电机的线圈及其制作方法、电机定子及其制作方法、电机技术

本发明专利技术公开了一种电机的线圈及其制作方法、电机定子及其制作方法、电机。定子的制作方法包括：提供第一导体和第二导体，第二导体的电阻率低于第一导体的电阻率；根据电机的期望功率获得额定电流提升系数，额定电流提升系数为期望功率的电机的额定电流与基准电机的额定电流的比值，其中，基准电机中线圈的导体均为第一导体；根据额定电流提升系数得到每个线圈中第一导体的第一导体匝数和第二导体的第二导体匝数；根据第一导体匝数和第二导体匝数制作线圈。根据本发明专利技术实施例提供的电机的线圈的制作方法，能够根据电机的期望功率获得满足要求的线圈。要求的线圈。要求的线圈。

【技术实现步骤摘要】
电机的线圈及其制作方法、电机定子及其制作方法、电机


[0001]本专利技术涉及风力发电机组领域，具体涉及一种电机的线圈及其制作方法、电机定子及其制作方法、电机。

技术介绍

[0002]永磁直驱风力发电机与其他类型的风电机机组相比，取消了叶轮和电机之间的齿轮箱，在整机可靠性和传动效率方面都具有独特的优势。但在电机额定功率恒定的前提下，电机体积和转速成反比，没有齿轮箱后电机的转速和叶轮转速相同，所以永磁直驱电机的体积要比其他类型电机大很多。
[0003]因为永磁直驱发电机在机组中还承担着连接轮毂和底座的作用，当机组有升功率的需求时，如果电机尺寸发生变化，会带来电机本身和机组其他大部件的尺寸变更。由于这些大部件大多是采用铸造加工方式，所以会带来生产模具的重新设计和资金投入，经济性很差。
[0004]因此，当电机的额定功率发生变化时，降低该电机的设计及生产成本是期望解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电机的线圈及其制作方法，能够根据电机的期望功率获得满足要求的线圈。本专利技术提供了一种电机定子及其制作方法、电机，能以更低成本得到期望功率的电机的定子及电机。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种电机的线圈的制作方法，其包括：提供第一导体和第二导体，第二导体的电阻率低于第一导体的电阻率；根据电机的期望功率获得额定电流提升系数，额定电流提升系数为期望功率的电机的额定电流与基准电机的额定电流的比值，其中，基准电机中线圈的导体均为第一导体；根据额定电流提升系数得到每个线圈中第一导体的第一导体匝数和第二导体的第二导体匝数；根据第一导体匝数和第二导体匝数制作线圈。
[0007]根据本专利技术第一方面的前述实施方式，线圈的导体总匝数为预定值。
[0008]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，根据额定电流提升系数得到线圈中第一导体的第一导体匝数和第二导体的第二导体匝数包括：根据以下式子得到导体匝数参数：
[0009][0010]其中，N0为导体匝数参数，N
T
为导体总匝数，K为额定电流提升系数，R
A
为第一导体的电阻率，R
B
为第二导体的电阻率；将导体匝数参数取整，得到第二导体匝数；以及将导体总匝数与第二导体匝数相减，得到第一导体匝数。
[0011]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，预定值为取自20至30的偶数。
[0012]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，根据电机的期望功率获得额定电流提升系数包括：建立电机的额定功率与额定电流提升系数的第一映射模型；根据电机的期望功率与映射模型获得额定电流提升系数。
[0013]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，建立电机的额定功率与额定电流提升系数的第一映射模型包括：建立电机的额定功率与电机的额定电流之间的第二映射模型；获得基准电机的额定电流；根据第二映射模型与基准电机的额定电流获得第一映射模型。
[0014]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，第二映射模型包括：
[0015]P＝mE0×
i
q
+(X
d-X
q
)i
d
i
q-i2R1，
[0016]其中，P为电机的额定功率，m为电机的相数，E0为电机的空载反电势，i为额定电流，i
q
为额定电流在电机交轴上的分量，i
d
为额定电流在电机直轴上的分量，X
d
为电机的交轴同步电抗，X
q
为电机的直轴同步电抗，R1为电机的定子电阻。
[0017]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，第一导体为铝导体，第二导体为铜导体。
[0018]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，根据第一导体匝数和第二导体匝数制作线圈包括：制作第一线圈单元以及第二线圈单元，第一线圈单元、第二线圈单元分别包括预设匝数的第一导体圈和/或第二导体圈，第一导体圈的材质与第一导体相同，第二导体圈的材质与第二导体圈相同，其中，一个第一线圈单元和一个第二线圈单元中，第一导体圈的总匝数等于第一导体匝数，第二导体圈的总匝数等于第二导体匝数。
[0019]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，每个第一线圈单元、每个第二线圈单元分别包括相连的两个有效边，一个第一线圈单元的一个有效边以及一个第二线圈单元的一个有效边能够容纳于铁心的同一齿槽内。
[0020]第二方面，本专利技术实施例提供一种电机的线圈，其根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式的电机的线圈的制作方法制作。
[0021]第三方面，本专利技术实施例提供一种电机定子的制作方法，其包括：提供定子的铁心，铁心包括多个齿槽，每个齿槽用于容纳线圈；将根据本专利技术第二方面的任一实施方式的电机的线圈安装于齿槽内。
[0022]第四方面，本专利技术实施例提供一种电机定子，定子包括：铁心，铁心包括呈空心圆柱状的本体以及沿本体的周向间隔排布的多个齿槽；以及绕组，包括在铁心的周向上排布的多个根据本专利技术第二方面的任一实施方式的电机的线圈，每个线圈位于齿槽内。
[0023]根据本专利技术第四方面的前述实施方式，铁心的每个齿槽中容纳导体的槽内导体总匝数为预定值，每个齿槽中第一导体的第一导体匝数为小于槽内导体总匝数的正整数。
[0024]根据本专利技术第四方面的前述任一实施方式，铁心还包括沿径向贯穿本体的通风道。
[0025]第五方面，本专利技术实施例提供一种电机，其包括根据本专利技术第四方面的任一实施方式的电机定子。
[0026]根据本专利技术实施例提供的电机的线圈及其制作方法，根据电机的期望功率获得额定电流提升系数，根据额定电流提升系数得到每个线圈中第一导体的第一导体匝数和第二导体的第二导体匝数，之后根据每个线圈中第一导体匝数和第二导体匝数制作线圈，从而获得满足期望功率的电机的线圈。通过改变线圈中第一导体匝数和第二导体匝数，能够满
足电机的不同期望功率，其中无需改变定子以及电机中与定子匹配的其它部件的尺寸即可满足电机额定功率的调整，省去了对定子以及与定子匹配的大尺寸部件的重新设计成本，以更低成本得到期望功率电机的线圈、定子，提高线圈、定子及电机的制造经济性。
[0027]根据本专利技术实施例提供的电机定子及其制作方法，通过调节线圈中第一导体的第一导体匝数和第二导体的第二导体匝数，能够实现包含该定子的电机的额定功率的调整，在不改变定子尺寸的前提下提高电机功率的可拓展性。通过改变线圈中第一导体匝数和第二导体匝数，能够满足电机的不同期望功率，其中无需改变定子以及电机中与定子匹配的其它部件的尺寸即可满足电机额定功率的调整，省去了对定子以及与定子匹配的大尺寸部件的重新设计成本，以更低成本得到期望功率电机的线圈、定子，提高定子及电机的制造经济性。
附图说明
[0028]通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机的线圈的制作方法，其特征在于，包括：提供第一导体和第二导体，所述第二导体的电阻率低于所述第一导体的电阻率；根据所述电机的期望功率获得额定电流提升系数，所述额定电流提升系数为所述期望功率的电机的额定电流与基准电机的额定电流的比值，其中，所述基准电机中线圈的导体均为第一导体；根据所述额定电流提升系数得到每个线圈中所述第一导体的第一导体匝数和所述第二导体的第二导体匝数；根据所述第一导体匝数和所述第二导体匝数制作线圈。2.根据权利要求1所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述线圈的导体总匝数为预定值。3.根据权利要求2所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述根据所述额定电流提升系数得到线圈中所述第一导体的第一导体匝数和所述第二导体的第二导体匝数包括：根据以下式子得到导体匝数参数：其中，N0为所述导体匝数参数，N
T
为导体总匝数，K为所述额定电流提升系数，R
A
为所述第一导体的电阻率，R
B
为所述第二导体的电阻率；将导体匝数参数取整，得到所述第二导体匝数；以及将导体总匝数与所述第二导体匝数相减，得到所述第一导体匝数。4.根据权利要求2所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述预定值为取自20至30的偶数。5.根据权利要求1所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述根据所述电机的期望功率获得额定电流提升系数包括：建立所述电机的额定功率与额定电流提升系数的第一映射模型；根据所述电机的期望功率与所述映射模型获得所述额定电流提升系数。6.根据权利要求5所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述建立所述电机的额定功率与额定电流提升系数的第一映射模型包括：建立所述电机的额定功率与所述电机的额定电流之间的第二映射模型；获得所述基准电机的额定电流；根据所述第二映射模型与所述基准电机的额定电流获得所述第一映射模型。7.根据权利要求6所述的电机的线圈的制作方法，其特征在于，所述第二映射模型包括：P＝mE0×
i
q
+(X
d-X
q
)i
d
i
q-i2R1，其中，P为所述电机的额定功率，m为所述电机的相数，E0为所述电机的空载...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚州，何海涛，夏静，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：