一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构，将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W；以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点，则设置有绕组线圈的各槽按如下方式依次分布：自第一槽起，有M1组的槽组合UUWVV，M2组的槽组合UWVV，M3组的槽组合UWWV，M4组的槽组合UUWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种绕组结构，尤其涉及一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构。
技术介绍
电机技术是现代工业技术的基础，绕组技术是电机技术的基础。已有的绕组体系已经不能满足目前电机设计对髙性能的苛刻要求，现有绕组体系用于永磁电机需要斜槽、斜极、开辅助槽等特殊工艺解决齿槽力矩，既提高了生产加工难度，又降低了电机性能和效能。因此，研制开发一种不需要斜槽就可以有效消除齿槽力矩的绕组方案，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的弊端，提供一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构。本技术所述无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构，所述绕组线圈分布于各槽内；槽的数量由如下公式确定：Z＝(6K+2)*4+1，其中，Z为槽的数量，K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数；4为绕组的线圈跨距；磁极的数量由如下公式确定：2P＝6K+2，其中，2P为磁极的数量；将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W；以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点，则设置有绕组线圈的各槽按如下方式依次分布：自第一槽起，有M1组的槽组合UUWVV，M2组的槽组合UWVV，M3组的槽组合UWWV，M4组的槽组合UUWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中，M1＝Z-4*2P，M1为槽组合UUWVV的重复数量；M2＝(2P+1)/3-1，M2为槽组合UWVV的重复数量；M3＝(2P+1)/3，M3为槽组合UWWV的重复数量；M4＝(2P+1)/3-1，M4为槽组合UUWV的重复数量。本技术所述的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构中，所述计算系数K的取值为1、或2、或3、或4、或5、或6、或7、或8、或9、或10、或11、或12、或13、或14、或15。本技术所述的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构中，先确定磁极数和槽数，再根据磁极数和槽数确定绕组结构。由于磁极数和槽数的最小公倍数等于磁极数和槽数的乘积，因此使齿槽力矩基波频率做到最高，可以有效降低直槽齿槽力矩波动的幅值，令采用直槽结构就可以使齿槽力矩降到极低值。附图说明图1为本技术所述无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组的U相绕组在各槽内的分布示意图；图2为本技术所述无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组的三相绕组线圈在各槽的分布示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。永磁直流无刷电机齿槽力矩的基波频率，等于磁极数和槽(即定子槽)数的最小公倍数。基波频率值越小，齿槽力矩越大；反之，基波频率值越大，齿槽力矩越小，那么，使磁极数和槽数的最小公倍数等于磁极数和槽数的乘积，将会使齿槽力矩基波频率做到最高，可以有效降低直槽齿槽力矩波动的幅值，令采用直槽结构就可以使齿槽力矩降到极低值。本技术所述的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构，所述绕组线圈分布于各槽内。这里所述的短距绕组，即是指每极所占槽数小于绕组下线跨距的绕组。槽(即定子槽)的数量由如下公式确定：Z＝(6K+2)*4+1，其中，Z为槽的数量，K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数；4为绕组的线圈跨距。在实际生产中，所述计算系数K的取值可为1、或2、或3、或4、或5、或6、或7、或8、或9、或10、或11、或12、或13、或14、或15。磁极的数量由如下公式确定：2P＝6K+2，其中，2P为磁极的数量；将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W。那么，在后述见到标记为U的槽即可确定该槽内的上层为U相绕组线圈，同理，可通过槽的标记而确定槽内上层的绕组线圈是否为U相、或者V相、或者W相。以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点，则设置有绕组线圈的各槽按如下方式依次分布：自第一槽起，有M1组的槽组合UUWVV(也即前5个槽内上层的绕组线圈依次为U相、U相、W相、V相、V相，后述各个槽组合的理解方式与此相同)，M2组的槽组合UWVV，M3组的槽组合UWWV，M4组的槽组合UUWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中，M1＝Z-4*2P，M1为槽组合UUWVV的重复数量；M2＝(2P+1)/3-1，M2为槽组合UWVV的重复数量；M3＝(2P+1)/3，M3为槽组合UWWV的重复数量；M4＝(2P+1)/3-1，M4为槽组合UUWV的重复数量。当计算系数K取值为1时，所述槽的数量Z的值为33，磁极的数量为8，那么，33槽8极永磁直流无刷电机的极数和槽数的最小公倍数是264。相较于现有的9槽8极永磁直流无刷电机的极数和槽数，其最小公倍数是72；现有的48槽8极永磁直流无刷电机的极数和槽数的最小公倍数是48；现有的72槽24极永磁直流无刷电机的极数和槽数的最小公倍数是72，可以明显看出，本技术所提供的磁极数和槽数组合(即使是最小数量的)能明显提高基波频率，令转矩波动幅值明显减小。当计算系数K取值为2时，所述槽的数量Z的值为57，磁极的数量为14，57槽14极永磁直流无刷电机的极数和槽数的最小公倍数是798，可以更加明显的提高基波频率，以降低齿槽力矩。仍根据前述示例，以计算系数K取值为2时说明各绕组在槽内的分布情况。本技术中，是将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W。在具体绕制绕组线圈时，是以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点。那么，设置有绕组线圈的各槽按如下方式依次分布：自第一槽起，有M1组的槽组合UUWVV，此时，根据M1＝Z-4*2P＝57-4*14＝1，可知有1组的槽组合UUWVV，即前5个槽内依次设置有U相绕组、U相绕组、W相绕组、V相绕组、V相绕组，且上述U相绕组、U相绕组、W相绕组、V相绕组、V相绕组的绕组线圈的其中一边分别位于前5个槽内的上层。由于本技术所涉及的绕组短距绕组的跨距为4，那么上述5个槽内的U相绕组、U相绕组、W相绕组、V相绕组、V相绕组的绕组线圈的另一边即分别位于第4槽、第5槽、第6槽、第7槽、第8槽内，且这些线圈的另一边位于各自槽内的下层。同理，有M2组的槽组合UWVV，根据M2的计算公式可知有M2＝4，即有四组的槽组合UWVV，依次顺序分布于第6槽至第21槽。同理，有M3组的槽组合UWWV，根据M3的计算公式可知有M3＝5，即有五组的槽组合UWWV，依次顺序分布于第22槽至41槽。同理，有M4组的槽组合UUWV，根据M4的计算公式可知有M4＝4，即有四组的槽组合UUWV，依次顺序分布于第42槽至第57槽。由此，可得出57个槽内绕组分布表，即如表1所示表1根据上述表1中记载的相序标记与对应槽数之间的关系，可以确定出各槽内的绕组分布情况。其中，U相绕组线圈的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构，所述绕组线圈分布于各槽内，其特征在于，槽的数量由如下公式确定：Z＝(6K+2)*4+1，其中，Z为槽的数量，K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数；4为绕组的线圈跨距；磁极的数量由如下公式确定：2P＝6K+2，其中，2P为磁极的数量；将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W；以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点，则设置有绕组线圈的各槽按如下方式依次分布：自第一槽起，有M1组的槽组合UUWVV，M2组的槽组合UWVV，M3组的槽组合UWWV，M4组的槽组合UUWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中，M1＝Z‑4*2P，M1为槽组合UUWVV的重复数量；M2＝(2P+1)/3‑1，M2为槽组合UWVV的重复数量；M3＝(2P+1)/3，M3为槽组合UWWV的重复数量；M4＝(2P+1)/3‑1，M4为槽组合UUWV的重复数量。

【技术特征摘要】
2015.12.11 CN 20152102075351.一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的短距绕组结构，所述绕组线圈分布于各槽内，其特征在于，槽的数量由如下公式确定：Z＝(6K+2)*4+1，其中，Z为槽的数量，K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数；4为绕组的线圈跨距；磁极的数量由如下公式确定：2P＝6K+2，其中，2P为磁极的数量；将U相绕组线圈的其中一边位于槽内上层的槽均标记为U，将V相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为V，将W相绕组线圈的一边位于槽内上层的槽均标记为W；以第一槽为U相绕组起点，以第四槽为V相绕组起点，以第七槽为W相绕组起点，则设置有绕组线圈的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东立，
申请(专利权)人：王东立，
类型：新型
国别省市：河北;13