三種無刷電機(jī)分?jǐn)?shù)槽分布繞組圖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于永磁直流無刷電機(jī)領(lǐng)域，本發(fā)明是三種分?jǐn)?shù)槽分布繞組布線圖。
【背景技術(shù)】
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[0002]整數(shù)槽永磁直流無刷電機(jī)因齒槽力矩的存在，嚴(yán)重影響了電機(jī)的控制性能，是該領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員所共知的。一般采用斜槽、斜極、開輔助凹槽等措施進(jìn)行優(yōu)化；斜槽和斜極方法是大多數(shù)設(shè)計(jì)人員使用的，但是目前使用的繞組方案斜槽或斜極后，因斜槽或斜極角度太大，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩會(huì)明顯降低，并會(huì)產(chǎn)生附加的軸向力；而采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組雖然工藝簡(jiǎn)單，但又會(huì)造成定子磁勢(shì)中的諧波含量增加及定子齒、槽對(duì)磁場(chǎng)分布的影響增大，使電機(jī)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大(《微特電機(jī)》2004年第5期《集中繞組永磁無刷電動(dòng)機(jī)》-劉利宏)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供用于永磁直流無刷電機(jī)的，具有低齒槽力矩的分?jǐn)?shù)槽分布繞組，適用于3相無刷電機(jī)、永磁伺服電機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)等。本發(fā)明是3種分?jǐn)?shù)槽分布繞組的繞組分布圖和排列順序表。本發(fā)明繞組的槽數(shù)是33槽(極數(shù)2P = 8)、81槽(極數(shù)2P=20)、111 槽(極數(shù) 2P = 28) ο
[0004]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的:33槽8極繞組節(jié)距設(shè)定為4，解決電勢(shì)平衡的方法是采用:aabcc，abcc，abcc，abbc，abbc，abbc，aabc，aabc 的分布順序，設(shè)計(jì)出繞組分布圖圖1。
[0005]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的:81槽20極繞組節(jié)距設(shè)定為4，解決電勢(shì)平衡的方法是采用: aabcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc
的分布順序，設(shè)計(jì)出繞組分布圖圖2。
[0006]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的:111槽28極繞組節(jié)距設(shè)定為4，解決電勢(shì)平衡的方法是采用:aabc, aabc, aabc, aabc, aabc, aabc, aabc,aabc, aabc, abbc,abbc, abbc,abbc, abbc,abbc,abbc, abbc, abbc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abc 的分布川頁(yè)序，設(shè)計(jì)出繞組分布圖圖3。
[0007]本發(fā)明有效解決了無刷電機(jī)的齒槽力矩大、分?jǐn)?shù)槽分布繞組電勢(shì)平衡問題。
【附圖說明】
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[0008]圖1:33槽8極繞組分布圖
[0009]圖2:81槽20極繞組分布圖
[0010]圖3:111槽28極繞組分布圖具體實(shí)施例:
實(shí)施例1:
[0011]永磁直流無刷電機(jī)齒槽力矩的基波頻率，等于極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)，基波頻率值越小，齒槽力矩越大，使極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)等于極數(shù)和槽數(shù)的乘積，使齒槽力矩基波頻率做到最高，可以有效降低直槽齒槽力矩波動(dòng)的幅值。對(duì)此譚建成先生的《永磁直流無刷電機(jī)技術(shù)》中有詳細(xì)闡述及分析。采用奇數(shù)槽繞組可以有效減小永磁電機(jī)的齒槽力矩，這一點(diǎn)在有刷直流電機(jī)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，將這一原理移植到永磁直流無刷電機(jī)中同樣可以解決齒槽力矩大的問題。直流無刷電機(jī)和有刷直流電機(jī)具有完全不同的運(yùn)行原理，并且采用奇數(shù)槽最大的困難是解決電勢(shì)平衡問題。
[0012]對(duì)比業(yè)內(nèi)人士共知的9槽8極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)，其最小公倍數(shù)是72 ;現(xiàn)有48槽8極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)是48 ;現(xiàn)有72槽24極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)是72。本發(fā)明中槽數(shù)最少的33槽8極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)是264，111槽28極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)是3108，81槽20極永磁直流無刷電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)是1680，基波頻率明顯高于現(xiàn)有方案數(shù)倍，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)幅值明顯減小。現(xiàn)有方案都需要采用斜槽結(jié)構(gòu)才能降低齒槽力矩，本發(fā)明采用直槽結(jié)構(gòu)就可以使齒槽力矩降到極低值，本發(fā)明三種方案都進(jìn)行了實(shí)際檢測(cè)和對(duì)比。
實(shí)施例2:
[0013]圖1是33槽8極繞組分布圖，采用雙層繞組，為短距繞組，每相11槽，每相共22個(gè)元件邊，每相由11個(gè)元件組成，每極每相槽數(shù)為1.375槽。由于元件數(shù)不能被8整除，所以每極下元件數(shù)就不一樣，無法采用傳統(tǒng)分布形式連接繞組各元件使各相電勢(shì)平衡。本發(fā)明為了解決電勢(shì)平衡問題，通過計(jì)算繞組元件電氣角度位置，設(shè)計(jì)出33槽8極元件排列順序:aabcc, abcc, abcc, abbc, abbc, abbc, aabc, aabc，通過不對(duì)稱設(shè)計(jì)解決了 33 槽 8 極繞組電勢(shì)平衡問題。并繪制出繞組分布圖圖1，經(jīng)過實(shí)際測(cè)試，電機(jī)性能優(yōu)良。
實(shí)施例3
[0014]用實(shí)施例1同樣的方法設(shè)計(jì)出81槽20極繞組分布順序:
aabcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc
[0015]繪制81槽20極繞組分布圖圖2;
實(shí)施例4
[0016]用實(shí)施例1同樣的方法設(shè)計(jì)出111槽28極繞組分布順序:
aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abc繪制81槽20極繞組分布圖圖3。
本發(fā)明已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中得到檢驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明的特征在于:33槽8極繞組分布順序是: aabcc，abcc，abcc，abbc，abbc，abbc，aabc，aabc，繞組節(jié)距是 4，繞組分布圖為圖1。
2.本發(fā)明的特征在于:81槽20極繞組分布順序是: aabcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，繞組節(jié)距是4，繞組分布圖為圖2。
3.本發(fā)明的特征在于:111槽28極繞組分布順序是:aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abc，繞組節(jié)距是 4，繞組分布圖為圖 3。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供用于永磁直流無刷電機(jī)的，具有低齒槽力矩的分?jǐn)?shù)槽分布繞組，適用于3相無刷電機(jī)、永磁伺服電機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)等。本發(fā)明是3種分?jǐn)?shù)槽分布繞組的繞組分布圖和排列順序表。本發(fā)明繞組的槽數(shù)是33槽(極數(shù)2P＝8)、81槽(極數(shù)2P＝20)、111槽(極數(shù)2P＝28)。本發(fā)明有效解決了無刷電機(jī)的齒槽力矩大、分?jǐn)?shù)槽分布繞組電勢(shì)平衡問題。
【IPC分類】H02K3-12
【公開號(hào)】CN104578505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510024669
【發(fā)明人】王東立
【申請(qǐng)人】王東立
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日