CN109067116A - 一种驱动电机的定子2极15槽绕线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种2极15槽绕线方法，其特征在于：包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有15个绕线槽以容纳绕组，所述绕组为双层三相绕组，且分别嵌入1‑15号绕线槽内，转子，与定子同轴设置，设置在定子的径向内侧，与定子具有气隙，所述转子包括转子铁芯，2极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈W形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为7，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为7的单匝绕组，将各相绕组嵌入绕线槽中，其中上下层绕组通过绝缘纸绝缘，嵌入A、B、C三相绕组，最后，完成定子绕组的绕制。
Description
技术领域
本申请涉及吸尘器领域，具体涉及吸尘器的驱动电机的定子绕线方法。
背景技术
随着国民经济与科学技术的发展，对吸尘器的品种和规格要求日益增多；随着人们生活水平的提高，对吸尘器的质量、性能要求也越来越高，为了提高吸尘器的驱动电机的工作效率，提高吸尘器使用的驱动电机输出转矩，降低谐波。
发明内容
为了降低吸尘器驱动电机的齿槽谐波，吸尘器的驱动电机采用2极15槽电机，且采用跨距为7的绕线方法，极大的降低了3次、5次及7次谐波，有效的提高了输出转矩。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种2极15槽绕线方法，包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有15个绕线槽以容纳绕组，所述绕组为双层三相绕组，且分别嵌入1-15号绕线槽内，转子，与定子同轴设置，设置在定子的径向内侧，与定子具有气隙，所述转子包括转子铁芯，2极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈W形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为7，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为7的单匝绕组，将各相绕组嵌入绕线槽中，其中上下层绕组通过绝缘纸绝缘，其次，连接各相绕组，A相绕组包括5个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-8号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-9号绕线槽下层，第三线圈为3号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第四线圈为9绕线槽的上层-1号绕线槽的下层，第五线圈为10号绕线槽的上层-2号绕线槽的下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，正向串联第三线圈反向向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈组成A相绕组；B相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第1线圈为6号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第2线圈为7号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第3线圈为8号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为14绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-7号绕线槽的下层；其中第1线圈正向串联第2线圈，正向串联第3线圈反向向串联第4线圈，然后再正向串联第5线圈组成B相绕组；C相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第I线圈为11号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第II线圈为12号绕线槽上层-5号绕线槽下层，第III线圈为13号绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第IV线圈为4绕线槽的上层-11号绕线槽的下层，第V线圈为5号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层；其中第I线圈正向串联第II线圈，正向串联第III线圈反向向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈组成C相绕组，最后，完成定子绕组的绕制。
根据本发明的实施例，所述串联连接线为铝线，也可采用铜线。
根据本发明的实施例，所述三相绕组的线圈匝数相同，为了产生旋转磁场，提高电机的输出，减小齿槽转矩，三相绕组的绕线为相同的材质，为铝线或铜线，且线径相同。
根据本发明的实施例，所述绕组槽为斜槽，斜槽能够有效的降低定子齿部磁饱和。
根据本发明的实施例，所述定子由矽钢片叠压而成，能够有效的降低涡流损耗。
根据本发明的实施例，所述永磁铁为铷铁硼。
本发明的有益效果如下：
本发明的电动自行车采用4极27槽跨距为6的绕组分布能够有效降低谐波分量。
本发明的A、B、C三相绕组的绕线方式能够简化工艺，提高生产效率。
本发明的绕组采用正串联、反串联能够有效提高磁场性能。
附图说明
图1为本发明的定子15槽示意图；
图2为本发明的2极15槽绕线剖视图；
图3为本发明的2极15槽绕线后反电动势；
图4为本发明的2极15槽各次谐波分布。
具体实施方式
参见图1-4，一种2极15槽绕线方法，包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有15个绕线槽以容纳绕组，所述绕组为双层三相绕组，且分别嵌入1-15号绕线槽内，转子，与定子同轴设置，设置在定子的径向内侧，与定子具有气隙，所述转子包括转子铁芯，2极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈W形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为7，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为7的单匝绕组，将各相绕组嵌入绕线槽中，其中上下层绕组通过绝缘纸绝缘，其次，连接各相绕组，A相绕组包括5个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-8号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-9号绕线槽下层，第三线圈为3号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第四线圈为9绕线槽的上层-1号绕线槽的下层，第五线圈为10号绕线槽的上层-2号绕线槽的下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，正向串联第三线圈反向向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈组成A相绕组；B相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第1线圈为6号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第2线圈为7号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第3线圈为8号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为14绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-7号绕线槽的下层；其中第1线圈正向串联第2线圈，正向串联第3线圈反向向串联第4线圈，然后再正向串联第5线圈组成B相绕组；C相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第I线圈为11号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第II线圈为12号绕线槽上层-5号绕线槽下层，第III线圈为13号绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第IV线圈为4绕线槽的上层-11号绕线槽的下层，第V线圈为5号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层；其中第I线圈正向串联第II线圈，正向串联第III线圈反向向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈组成C相绕组，最后，完成定子绕组的绕制。
根据本发明的实施例，所述串联连接线为铝线，也可采用铜线。
根据本发明的实施例，所述三相绕组的线圈匝数相同，为了产生旋转磁场，提高电机的输出，减小齿槽转矩，三相绕组的绕线为相同的材质，为铝线或铜线，且线径相同。
根据本发明的实施例，所述绕组槽为斜槽，斜槽能够有效的降低定子齿部磁饱和。
根据本发明的实施例，所述定子由矽钢片叠压而成，能够有效的降低涡流损耗。
根据本发明的实施例，所述永磁铁为铷铁硼。
反电动势是电机参数中很重要的一个参数。假如反电动势的幅值不合适，抑或是波形不太好，就会影响电机性能，严重的情况下电机不能旋转。由3可以看出A、B、C三相电压对称，幅值大小相等，相位互差120度，永磁电动机反电动势波形和气隙磁密波形走势一样。反电动势波形为梯形波,那么波形的平顶区域越宽越好,理想的情况下是矩形波。但是由于磁钢剩磁及磁路损耗等方面的影响,磁密波形的平顶部分所占的电角度宽度小于180度。但是当气隙磁密平顶宽度大于一定电角度后,空载反电动势波形可以接近正弦。
如果忽略定子开槽的影响，气隙磁密波形为矩形波，由于齿槽的关系，磁通密度在定子齿穿过的较多，所以齿处磁密较大，相反，在槽处穿过的较少，所以槽处磁密较小。所以气隙磁密波形不完全是平顶波，存在波动。
对气隙磁密进行傅立叶级数分解可得到其基波和各次谐波永磁气隙磁密，图4中仅绘出了基波和3、5、7次谐波的图，其中3次谐波所占的比例较大。但是当电机Y接时，可以消除3次谐波。而5、7次谐波所占的比例很小，对基波影响较小。由图4可以看出电机有效的削弱了次谐波。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种2极15槽绕线方法，其特征在于：包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有15个绕线槽以容纳绕组，所述绕组为双层三相绕组，且分别嵌入1-15号绕线槽内，转子，与定子同轴设置，设置在定子的径向内侧，与定子具有气隙，所述转子包括转子铁芯，2极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈W形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为7，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为7的单匝绕组，将各相绕组嵌入绕线槽中，其中上下层绕组通过绝缘纸绝缘，其次，连接各相绕组，A相绕组包括5个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-8号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-9号绕线槽下层，第三线圈为3号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第四线圈为9绕线槽的上层-1号绕线槽的下层，第五线圈为10号绕线槽的上层-2号绕线槽的下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，正向串联第三线圈反向向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈组成A相绕组；B相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第1线圈为6号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第2线圈为7号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第3线圈为8号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为14绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-7号绕线槽的下层；其中第1线圈正向串联第2线圈，正向串联第3线圈反向向串联第4线圈，然后再正向串联第5线圈组成B相绕组；C相绕组括5个线圈嵌线顺序为：第I线圈为11号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第II线圈为12号绕线槽上层-5号绕线槽下层，第III线圈为13号绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第IV线圈为4绕线槽的上层-11号绕线槽的下层，第V线圈为5号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层；其中第I线圈正向串联第II线圈，正向串联第III线圈反向向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈组成C相绕组，最后，完成定子绕组的绕制。
2.根据权利要求1所述的2极15槽绕线方法，其特征在于：所述串联连接线为铝线。
3.根据权利要求1所述的2极15槽绕线方法，其特征在于：所述三相绕组的线圈匝数相同。
4.根据权利要求1所述的2极15槽绕线方法，其特征在于：所述绕组槽为斜槽。
5.根据权利要求1所述的2极15槽绕线方法，其特征在于：所述定子由矽钢片叠压而成。
6.根据权利要求1所述的2极15槽绕线方法，其特征在于：所述永磁铁为铷铁硼。
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| 李娟娟: "采用分数槽绕组的永磁同步电机性能分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》 * |
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