[发明专利]39槽12极三相永磁同步电机六层套波绕组绕制嵌放方法

说明书

本发明公开了一种39槽12极三相永磁同步电机的六层套波绕组绕制嵌放方法，依照此方法将均为由多股导线并联而成的三条长度合适的电磁线特定顺序不断地绕制嵌放而得到六层套三相双层短距分布波绕组；六层套三相双层短距分布波绕组每个线圈匝数为1匝、节距为3槽；每一层套都是一种特定连接方式的三相双层短距分布波绕组；每一层套内三相双层短距分布波绕组的每相绕组都由13个线圈构成；每一层套内三相双层短距分布波绕组的基波电动势幅值接近，相位差接近于120°，且各个层套对应相绕组基波电动势相位差依次相差一些角度；三相绕组总的基波电动势幅值接近，相位差接近于120°，最后连接成Y接三相准对称绕组，定子绕组端部短。

技术领域

本发明属于电气工程领域，涉及一种适用于39槽12极三相永磁同步电机的六层套波绕组绕制嵌放方法。

背景技术

在一些特殊的应用场合，对永磁同步电机的体积和重量都会提出了极高的要求。在这样的高要求下，电机设计时电机极对数就需要选取的较多，以降低定转子轭部铁心厚度；同时，还要将定子绕组端部的轴向长度设计的尽可能的短。

目前，永磁同步电机定子绕组端部轴向长度最短是分数槽集中绕组。分数槽集中绕组端部轴向长度虽然短，但是分数槽集中绕组电枢反应磁动势谐波分量不仅丰富，而且幅值也很高；若永磁转子为表贴式结构，且电机转速较高时，永磁体上会产生很高的涡流和磁滞损耗，造成电机效率低，严重时甚至出现永磁体退磁现象。

若不采用分数槽集中绕组，则可以选用双层短距分布绕组。对于极数较多的双层短距分布绕组而言，线圈大多是多匝的，通常采用双层短距分布迭绕组。但是，单纯的双层短距分布迭绕组的绕组端部轴向长度相对较长；同时，处于不同磁极下的线圈之间的连接线较多；过多、过长的线圈之间的连接线会造成电机绕组引出线一侧的绕组端部较厚或轴向长度变长。当还要考虑永磁同步电机的永磁电动势的波形尽可能接近于正弦波，电机极对数选取的较多，而定子槽数较少时，每极每相所占槽数为分数槽；39槽12极三相永磁同步电机就是能够满足上述要求的槽-极配合形式之一。波绕组线圈间的连接线相对较短，对于39槽12极三相永磁同步电机，若按照传统的60°相带分相方法对三相绕组进行分相，并采用传统的双层短距分布波绕组进行嵌线，所得到的绕组对称性较差，且绕组端部轴向长度较长，需要采用新的分相方法和新的嵌线工艺措施来保障定子绕组端部轴向长度较短，以及三相绕组尽可能对称的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于39槽12极三相永磁同步电机的六层套波绕组绕制嵌放方法，三相绕组的每一相绕组均为由多股导线并联而成的一条电磁线；依照此方法将三条电磁线按特定顺序不断地绕制嵌放而得到39槽12极三相永磁同步电机的六层套三相双层短距分布波绕组；39槽12极三相永磁同步电机的转子上有N、S相间的12个永磁磁极，共6对永磁磁极，定子空间上均匀分布有39个槽；39个槽中嵌放六层套三相双层短距分布波绕组，每个线圈的匝数为1匝，线圈节距为3槽；先嵌放第1层套内三相双层短距分布波绕组，再依次嵌放第2、3、4、5和6套内三相双层短距分布波绕组；每一层套都是一种特定连接方式的三相双层波绕组；每一层套内三相双层波绕组的每相绕组都由13个线圈串联构成，整个电机每相绕组共由78个线圈串联而成；三相绕组的基波电动势幅值接近，依次间的相位差接近于120°；三相绕组的尾端连接在一起构成Y接三相绕组，三相绕组是近似对称的；三相绕组的首端分别由导线引出，工作时与电机驱动控制器的三相电压输出端连接。

本发明中，每个线圈分为前、后两条线圈边，先绕制嵌放的线圈称为线圈的前线圈边，后绕制嵌放的线圈称为线圈的后线圈边，在每一层套中都取线圈号与线圈的前线圈边所在的槽号相同，每一层套的槽中绕制嵌放着上下两层属于不同线圈的两条线圈边。

采用本发明39槽12极六层套波绕组嵌放方法得到的6层套双层短距分布波绕组，定子绕组端部轴向长度很短，三相绕组对称性较好。

附图说明

图1是39槽/12极永磁同步电机横截面示意图。