[发明专利]一种模块化电机定子

说明书

一种模块化电机定子，由若干个定子模块组装而成，每个定子模块包括定子齿、定子槽和电枢绕组，定子齿包括容错齿、空齿和绕组齿，容错齿位于定子模块的两端，与绕组齿相邻；相邻的两个空齿之间间隔三个绕组齿；电机定子包含一套三相对称交流绕组，每个定子模块中，定子槽数为12的倍数，电枢绕组为绕在绕组齿上的单层绕组，线圈数为定子槽数的一半，每个线圈的跨距为2个槽距，线圈端部重叠部分不连续，每个定子模块均包含三相线圈，构成三相对称系统。本发明定子模块均包含三相对称绕组线圈，便于不同模块之间的接线，单个模块发生故障不会影响整机的三相对称，增加的定子的容错性和稳定性，便于故障定子模块的维修和更换。

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其是涉及一种模块化电机定子。

背景技术

电枢绕组的绕组结构在电机设计中极为重要，影响电枢绕组中产生的感应电动势大小，进而影响电机的输出转矩和输出功率大小。电机绕组结构的选择需要考虑到电机的极槽数，相间绝缘，端部长度等因素。一种新型的跨距为2的定子电枢绕组结构在电机极槽数比接近1：2的情况下能够达到很大的绕组系数，同时具有很好的相间绝缘能力，以及较短的端部长度。

由于上述绕组结构存在着不穿过绕组线圈的定子齿，因此该定子存在着模块化的可能。

现有的定子模块中包含的槽数常常选择槽数最小的情况，比如选择包含槽数为4的定子模块。但是这种定子模块存在着较为严重的问题，一是模块中不能全部包含全部三相线圈，无法构成三相系统，增加了各个模块间的绕组连接的困难，二是在槽数很多的大型电机中，该定子模块会使得整个定子需要的模块数量变多，增加了制造和运输的成本，同时不便于定子的组装，三是当一个定子模块发生损坏后，电机出现三相不平衡，严重时会缺相运行，产生很大的转矩波动。

基于上述绕组结构的定子，本发明提出了一种新型的模块化定子，该定子模块包含的电枢绕组线圈数量为6的倍数，包含一套三相绕组中的各相线圈，构成三相对称系统，便于各个模块之间绕组线圈的连接，在单个模块出现故障后不影响别的模块的运行，且由于每个模块均是三相对称，电机不会出现三相不平衡的现象，除此之外，也便于对损坏模块的更换与维修。

发明内容

本发明提供了一种模块化电机定子，可以实现每个模块中都具有三相线圈，使得每个模块都是一个三相对称系统。

本发明的技术方案如下：

一种模块化电机定子，由若干个定子模块组装而成，每个定子模块包括定子齿、定子槽、定子轭和电枢绕组，

所述定子齿包括容错齿、空齿和绕组齿，所述容错齿位于定子模块的两端，与绕组齿相邻；相邻的两个空齿之间间隔三个绕组齿；；

所述电机定子包含一套三相对称交流绕组，每个定子模块中，定子槽数为12的倍数，电枢绕组为绕在绕组齿上的单层绕组，线圈数为定子槽数的一半，每个线圈的跨距为2个槽距，线圈端部重叠部分不连续，每个定子模块均包含三相线圈，构成三相对称系统。

每个定子模块中包含的定子槽数的数量为12的倍数，具体的数值选择应当根据实际电机的大小与槽数的多少选择合适的值使得定子模块的大小和数量合适。

本发明的模块化定子通过如下技术方案实现：

1)根据电机的槽数是否为12的倍数判断电机能否采用此种定子模块。

2)根据电机大小及定子槽数多少以及实际的生产需求确定每个模块中包含的槽数和齿数，包括定子模块的空齿数，绕组齿数和容错齿数。

3)在绕组齿上进行绕组线圈的缠绕，并根据三相分布进行模块内绕组的连接，分别接出三相的引线。

本发明的模块化电机定子在组装时，将相邻的两个定子模块的容错齿相互固定连接。所述容错齿可以为硅钢片、非导磁隔离层或者硅钢片与非导磁隔离层的混合结构。