一种用于气隙绕组的绞线方法技术

本发明专利技术涉及一种用于气隙绕组的绞线方法，该方法包括：所述的气隙绕组由多股绞线绕制而成，多股绞线具有设定的绞距，所述的设定绞距的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布。与现有技术相比，本发明专利技术可以有效降低绕组涡流损耗，同时不引入环流损耗，提高电机功率、电机效率、降低电机温升，绕组方案适合高功率、高转速空心杯电机的应用。

A stranding method for air gap winding

【技术实现步骤摘要】
一种用于气隙绕组的绞线方法
本专利技术涉及一种电机绕组的绞线方法，尤其是涉及一种用于气隙绕组的绞线方法。
技术介绍
对于无齿槽永磁电机，电机主要零部件包括定子铁芯、定子绕组、转子磁钢和转轴，其中绕组是无齿槽永磁电机的核心部件。传统的空心杯电机(如US.4,5543,507)由于绕组直接曝露在气隙磁场中，在高速旋转的磁场中会感生出很大的涡流损耗，为此在设计空心杯绕组时候需要采用较细的铜线绕制线圈，基于这个需求，为了充分利用电机的定转子空间，需要采用多股并绕的方案绕制线圈，但是传统的叠绕组方案如果采用多股方案绕制，并绕的导线之间会产生一个相位差，如果将两个线圈并联，那么该相位差会引起内部环流，继而引起损耗；专利CN200810065047.0提出采用多股绝缘细导线拧成螺旋状，有利于不同导线因相位差而引起环流增加铜损耗，但，该螺旋状多股圆导线因张力作用，很难实现高填充率的绕组，极大地限制高速、高功率绕组开发；专利US20090315427、US20070103025和CN200610136515.X在一定程度上解决同心式绕组在无齿槽电机中降低涡流和环流问题，但是专利中仅仅适合同心式结构，不适合叠绕组和斜绕组，无法解决叠绕组和斜绕组在无齿槽电机中所遇到的涡流和环流问题。专利US20070103025和CN200610136515.X在绕组制作过程中需要将若干个绕组进行拼装和卷圆，工艺难度大，同时，单个线圈只能绕制成菱形结构，不适合六边形绕组结构；专利CN201310021865.1和CN201310188734.2提出了无齿槽绕组的绕组方式以及不同绕组的组合方式，但是这两个专利仍然没有解决无齿槽电机的在大功率、高转速出现因相间并联引起环流的技术问题。专利CN201710646697.3提出一种应用高速空心杯电机的嵌套绕组，该专利适合叠绕组、波绕组和同心式绕组，该专利可以降低气隙绕组的涡流现象，同时，专利中提到嵌套内外圈通过多股绕线，并且嵌套内外圈之间通过合理的联线方式降低多股线之间的环流，但专利中并没有具体提出嵌套内外线圈采用单股绕线因径向磁场分布不均匀产生的相间环流(例如嵌套外线圈相A1和内线圈相A2并联产生的环流，外线圈相B1和内线圈相B2并联产生的环流，外线圈相C1和内线圈相C2并联产生的环流)。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于气隙绕组的绞线方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于气隙绕组的绞线方法，该方法包括：所述的气隙绕组由多股绞线绕制而成，多股绞线具有设定的绞距，所述的设定绞距的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布；通过上述方式绕制的气隙绕组可以保证同相各个单股导线的反电动势具有相同或者接近的幅值和相位，同时保证同相各个单股导线的电阻和电感相同或者接近。具有上述特点三相绕组可以根据实际应用选择△或者Y型联结。优选地，所述的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布为：股数M股导线在绕线模具上并排M-j根导线分布，其中j＝0、1、2、3、......、M-1，这里并排的根数是或者关系，例如6股绞线，在绕线模具上并排数为6或5或4或3或2或1。优选地，所述的多股绞线的设定绞距K≥5mm。优选地，所述的多股绞线的设定绞距K，股数M，单个线圈所用导线长度N，绞距K≤N/M。优选地，所述的多股绞线在绕线模具上分摊按照L层分摊，L＝1、2、3、......、M，这里分摊的层数是或者关系，例如6股绞线，在绕线模具上可以按照1或2或3或4或5或6层方式分摊。优选地，所述的L层分摊并非按照标准的L层分摊，每相绕组根据实际匝数，将所示分摊的多股绞线在绕线模具完成绕制。优选地，所述的多股绞线的股数M≥2，且M为整数。优选地，所述的气隙绕组适合于叠绕组、同心式绕组和斜绕组。优选地，所述的多股绞线绕制而成的气隙绕组适合于一对极及多对极永磁转子电机。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、多股绞线的气隙绕组，可以有效降低绕组涡流损耗，降低电机空载、负载损耗、提高电机效率、降低电机温升，并且适合高速、高功率空心杯电机的应用；2、绕组制成方面，可以根据实际应用需要，绕组需要通过线径、匝数、线圈节距、绕组高度和线圈直线段长度方式，既可以满足绕组性能，也可以改善绕组厚度，提高绕组制成的多样性和合格率；3、上述多股绞线的气隙绕组，拓宽电机的电压等级，使电机不仅适合高速运行，也适合不同电压等级的高速电机；4、上述多股绞线的气隙绕组，适合不同类型的气隙绕组，不仅适合于叠绕组，也适合同心式绕组和斜绕组；5、通过上述多股绞线绕制气隙绕组，较大程度提高绕组的填充率，降低绕组涡流损耗和铜耗，提高电机效率，提高电机功率。附图说明图1为多股(六股)绞线示意图；图2为多股(六股)绞线绞距示意图；图3为绕线模具示意图；图4为多股(六股)绞线在绕线模具上绕制呈现的情况1截面分摊示意图；图5为多股(六股)绞线在绕线模具上绕制呈现的情况2截面分摊示意图；图6为多股(六股)绞线在绕线模具上绕制呈现的情况3截面分摊示意图；图7为多股(六股)绞线在绕线模具上绕制呈现的情况4截面分摊示意图；图8为多股(七股)绞线在绕线模具上绕制呈现的传统圆形截面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出用多股绞线绕制气隙绕组，对于直流无刷电机，高速旋转下，通过多股细线代替单股粗线，降低气隙绕组的涡流损耗；另外由于多股线采用绞线，在通过的转子磁钢作用下，各股下具有相同的电阻、电感以及相同的反电动势，这样多股线不会引入环流现象，上述气隙绕组为高速、高功率无齿槽电机的开发提供可能；同时，绕组可根据实际应用，进行绕组的△或者绕组的Y型联结。实施例1绕组由图1所示的多股绞线绕制而成，多股绞线的绞距如图2所示，多股绞线的绞距K，股数M，假设绕组由六个线圈组成，单个线圈所用导线长度N(mm)，绞距需要满足K≤N/M，另外，多股绞线的绞距仍然需要满足K≥5mm；将满足上述绞距条件的多股绞线通过图3所示的绕线模具上绕制，多股绞线在绕线模具呈现分摊现象，上述分摊现象如图4所示，图中，分摊后多股绞线在绕线模具上单层分布，并非多股绞线在绕线模具上呈现常规的多股圆绞线现象；同时，多股绞线的股数M≥2，且多股绞线根据每相绕组的匝数，通过绕线模具完成绕组的绕制；图8为多股(七股)绞线在绕线模具上绕制呈现的传统圆形截面示意图。实施例2绕组由图1所示的多股绞线绕制而成，多股绞线的绞距如图2所示，多股绞线的绞距K，股数M，假设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气隙绕组的绞线方法，其特征在于，该方法包括：所述的气隙绕组由多股绞线绕制而成，多股绞线具有设定的绞距，所述的设定绞距的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于气隙绕组的绞线方法，其特征在于，该方法包括：所述的气隙绕组由多股绞线绕制而成，多股绞线具有设定的绞距，所述的设定绞距的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多股绞线在绕线模具上呈现分摊分布为：股数M股导线在绕线模具上并排M-j根导线分布，其中j＝0、1、2、3、......M-1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多股绞线的设定绞距K≥5mm。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多股绞线的设定绞距K，股数M，单个线圈所用导线长度N，绞距K≤N/M。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁榜，金万兵，谭啸天，周洪利，刁耀轩，
申请(专利权)人：上海鸣志电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31