[发明专利]适用于39槽12极三相永磁同步电机的六层套绕组分相方法

摘要

本发明公开了一种适用于39槽12极三相永磁同步电机的六层套绕组分相方法，对每一层套绕组都是按照近似的60°相带分相方法进行分相，每一层套绕组按照其分相结果嵌放三相双层短距分布绕组，并按照合成基波电动势最大的原则依次连接成三相绕组支路，最后将六层套内的所有三相绕组支路依次按照合成基波电动势最大的原则依次串联成三相绕组，这样连接得到三相绕组的A、B和C三相基波绕组分布系数分别为0.94399、0.94441、0.94399。若以C相永磁基波合成电动势作为基值，则A、B和C三相绕组的合成永磁基波电动势的标幺值分别为0.9996、0.9996和1.00000；A和B相绕组的合成永磁基波电动势分别滞后于和超前于C相绕组的合成永磁基波电动势(2π/3‑0.00554)电角度，工程上可以认为三相绕组对称了。

主权项

1.一种适用于39槽12极三相永磁同步电机的六层套绕组分相方法，其特征在于：三相永磁同步电机的定子绕组包括六层套绕组，对每一层套绕组都是按照近似的60°相带分相方法进行分相，每一层套绕组按照其分相结果嵌放该层套的三相双层短距分布绕组，并按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成三相绕组支路，最后将六层套内的所有三相绕组支路按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成三相绕组，三相绕组的尾端Y接连接成一个星点，三相绕组的首端外接三相对称驱动电源，该六层套绕组分相方法如下：在第1层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A1、‑C1、B1、‑A1、C1和‑B1等相带；对于永磁基波电动势而言，属于A1相带的槽电动势相量是1、8、14、20、21、27和33，属于‑C1相带的槽电动势相量是2、9、15、22、28、34和35，属于B1相带的槽电动势相量是3、10、16、23、29和36，属于‑A1相带的槽电动势相量是4、11、17、24、30和37，属于C1相带的槽电动势相量是5、12、18、25、31和38，属于‑B1相带的槽电动势相量是6、7、13、19、26、32和39；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第1层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第1层套内A1、B1和C1三相双层短距分布绕组支路的永磁电动势基波绕组分布系数分别为k1、k2和k2，A1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈1的永磁基波电动势相位重合，B1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势滞后于A1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，C1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势超前于A1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以A1相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A1、B1和C1三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00000、1.00282和1.00282；其中，k1、k2和ε分别为：k1＝[3+6cos(π/13)+4cos(2π/13)]/13在第2层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A2、‑C2、B2、‑A2、C2和‑B2相带；对于永磁基波电动势而言，属于A2相带的槽电动势相量是1、7、8、14、20、27和33，属于‑C2相带的槽电动势相量是2、9、15、21、22、28和34，属于B2相带的槽电动势相量是3、10、16、23、29、35和36，属于‑A2相带的槽电动势相量是4、11、17、24、30和37，属于C2相带的槽电动势相量是5、12、18、25、31和38，属于‑B2相带的槽电动势相量是6、13、19、26、32和39；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第2层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第2层套内A2、B2和C2三相双层短距分布绕组支路永磁电动势基波绕组系数分别为k2、k2和k1，C2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈2的基波电动势相位相反，A2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势滞后于C2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，B2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势超前于C2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以C2相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A2、B2和C2三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00282、1.00282和1.00000；在第3层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A3、‑C3、B3、‑A3、C3和‑B3相带；对于永磁基波电动势而言，属于A3相带的槽电动势相量是1、7、14、20、27和33，属于‑C3相带的槽电动势相量是2、8、9、15、21、28和34，属于B3相带的槽电动势相量是3、10、16、22、23、29和35，属于‑A3相带的槽电动势相量是4、11、17、24、30、36和37，属于C3相带的槽电动势相量是5、12、18、25、31和38，属于‑B3相带的槽电动势相量是6、13、19、26、32和39；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第3层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第3层套内A3、B3和C3三相双层短距分布绕组支路永磁电动势基波绕组系数分别为k2、k1和k2，B3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈3的基波电动势相位相同，A3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势超前于B3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，C3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势滞后于B3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以B3相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A3、B3和C3三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00282、1.00000和1.00282；在第4层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A4、‑C4、B4、‑A4、C4和‑B4相带；对于永磁基波电动势而言，属于A4相带的槽电动势相量是1、7、14、20、27和33，属于‑C4相带的槽电动势相量是2、8、15、21、28和34，属于B4相带的槽电动势相量是3、9、10、16、22、29和35，属于‑A4相带的槽电动势相量是4、11、17、23、24、30和36，属于C4相带的槽电动势相量是5、12、18、25、31、37和38，属于‑B4相带的槽电动势相量是6、13、19、26、32和39；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第4层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第4层套内A4、B4和C4三相双层短距分布绕组支路永磁电动势基波绕组系数分别为k1、k2和k2，A4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈4的基波电动势相位相反，B4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势于滞后A4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，C4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势超前于A4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以A4相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A4、B4和C4三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00000、1.00282和1.00282；在第5层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A5、‑C5、B5、‑A5、C5和‑B5，对于永磁基波电动势而言，属于A5相带的槽电动势相量是1、7、14、20、27和33，属于‑C5相带的槽电动势相量是2、8、15、21、28和34，属于B5相带的槽电动势相量是3、9、16、22、29和35，属于‑A5相带的槽电动势相量是4、10、11、17、23、30和36，属于C5相带的槽电动势相量是5、12、18、24、25、31和37，属于‑B5相带的槽电动势相量是6、13、19、26、32、38和39；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第5层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第5层套内A5、B5和C5三相双层短距分布绕组支路永磁电动势基波绕组系数分别为k2、k2和k1，C5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈5的基波电动势相位相同，A5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势于滞后C5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，B5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势超前于C5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以B5相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A5、B5和C5三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00282、1.00282和1.00000；在第6层套内进行近似的60°相带三相绕组分相，分相结果依次记作A6、‑C6、B6、‑A6、C6和‑B6，对于永磁基波电动势而言，属于A6相带的槽电动势相量是1、7、14、20、27、33和39，属于‑C6相带的槽电动势相量是2、8、15、21、28和34，属于B6相带的槽电动势相量是3、9、16、22、29和35，属于‑A6相带的槽电动势相量是4、10、17、23、30和36，属于C6相带的槽电动势相量是5、11、12、18、24、31和37，属于‑B6相带的槽电动势相量是6、13、19、25、26、32和38；将属于同一相的正负相带的线圈统一布置，按照合成永磁基波电动势最大的原则依次串联连接成第6层套内该相双层短距分布绕组支路，所得到的第6层套内A6、B6和C6三相双层短距分布绕组支路永磁电动势基波绕组系数分别为k2、k1和k2，B6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势与线圈6的基波电动势相位相反，A6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势于超前B6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度，C6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势滞后于B6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势(2π/3+ε)电角度；若以B6相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势作基值，A6、B6和C6三相双层短距分布绕组支路的合成永磁基波电动势的标幺值分别为1.00282、1.00000和1.00282；每一相的六层套内的双层短距分布绕组支路永磁电动势相量的相位平均依次互差π/39电角度，将六个层套内的三相双层短距分布绕组支路按照串联后各相总电动势最大的原则串联在一起形成该电机的三相绕组，三相基波绕组分布系数分别为0.94399、0.94399、0.94441；若以C相永磁基波合成电动势作为基值，则A、B和C三相绕组的合成永磁基波电动势的标幺值分别为0.9996、0.9996和1.0000；A相绕组的合成永磁基波电动势于滞后C相绕组的合成永磁基波电动势(2π/3‑0.00554)电角度，B相绕组的合成永磁基波电动势超前于C相绕组的合成永磁基波电动势(2π/3‑0.00554)电角度，工程上则认为三相绕组对称了。