[发明专利]一种气隙绕组并联支路环流的抑制方法

说明书

本发明涉及一种气隙绕组并联支路环流的抑制方法，所述的绕组由单股线绕制的内外层至少两套绕组嵌套而成，通过内外层绕组的不同的联结方式以及内外层绕组不同的结构形式，确保嵌套的内外层绕组同相反电动势的相位相同或者接近，并且同相反电动势的幅值相等或者接近，同时保证内外层嵌套绕组同相的电阻和电感均相同或者接近的关系，具有上述特点的同相绕组并联联结，三相绕组根据实际应用选择△或者Y型联结。与现有技术相比，本发明可以有效降低甚至消除并联支路的环流，进而减小绕组的环流损耗、降低电机空载、负载损耗、提高电机效率、降低电机温升，并且适合空心杯高速电机的应用。

技术领域

本发明涉及电机绕组，尤其是涉及一种气隙绕组并联支路环流的抑制方法。

背景技术

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，并绕的线圈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，由于气隙叠绕组在制作过程中需要压扁和卷圆，这样多股螺旋状绕组因制作过程，极易造成绕组匝间损伤。

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)。

发明内容

本发明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气隙绕组并联支路环流的抑制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种气隙绕组并联支路环流的抑制方法，所述的绕组由单股线绕制的内外层至少两套绕组嵌套而成，通过内外层绕组的不同的联结方式以及内外层绕组不同的结构形式，确保嵌套的内外层绕组同相反电动势的相位相同或者接近，并且同相反电动势的幅值相等或者接近，同时保证内外层嵌套绕组同相的电阻和电感均相同或者接近的关系，具有上述特点的同相绕组并联联结，三相绕组根据实际应用选择△或者Y型联结。