[发明专利]基于分数槽集中绕组永磁电机的双绕组低谐波设计方法

权利要求书

1.一种基于分数槽集中绕组永磁电机的双绕组低谐波设计方法，分数槽集中绕组永磁电机采用内定子结构，包括N_s1个定子齿和一个定子铁心轭部，相邻两个定子齿之间形成定子外槽，定子外槽内绕制原电枢绕组，其特征是包括以下步骤：

步骤1)：给原电枢绕组中通入三相电流，得到原电枢绕组的电枢反应磁场气隙磁密、单相电枢反应磁场基波极对数p₁以及p₁对极非工作谐波的幅值A₁＝Λ₀n₁i₁F_am1/1+Λ_k1n₁i₁F_am1’/m₁，且k₁和m₁符合k₁N_s1±m₁p₁＝p₁；Λ₀为基波傅里叶系数，n₁为原电枢绕组每个线圈的匝数，i₁为原电枢绕组电流有效值，F_am1为原电枢绕组电枢反应磁动势傅里叶分解的系数，Λ_k1为原电枢绕组高次谐波傅里叶系数，Λ_k1∈Λ_k，Λ_k为高次谐波傅里叶系数，F_am1’为经气隙磁导后原电枢绕组电枢反应磁动势傅里叶分解的系数，m₁∈m，m为经气隙磁导后原电枢绕组电枢反应磁动势中奇数次谐波的次数，m＝1,3,5…，k₁∈k，k为谐波次数，k＝1,2,3…；

步骤2)：在所述定子铁心轭部上开设位于所述定子外槽的内侧的N_s2个内槽，内槽数N_s2与所述极对数p₁之比为整数，在所述内槽内绕制副绕组，副绕组极对数为p₁；

步骤3)：根据内槽数N_s2和副绕组的极对数p₁确定槽距角α＝360×p₁/N_s2和副绕组的绕制方式；

步骤4)：在副绕组中通入三相电流，得到副绕组的电枢反应磁场气隙磁密以及p₁对极幅值B₁＝Λ₀n₂i₂F_am2/1+Λ_k2n₂i₂F_am2’/m₂，A₁＝B₁，且k₂和m₂符合k₂N_s1±m₂p₁＝p₁，由幅值A₁＝B₁得到其中的n₂×i₂的值为C；n₂为副绕组的每个线圈的匝数，i₂为副绕组的电流有效值，F_am2为副绕组电枢反应磁动势分解的系数，F_am2’为经气隙磁导后副绕组电枢反应磁动势傅里叶分解的系数，Λ_k2∈Λ_k，m₂∈m；

步骤5)：根据公式确定所述内槽的半槽径向截面积S₂，δ为槽满率，取0.5～0.8，J为槽电流密度；原电枢绕组产生的幅值最大的非工作谐波磁场和副绕组产生的幅值最大的谐波磁场相位相差180°，原电枢绕组所通A相电流副绕组所通A相电流Δθ是原电枢绕组和副绕组通入的电流相位角差值，ω_e为电速度，t为电流周期。