一种伺服永磁同步电动机混合同心式单双层绕组，电机定子绕组由二种同心式绕组混合组成单双层绕组，这二种同心式绕组的线圈圈数都为３圈，但其节距和匝数都不相同。这样构成的同心式混合单双层绕组，与国外同类电机短距双层绕组相比，基波绕组系数提高２．０８％，相带谐波减少４５％，磁势正弦性更好，发热少、温升低，振动噪声小，转矩脉动小，槽层间绝缘减少２８．５９％，成本降低，效率提高，提高了电机运行品质，加工精度提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动机绕组，尤其是一种伺服永磁同步电动机混合同心式单双层绕组。
技术介绍
在伺服主轴电机中，过去主要为异步鼠笼电动机，作为主轴电机时，在低速低频状 态小，转矩小，发热严重，为克服这一重点缺陷，研发伺服永磁同步电动机是一个方向，但永 磁电动机为减小齿槽效应，故多数设计成分数槽电机，分数槽绕组传统上设计为短距双层 绕组，其相带磁势谐波中某些奇次谐波仍然较大，电机运行时转矩脉动较大，影响运行品质 和工件加工精度，如何改进传统上的短距双层绕组，使其相带磁势谐波中所有的奇次谐波 都有较大的削弱，研究新型的分数槽绕组，进一步提高伺服永磁同步电动机的运行品质，很 有现实应用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对分数槽传统短距双层绕组，只对相带磁势中某些奇次谐波 有较大削弱，而不能同时对所有奇次谐波都有较大削弱的状况，提供一种伺服永磁同步电 动机混合同心式单双层绕组，这种绕组对磁势中所有奇次谐波有较大削弱，提高相带磁势 波形的正弦性。本专利技术是这样来实现的，在一种定子42槽，8极，3相的永磁电动机中，使电机的定 子三相绕组由二种同心式绕组混合组成单双层绕组，这二种同心式绕组的线圈圈数都为3 圈，但其节距和匝数都不相同，第1种同心式绕组，由3个同心式线圈组成，其节距从大圈到 小圈分别为8，6，4，每个线圈的匝数从大圈到小圈，为1，3，2;第2种同心式绕组，也由3个 同心式线圈组成，其节距从大圈到小圈分别为7，5，3，每个线圈的匝数从大圈到小圈为2， 4，2。第1种同心式绕组和第2种同心式绕组混合组成1联，每相绕组由2联串联组成，并 联支路数a=l ；3相绕组构成三相互差120°电角度的对称绕组，3相绕组在定子槽中有12个槽为单 层槽，30个槽为双层槽，每槽中的总匝数相等，槽满率均衡，这样构成的绕组，相带磁势谐波 5，7，11，13，17，19，23，29，31，35，37次都得较大的削弱，这些谐波的总含量仅为1. 24%，而 按传统短距双层绕组，相带磁势谐波仍然含量较大，例如一种国外伺服永磁同步电动机，定 子槽数也为42槽，极数也为8极，相数也为3相，按节距为4构成短距双层绕组，这种绕组 只对5，11，13，23，29，31，37次谐波削弱较大，即使如此，这些谐波总含量就已达到1. 44%， 就已超过 1. 24%，而对 7，17，25，35 次谐波削弱小，至使 5，7，11，13，17，19，23，29，31，35，37 次谐波总含量达到2. 76%，这种国外伺服永磁电动机工作时转矩脉动较大，影响了工件的加 工精度。本专利技术为一种混合同心式单双层绕组，相带谐波总含量为1. 24%，比2. 76%少得 多，谐波含量减少45%，提高了相带磁势波正弦性。减小了转矩脉动，提高了工件的加工精度。附图说明图1为本专利技术的三相混合同心式单双层绕组布置图。 具体实施例方式如图1所示，电机定子槽数为42槽，极数为8极，3相电机的三相混合同心式单双 层绕组，电机的定子绕组由2种同心式绕组混合组成。A相由AX绕组构成，有2种同心式绕 组混合，第1种同心式绕组由3个同心线圈组成，节距从大圈到小圈为8，6，4 ；每个线圈的 匝数，从大圈到小圈为1，3，2;第2种同心式也有3个同心式线圈组成，其节距从大圈到小 圈为7，5，3 ；每个线圈的匝数从大圈到小圈为2，4，2 ；第1种同心式绕组和第2种同心式绕组混合组成一联，每相绕组由2联串联组成， 并联支路数a=l，具体的布置是:A相AX绕组由线圈6-14，7-13,8-12 ； 17-24，18-23，19-22 ； 27-35，28-34，29-33 ；38-3, 39-2,40-1 ； 12个线圈串联而成，线圈匝数从左到右为1,3,2 ；2， 4，2 ;1，3，2 ；2，4，2 ；出线从1，6槽引出，分别标记为A，X。B相由BY绕组，C相由CZ绕组构成，BY，CZ绕组线圈组成规律与AX完全一致， 只是AX，BY, CZ互差120°电角度，构成三相对称绕组，42个槽中有12个槽为单层槽，30个 槽为双层槽，每个槽中匝数相等，槽满率均衡，BY从第15，20槽引出，分别标记为B，Y, CZ从 第8，12槽引出，分别标记为C，Z，并将X，Y，Z连接成公共点，不引出电机外，只A，B，C引出到出线盒，三相绕组构成星形接法。这样构成的同心式混合单双层绕组的优点在于1、对所有奇次5，7，11，13，17，19，23，29，31，35，37次相带磁势谐波都有较大削弱，这 些谐波的总含量仅1. 24%，比国外同类电机谐波含量2. 76%，减少45%，电机磁势正弦性好， 发热减少，温升降低，振动、噪声减小，转矩脉动减小，提高了运行品质，加工精度提高；2、基波绕组系数0.9105，比国外同类电机基波绕组系数0. 8897提高2. 08%,谐波减少 45%，因此效率提高；本专利技术单双层绕组，42个槽中2，4，9，11，16，18，23，25，30，32，37，39槽为单层槽，共 计12个单层槽，占总槽数的28. 57%，双层槽占30个，占总槽数的71. 43%，比国外同类电机 100%是双层槽节省槽层间绝缘材料28. 57%，减低了电机成本，又由于同心式单双层绕组端 部比国外电机双层绕组端部交叉少，端部更短，故绕组端部质量得到提高，这些优点，使本 专利技术达到了专利技术的目的，有实际应用意义和推广意义。权利要求一种伺服永磁同步电动机混合同心式双层绕组，电机定子槽数42槽，极数8极，相数3相，电机的定子绕组由二种同心式绕组混合组成，其特征是A相由AX绕组构成，有2种同心式绕组混合，第1种同心式绕组由3个同心线圈组成，节距从大圈到小圈为8，6，4；每个线圈的匝数，从大圈到小圈为1，3，2；第2种同心式也有3个同心式线圈组成，其节距从大圈到小圈为7，5，3，每个线圈的匝数从大圈到小圈为2，4，2；第1种同心式绕组和第2种同心式绕组混合组成一联，每相绕组由2联串联组成，并联支路数a=1，具体的布置是A相AX绕组由线圈6 14，7 13，8 12；17 24，18 23，19 22；27 35，28 34，29 33；38 3，39 2，40 1；12个线圈串联而成，线圈匝数从左到右为1，3，2；2，4，2；1，3，2；2，4，2；出线从1，6槽引出，分别标记为A,X；B相由BY绕组，C相由CZ绕组构成，BY,CZ绕组线圈组成规律与AX完全一致，只是AX,BY,CZ互差120°电角度，构成三相对称绕组，42个槽中有12个槽为单层槽，30个槽为双层槽，每个槽中匝数相等，槽满率均衡，BY从第15，20槽引出，分别标记为B,Y,CZ从第8，12槽引出，分别标记为C,Z，并将X,Y,Z连接成公共点，不引出电机外，只A,B,C引出到出线盒，三相绕组构成星形接法。全文摘要一种伺服永磁同步电动机混合同心式单双层绕组，电机定子绕组由二种同心式绕组混合组成单双层绕组，这二种同心式绕组的线圈圈数都为3圈，但其节距和匝数都不相同。这样构成的同心式混合单双层绕组，与国外同类电机短距双层绕组相比，基波绕组系数提高2.08%，相带谐波减少45%，磁势正弦性更好，发热少、温升低，振动噪声小，转矩脉动小，槽层间绝缘减少28.59%，成本降低，效率提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种伺服永磁同步电动机混合同心式双层绕组，电机定子槽数４２槽，极数８极，相数３相，电机的定子绕组由二种同心式绕组混合组成，其特征是Ａ相由ＡＸ绕组构成，有２种同心式绕组混合，第１种同心式绕组由３个同心线圈组成，节距从大圈到小圈为８，６，４；每个线圈的匝数，从大圈到小圈为１，３，２；第２种同心式也有３个同心式线圈组成，其节距从大圈到小圈为７，５，３，每个线圈的匝数从大圈到小圈为２，４，２；第１种同心式绕组和第２种同心式绕组混合组成一联，每相绕组由２联串联组成，并联支路数ａ＝１，具体的布置是：Ａ相ＡＸ绕组由线圈６－１４，７－１３，８－１２；１７－２４，１８－２３，１９－２２；２７－３５，２８－３４，２９－３３；３８－３，３９－２，４０－１；１２个线圈串联而成，线圈匝数从左到右为１，３，２；２，４，２；１，３，２；２，４，２；出线从１，６槽引出，分别标记为Ａ，Ｘ；Ｂ相由ＢＹ绕组，Ｃ相由ＣＺ绕组构成，ＢＹ，ＣＺ绕组线圈组成规律与ＡＸ完全一致，只是ＡＸ，ＢＹ，ＣＺ互差１２０°电角度，构成三相对称绕组，４２个槽中有１２个槽为单层槽，３０个槽为双层槽，每个槽中匝数相等，槽满率均衡，ＢＹ从第１５，２０槽引出，分别标记为Ｂ，Ｙ，ＣＺ从第８，１２槽引出，分别标记为Ｃ，Ｚ，并将Ｘ，Ｙ，Ｚ连接成公共点，不引出电机外，只Ａ，Ｂ，Ｃ引出到出线盒，三相绕组构成星形接法。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林政安，
申请(专利权)人：泰豪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]
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