[发明专利]防止变频电机匝间击穿的不等匝同心式绕组

说明书

本发明为防止变频电机匝间击穿的不等匝同心式绕组，属于电动机领域；提出一种防止匝间击穿的同心式绕组；技术方案为：防止变频电机匝间击穿的不等匝同心式绕组，所述同心式绕组包括极相组、连接电源的进线端和连接电源的出线端；与进线端或出线端连接的极相组线圈匝数均为1；所述同心式绕组的极相组为偶数个，所述极相组有N个线圈，N个线圈按照线圈周长从小到大依次为首圈、第二线圈…第N‑1线圈和末圈，相邻且不交叠的两个极相组末圈通过过线串联的方式连接；所述首圈与进线端或出线端连接。

技术领域

本发明为防止变频电机匝间击穿的不等匝同心式绕组，属于电动机领域，具体涉及电动机绕组。

背景技术

在交流变频电机的推广应用过程中，曾出现大批交流变频调速电机绝缘早期损坏的情况，许多交流变频电机运行的寿命只有1-2年，有的只有几个星期，甚至在试运行中电机绝缘就出现损坏，而且通常发生在匝间绝缘。我国也有一些厂家通过采用防电晕电磁线来满足变频电机绝缘的特殊需要，但电机材料成本较高，无利润空间。

随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用，附有调速、节能优势的变频电机成为各行业选择的主流，但在变频条件下对变频电机的绝缘结构也提出了更高的要求，必须加强改善电机对非正弦波电源的适应能力。国内对变频电机端电压进行了实际测量，过电压幅值是方波脉冲电压的1.7倍。因此绝缘结构中，尤其是绕组首末端的匝间绝缘更需要具备完善的防局部放电措施，具有良好的抗局部放电能力。

如图2所示：对变频电机端电压进行实测表明，随着脉冲上升沿时间变长，线圈电压分布逐渐均匀，每个线圈上承担的电压幅值也逐渐降低，匝间电压分布受脉冲上升沿时间影响，匝间最大电压所在的位置并不固定，总体来看，第一匝和最后一匝承受的电压要大于中间各匝，因此第一匝和最后一匝出现匝间击穿现象较多。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种防止匝间击穿的同心式绕组。

为实现上述技术目的，本发明采用一匝线圈的绕组来减少线圈中出现匝间击穿的现象；具体技术方案为：

防止变频电机匝间击穿的不等匝同心式绕组，所述同心式绕组包括极相组、连接电源的进线端和连接电源的出线端；与进线端或出线端连接的极相组线圈匝数均为1。

所述同心式绕组的极相组为偶数个。

所述极相组有N个线圈，N个线圈按照线圈周长从小到大依次为首圈、第二线圈…第N-1线圈和末圈，相邻且不交叠的两个极相组末圈通过过线串联的方式连接。

所述首圈与进线端或出线端连接。

所述首圈、第二线圈…第N-1线圈至末圈的线圈匝数依次递增。

所述极相组的进线端和出线端上设置有绝缘套管。

所述同心式绕组的槽内设置有隔相绝缘纸。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、如图2所示：变频电机启动瞬间，电压幅值较大，与电源端直接连接的线圈承担电压幅值最大，导致匝间击穿的情况发生概率较大。本发明极相组与进线端或者出线端连接的首圈匝数为一，可避免首圈出现匝间击穿的情况。

二、本发明极相组为偶数个，可实现相邻极相组末圈之间连接，极相组首圈与进线端和出线端连接，极相组首圈周长小，匝数为一，对电动机动力和性能影响小。

三、本发明极相组自首圈至末圈的匝数依次递增，可平衡各线圈在启动瞬间的电压，防止出现某个线圈瞬间电压幅值过高，降低匝间击穿的概率，提高电动机寿命。

四、本发明令首圈和末圈匝数为一匝后，极相组的进线端和出线端上可避免在所属的线圈中与其它匝发生匝间击穿，无需采取措施达到加强首末匝与相邻匝的绝缘可靠性，具有节约成本，提高生产效率的优点。

附图说明