一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，與整數(shù)槽定子相比，采用分?jǐn)?shù)槽繞組可以用較少槽數(shù)獲得相當(dāng)于多槽的分布系數(shù)，有效改善電勢波形，在不使用斜槽的情況下也可以有效削弱繞組中齒諧波電動(dòng)勢，降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。尤其是繞組節(jié)距y=l的分?jǐn)?shù)槽集中繞組，由于繞組工藝性好、繞組端部短利用率高，使得電機(jī)功率度高，大大改善了電機(jī)性能，在中小型永磁無刷電動(dòng)機(jī)和永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)中獲得廣泛應(yīng)用。
[0003]然而，目前普通分?jǐn)?shù)槽集中繞組存在以下缺點(diǎn):定子內(nèi)圓圓弧與氣隙同心，形成的電勢波形為梯形波，影響電機(jī)的振動(dòng)噪音，為了減小電機(jī)的振動(dòng)噪音，通常在控制器中通過PWM調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)電勢波形，使得控制器成為電機(jī)的專用控制器，產(chǎn)量小價(jià)格高影響高效節(jié)能型永磁電機(jī)的推廣；定子內(nèi)圓圓弧均與分布，起動(dòng)過程中可能存在死點(diǎn)；定子采用半閉口槽，定子繞線不方便，一方面繞線效率低下無法提高產(chǎn)量，另一方面，無法把槽內(nèi)空間繞滿，定子齒上繞組之間存在相當(dāng)大的空間，既影響散熱，又降低了電機(jī)內(nèi)部的空間利用率，使電機(jī)體積加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)方案的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子結(jié)構(gòu)，由繞組線圈(3)、定子軛(I)和若干組定子齒組成，每組定子齒包含兩個(gè)齒，兩個(gè)齒組合成閉口槽結(jié)構(gòu)或槽口極小的半閉口槽結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)為平行齒(2)、極弧寬度大；另一個(gè)為梯形齒(4)、極弧寬度小，極弧寬度的大小比例約為2:1，以降低強(qiáng)度較大的低次諧波分量。梯形齒(4)和定子軛(I)是分塊的，繞組線圈(3)繞在平行齒(2)上，繞好線后把梯形齒(4)裝入定子軛(1)，使定子內(nèi)圓形成閉口槽結(jié)構(gòu)或槽口極小的半閉口槽結(jié)構(gòu)。定子內(nèi)圓采用偏心結(jié)構(gòu)，齒中心的氣隙寬度最?。积X邊緣的氣隙寬度最大，為4-8倍的最小氣隙寬度；大小氣隙用偏心圓弧平滑過度。
[0006]本發(fā)明由于采用了偏心結(jié)構(gòu)和閉口槽結(jié)構(gòu)(或槽口極小的半閉口槽結(jié)構(gòu))，繞組線圈(3)形成的電勢波形更接近正弦波，槽齒效應(yīng)更小，因此可以降低電機(jī)的振動(dòng)噪音，而不必采用專用控制器調(diào)節(jié)電勢波形來控制振動(dòng)噪音。同時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子渦流損耗減小，提高了電機(jī)效率。
[0007]本發(fā)明由于采用了極弧寬度不相等的兩種齒，電機(jī)靜止時(shí)轉(zhuǎn)子磁鋼中心吸力最大處自動(dòng)對準(zhǔn)極弧寬度小的齒，但極弧寬度小的齒上沒有繞組線圈(3)，繞組線圈(3)在極弧較大的齒上，電機(jī)起動(dòng)時(shí)極弧較大的齒通電，吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，因此可以完全消除了起動(dòng)過程中死點(diǎn)；同時(shí)由于采用了閉口槽并且大小氣隙平緩過度，槽齒效應(yīng)很弱，電機(jī)起動(dòng)過程平穩(wěn)而快速。
[0008]本發(fā)明的繞組線圈(3 )繞在平行齒(2 )上，梯形齒(4 )在繞線完成后再裝入定子軛(1)，提高了電機(jī)內(nèi)部的空間利用率，繞線的工藝性得到極大的改善，即使計(jì)算槽滿率在90%繞線依然很方便。與普通分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的齒寬和軛寬可以加大，從而使磁動(dòng)勢安匝數(shù)減少，在同等電流、功率、轉(zhuǎn)速的前提下，繞組線圈(3)匝數(shù)可以減少，從而節(jié)省電機(jī)的用銅量。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:一是電機(jī)振動(dòng)噪音小。可以采用普通的方波控制器，就達(dá)到專用控制器的效果，增加控制器的通用性，有利于降低控制器的生產(chǎn)和維護(hù)成本、推廣高效節(jié)能型永磁電機(jī)。二是電機(jī)功率大、效率高。電機(jī)內(nèi)部的空間都得到充分利用，在同等體積和轉(zhuǎn)速的前提下，電機(jī)的功率和效率都得到提尚；尤其是電機(jī)效率區(qū)間，在尚速和中速都有較高的效率，而普通結(jié)構(gòu)的電機(jī)只有在高速的時(shí)候具有較高的效率。三是可以節(jié)省繞組線圈(3)的用銅量。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是包含定子軛(I)和平行齒(2)的定子沖片圖。
[0012]圖2是包含繞組線圈(3)、定子軛(I)和平行齒(2)的定子半成品圖。
[0013]圖3是梯形齒(4)定子沖片圖。
[0014]圖4是梯形齒(4)裝入定子軛(I)后的帶繞組定子成品圖。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例是一個(gè)三相12槽10極分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，圖1是包含定子軛(I)和6個(gè)平行齒(2)的定子沖片圖，將此沖片疊壓成定子鐵芯；其中平行齒(2)的極弧半徑為R，偏心距為A。由于此時(shí)槽口較寬，可以直接在鐵芯的平行齒(2)上繞線，繞好線包含繞組線圈
(3)、定子軛(I)和平行齒(2)的定子半成品如圖2所示。圖3是梯形齒(4)定子沖片圖，將此沖片疊壓成定子梯形齒(4)鐵芯；然后將6個(gè)梯形齒(4)鐵芯裝入定子軛(I)燕尾槽，構(gòu)成12個(gè)閉口槽。梯形齒(4 )裝入定子軛(I)后的帶繞組線圈(3 )定子如圖4所示。
[0018]與普通結(jié)構(gòu)對比，本實(shí)施例的定子齒寬和軛寬增加約30%，繞組線圈(3)匝數(shù)減少約24%，在同等工作電流和轉(zhuǎn)速的前提下，節(jié)約了用銅量24%，同時(shí)銅損耗減少約24%，提高了電機(jī)效率，增大了電機(jī)的輸出功率；槽面積比普通結(jié)構(gòu)減小，計(jì)算槽滿率為92%，加上絕緣材料后，內(nèi)部安排非常緊湊，有利于熱量傳導(dǎo)出來，電機(jī)內(nèi)部空間得到了充分的利用。電機(jī)振動(dòng)噪音小，采用普通的方波控制器，就達(dá)到專用控制器的振動(dòng)噪音效果，提高了控制器的通用性，有利于控制器的大批量生產(chǎn)，從而降低控制器的成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，其特征是:由繞組線圈(3)、定子軛(I)和若干組定子齒組成，每組定子齒包含兩個(gè)齒，兩個(gè)齒組合成閉口槽或半閉口槽，其中一個(gè)為平行齒(2 )，極弧寬度大；另一個(gè)為梯形齒(4)，極弧寬度小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，其特征是每組齒的極弧寬度大小比例約為2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，其特征是梯形齒(4)和定子軛(I)是分塊的，繞組線圈(3)繞在平行齒(2)上，繞好線后把梯形齒(4)裝入定子軛(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，其特征是定子內(nèi)圓采用偏心結(jié)構(gòu)，齒中心的氣隙寬度最?。积X邊緣的氣隙寬度最大，為4-8倍的最小氣隙寬度；大小氣隙用偏心圓弧平滑過度。
【專利摘要】一種分?jǐn)?shù)槽集中繞組定子，由繞組線圈(3)、定子軛(1)和若干組定子齒組成，每組定子齒包含兩個(gè)齒，兩個(gè)齒組合成閉口槽結(jié)構(gòu)或槽口極小的半閉口槽結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)為平行齒(2)、極弧寬度大；另一個(gè)為梯形齒(4)、極弧寬度小，極弧寬度的大小比例約為2:1，以降低強(qiáng)度較大的低次諧波分量。梯形齒(4)和定子軛(1)是分塊的，繞組線圈(3)繞在平行齒(2)上，繞好線后把梯形齒(4)裝入定子軛(1)，使定子內(nèi)圓形成閉口槽結(jié)構(gòu)。定子內(nèi)圓采用偏心結(jié)構(gòu)，齒中心的氣隙尺寸最小，齒邊緣的氣隙尺寸最大，大小氣隙通過偏心圓弧平緩過度實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】H02K1-14, H02K29-03
【公開號】CN104836350
【申請?zhí)枴緾N201410424085
【發(fā)明人】劉威卿, 李玲輝, 劉建宏
【申請人】寧波高新區(qū)南牛電機(jī)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年8月27日