1，它采用角-星形混合連接；組成圖中的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12線圈。然后由角形線圈中抽出抽頭1、2、3、4、5、6。雙層繞組的布線方法如圖2，它的內(nèi)層線圈1-12采用星形連接，外層線圈采用角形連接并抽出抽頭1-6。所述的星形連接層位于角形連接層之內(nèi)，這兩種連接結(jié)構(gòu)的位置可互換。具體層數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定，根據(jù)電機(jī)功率大小定單層還是雙層布線，一般來(lái)說(shuō)，大功率雙層，反之單層布線。
接線方法實(shí)施例如圖3采用角-星混合平行接線法，具體方法是，將三個(gè)星形繞組的6個(gè)接頭 1-6分別與3個(gè)三角形繞組的6個(gè)接頭 1-6連接，三個(gè)星形繞組的中點(diǎn)各抽出一個(gè)接頭作為中性點(diǎn)，三個(gè)三角形繞組的中點(diǎn)各抽出一個(gè)接頭作為與三相電源連接的端點(diǎn)A、B、C。這種平行接線方法，保證星形部分繞組中的電流滯后于三角形部分繞組中電流30度時(shí)間電角度，三角形部分繞組和星形部分繞組的相電勢(shì)彼此之間互差120度電角度，星形部分繞組電勢(shì)滯后于三角形部分繞組的相電勢(shì)30電角度。顯著改善定子繞組中旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)波形，從而有效地削減了高次諧波，降低了附加損耗，提高了效率。在接線方法中，角星繞組的位置也可互換。
角-星混合平行接法中三相正弦繞組每相匝數(shù)和參數(shù)的確定三相正弦繞組中三角形繞組和星形繞組的線圈匝數(shù)必須配合得當(dāng)，才能消除或顯著消除電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)曲線中的五、七次等高次諧波，三角部分每組線圈匝數(shù)(W△)和參數(shù)均為星形部分每組線圈匝數(shù)( )的√3倍，串聯(lián)導(dǎo)體長(zhǎng)度三角部分為√3倍星形部分，串聯(lián)導(dǎo)體截面積三角部分為1/√3星形部分。每相電阻三角部分為星形部分的3倍，繞組電抗與繞組匝數(shù)的平方成正比，三角部分為星形部分電抗的3倍。但每項(xiàng)導(dǎo)體的匝數(shù)和參數(shù)的確定關(guān)鍵是考慮對(duì)定子磁通密度的確定并適當(dāng)調(diào)整各個(gè)參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法，包括布線方法、接線方法以及參數(shù)的確定方法，其特征在于a、定子繞組采用三相正弦繞組，其布置方法是在同一定子槽內(nèi)同時(shí)布置有三角繞組和星形繞組；b、單層繞組的布線方法是角-星形混合連接；c、雙層繞組的布線方法是一層星形連接，一層為角形連接；d、接線方法采用角-星混合，具體方法是，將三個(gè)星形繞組的6個(gè)接頭分別與3個(gè)三角形繞組的6個(gè)接頭連接，三個(gè)星形繞組的中點(diǎn)各設(shè)有一個(gè)接頭作為中性點(diǎn)，三個(gè)三角形繞組的中點(diǎn)各設(shè)有一個(gè)接頭作為與三相電源連接的端點(diǎn)；e、角-星混合平行接法中三相正弦繞組每相匝數(shù)和參數(shù)的確定方法是三角部分每組線圈匝數(shù)和參數(shù)均為星形部分每組線圈匝數(shù)的√3倍，串聯(lián)導(dǎo)體長(zhǎng)度三角部分為√3倍星形部分，串聯(lián)導(dǎo)體截面積三角部分為1/√3星形部分，每相電阻三角部分為星形部分的3倍，繞組電抗與繞組匝數(shù)的平方成正比，三角部分為星形部分電抗的3倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法，其特征在于雙層布線繞組的位置可互換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法，其特征在于平行接線法的繞組的位置也可互換。
全文摘要
一種多功能電動(dòng)機(jī)定子繞組的布線方法,包括布線方法、接線方法和參數(shù)的確定方法,其布置方法是:在同一定子槽內(nèi)同時(shí)布置有三角繞組和星形繞組;單層繞組的布線方法是:角－星形混合連接;雙層繞組的布線方法是:一層星形連接,一層角形連接;接線方法采用角－星混合平行接線法。本發(fā)明高效節(jié)能,輸出扭矩大,可在10－1萬(wàn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)連續(xù)變化并且可在任意轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)期運(yùn)行,適用于所有需用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力拖動(dòng)的機(jī)電設(shè)備。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1378325SQ0110998
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2001年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者杜平, 劉碩成 申請(qǐng)人:杜平, 劉碩成