[发明专利]一种新型双层分数槽集中绕组及其拓扑分布获取方法

说明书

本发明公开了一种新型双层分数槽集中绕组及其拓扑分布获取方法，其包括如下步骤：将三相对称双层绕组的任一相位的其中一层绕组的正相带槽位向槽位相位图的正方向增加后一个槽位，将三相对称双层绕组的任一相位的其中一层绕组的负相带槽位沿槽位相位图的正方向删除第一个槽位，分别作为新型双层分数槽集中绕组的所述任一相位的其中一层绕组的正相带槽位和负相带槽位；将三相对称双层绕组的任一相位的另一层绕组的正相带槽位沿槽位相位图的正方向删除最后一个槽位，将三相对称双层绕组的任一相位的另一层绕组的负相带槽位沿槽位相位图的正方向增加后一个槽位，分别作为新型双层分数槽集中绕组的任一相位的另一层绕组的正相带槽位和负相带槽位，从而使得集中绕组能通过抑制奇数对极磁动势谐波绕组系数，达到抑制相应磁动势谐波幅值的目的。

技术领域

本发明属于永磁电机领域，具体涉及一种新型双层分数槽集中绕组及其拓扑分布获取方法。

背景技术

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子绕组轴线在空间位置上相差120°，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，其与转子永磁体产生的磁场相互作用而产生与定子磁场方向相同的电磁转矩从而使得电机转动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机用。采用FSCW的永磁同步电机由于其高转矩密度，低绕组端部伸出长度及低绕组铜耗，特有的绕线技术以及拼装式定子等优点而在高性能永磁同步电机领域备受关注。

采用FSCW的永磁同步电机主要是依据60°相带产生三相对称绕组，其可以应用槽矢量星形图的方法，也可使用槽号相位图的方法。现有的FSCW往往采用软件自动设计，输入满足构成FSCW的极槽配合以及将绕组节距设置为1便可得到常用的FSCW绕组图。然而，现有的10极12槽三相对称双层绕组因为含有幅值较大的1对极谐波，该1对极反转磁动势谐波的绕组系数为0.067，且该谐波旋转方向与转子转动方向相反，从而使得带来的转子谐波损耗也较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新型双层分数槽集中绕组及其拓扑分布获取方法，其通过在原有三相对称双层绕组的基础上对槽号进行重新排列组合，新结构的双层综合的正负相带大小相等，绕组总体正向串联与反向串联的导体数相等，，从而使得集中绕组能通过抑制奇数对极磁动势谐波绕组系数，达到抑制相应磁动势谐波幅值的目的。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种新型双层分数槽集中绕组的拓扑分布获取方法，其包括如下步骤：

将三相对称双层绕组的任一相位的其中一层绕组的正相带槽位向槽位相位图的正方向增加后一个槽位，作为新型双层分数槽集中绕组的任一相位的其中一层绕组的正相带槽位；将三相对称双层绕组的任一相位的其中一层绕组的负相带槽位沿槽位相位图的正方向删除第一个槽位，作为集中绕组的所述任一相位的其中一层绕组的负相带槽位；三相对称双层绕组的槽位相位图依据A、-C、B、-A、C、-B相进行正槽位和负槽位分相；

将三相对称双层绕组的任一相位的另一层绕组的正相带槽位沿槽位相位图的正方向删除最后一个槽位，作为集中绕组的任一相位的另一层绕组的正相带槽位；将三相对称双层绕组的任一相位的另一层绕组的负相带槽位沿槽位相位图的正方向增加后一个槽位，作为集中绕组的任一相位的另一层绕组的负相带槽位。

作为本发明的进一步改进，任一相位的正相带和负相带的槽位内导体进行串联或并联得到任一相位的绕组。

作为本发明的进一步改进，集中绕组的单元电机数为偶数个的极槽配合。

作为本发明的进一步改进，集中绕组为10极12槽时，其槽位自左向右自上向下的内导体相位分布为：A、A、-A、B、-B、C、-C、-C、C、C、-C、A、-A、B、-B、-B、 B、B、-B、C、-C、A、-A和-A。