專利名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)q=5成型線圈對(duì)稱不等匝繞組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)機(jī)制造背景技術(shù) 金陽陳維靜.一個(gè)雙層不等匝繞組的優(yōu)化布置.中小型電機(jī)，1994，21(4)14～17采用等截面等槽滿率優(yōu)化，不同于本發(fā)明。
衛(wèi)愛民 單敬愛 李莉.三相實(shí)用型正弦分布繞組的研究.中小型電機(jī)，1996，23(1)7～11。表1中q＝5的中的繞組余弦分布的匝比系數(shù)，為跨距1-11的數(shù)據(jù)。不同于本發(fā)明跨距1-13。
王懷林.談適用于對(duì)稱不等匝的繞組系數(shù)公式.中小型電機(jī)，1996，23(2)28～29。有公式，有參數(shù)q+0.5-0.5Y(q為每極每相槽數(shù)，Y為繞組跨距)。給權(quán)數(shù)可視技術(shù)提供了條件。

發(fā)明內(nèi)容
成型線圈用于大電機(jī)和高壓電機(jī)。q＝5的成型線圈繞組采用1-13或1-14跨距。1-13五次諧波為零，七次諧波為0.088；1-14五次諧波為0.1，七次諧波為0.016。發(fā)明運(yùn)用Excel權(quán)數(shù)可視技術(shù)對(duì)其進(jìn)行雙層疊繞組對(duì)稱不等匝優(yōu)化。求得1-13跨距下，0.72/1/1.2/1/0.72的匝比，對(duì)應(yīng)五次諧波為零，七次諧波為0.00007。實(shí)施能改善電機(jī)性能。加以小匝數(shù)大截面的變截面繞組措施，可進(jìn)一步降低繞組電阻，提高電機(jī)效率。
Excel權(quán)數(shù)可視技術(shù)布局A2為每極每相槽數(shù)q，B2為跨距Y，C2＝A2+0.5-0.5*B2，C3＝C2+1，選中C3自動(dòng)填充至C6，這就是槽權(quán)數(shù)。D2～D6輸入對(duì)應(yīng)匝數(shù)(等匝也可全取1)。D7＝SUM(D2D6)。F1輸入1，G1輸入5，H1輸入7。F2＝$D2*COS(F$1*3.1415926*$C2/3/$A$2)選中F2自動(dòng)填充至F6。這就是槽權(quán)數(shù)效應(yīng)。F7＝SUM(F2F6)這就是槽權(quán)數(shù)效應(yīng)和。F8＝F7/$D$7。選中F2到F8自動(dòng)填充至H8。F9＝COS((15-B2/A2)*3.1415926/3)，F(xiàn)10＝F8/F9。布局中的文字和符號(hào)A1輸為q，B1輸為Y，D1輸為匝數(shù)或匝數(shù)比，E1輸為諧波次數(shù)，E7輸為右有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)，E8輸為繞組系數(shù)(幅值)，E9輸為短矩系數(shù)，E10輸為分布系數(shù)。
以對(duì)下4表的說明，闡述優(yōu)化。
表1，2，4是1-13跨距下23匝和1-14跨距下22匝/23匝方案的有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)計(jì)算結(jié)果104.6/102.9/107.6和5，7次諧波的計(jì)算。表3是1-13跨距下對(duì)稱不等匝的計(jì)算，有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)為106.3。假定表4電機(jī)性能功率因數(shù)有余量，表3方案是表1，2，4的可替換方案。觀察5，7次諧波對(duì)比是再理想不過的方案。按附圖槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)為43/43/48/50/48。表3對(duì)表1相對(duì)電阻系數(shù)有三方案。1，50匝和原46截面積持平為50/46*116/115＝1.0964；2，18匝放截面為(2*18/(46-46/50*30)+(30+25*2)*50/46)/115＝1.0623；3，各匝數(shù)均占半槽為(30*60/46+25*2*50/46+18*2*36/46)/115＝1.0578，30匝的截面電流密度不超時(shí)可取。由于成型線圈繞組每個(gè)線圈為獨(dú)立線圈上述方案易行。




附圖明示了每極每相槽數(shù)q＝5，線圈跨距Y＝12雙層疊繞對(duì)稱不等匝槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)以5個(gè)槽為循環(huán)段，槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)為a+b/b+a/c+a/b+b/a+c。可以方便看出哪個(gè)槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)最大。
具體實(shí)施例方式
在EXCEL布局中輸入原方案，記錄有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)。查原性能，根據(jù)改進(jìn)方向 目標(biāo)確定新的有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)，并以給出具體匝數(shù)在EXCEL布局中的計(jì)算結(jié)果的諧波決定方案，或繼續(xù)尋找優(yōu)化方案。最后確定采用導(dǎo)線3方案之一。
方案實(shí)施可改善電機(jī)起動(dòng)性能，降低振動(dòng)、噪聲，降低雜耗，降低溫升。大電機(jī)雜耗和銅耗持平，所有的q＝5的大電機(jī)實(shí)施，有利于降低溫室效應(yīng)。
表3對(duì)表1有效串聯(lián)導(dǎo)體比為1.0163(使電機(jī)降低鐵耗，略增轉(zhuǎn)子鋁耗)。省銅0.082(116/115*46/50＝0.93)對(duì)實(shí)測雜耗電機(jī)效率提高。
權(quán)利要求
成型線圈用于大電機(jī)和高壓電機(jī)。q＝5的成型線圈繞組采用1-13或1-14跨距。1-13五次諧波為零，七次諧波為0.088，1-14五次諧波為0.1，七次諧波為0.016。雜耗對(duì)高壓電機(jī)和大電機(jī)的不利影響更為突出。降低成型線圈繞組的雜耗效果也更為突出。對(duì)q＝5，用1-13跨距，0.72/1/1.2/1/0.72的對(duì)稱不等匝匝比，可使五次諧波為零，七次諧波為0.00007。若根據(jù)槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)，放大小匝數(shù)導(dǎo)線截面積，可降低定子繞組電阻，提高電機(jī)效率。1，q＝5，跨距1-13匝比接近0.72/1/1.2/1/0.72的對(duì)稱不等匝成型線圈雙層疊繞組。2，q＝5，跨距1-13匝比接近0.72/1/1.2/1/0.72的對(duì)稱不等匝成型線圈變截面雙層疊繞組。
全文摘要
三相異步電動(dòng)機(jī)q＝5成型線圈對(duì)稱不等匝繞組之發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域電動(dòng)機(jī)制造。4極成型線圈定子多采用60槽，每極每相槽數(shù)q＝5，通用跨距為1－13或1－14。1－13七次諧波高，1－14五次諧波高。對(duì)其二次設(shè)計(jì)，改用如附圖1－13對(duì)稱不等匝繞組，5次諧波為零，七次諧波接近零。可改善電機(jī)性能，降低附加損耗，并省銅。成型線圈每個(gè)線圈為獨(dú)立線圈。若根據(jù)槽內(nèi)導(dǎo)體數(shù)，放大小匝數(shù)導(dǎo)線截面積，可降低定子繞組電阻，提高電機(jī)效率。
文檔編號(hào)H02K3/28GK101090215SQ20071010317
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者王懷林 申請(qǐng)人:王懷林