二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)交流繞組，尤其是一種二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定 子繞組。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無(wú)需調(diào)速場(chǎng)合，節(jié)能電機(jī)的推廣也是很有實(shí)際意義的，異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng) 機(jī)就此應(yīng)運(yùn)而生，但是異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的鼠籠結(jié)構(gòu)與普通異步機(jī)不同，同時(shí)轉(zhuǎn)子 上還存在永磁體，故啟動(dòng)能力比普通異步機(jī)還要差，而且普通異步電動(dòng)機(jī)除小功率電機(jī)一 般星形接法直接啟動(dòng)外，其余多為星形一一三角形啟動(dòng)，而永磁同步電動(dòng)機(jī)則往往只是星 形接法，故啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流倍數(shù)更大，尤其是二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)更難些，為 了提高二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和牽入性能，在永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)方面以往有不少優(yōu) 化方案，在此不去涉及，而在定子繞組方面目前存在定子繞組端部長(zhǎng)，定子磁勢(shì)諧波多，反 電動(dòng)勢(shì)諧波含量高，為了避免三角形接法中反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生環(huán)流，只能采用星形接法工作，不 能采用星形一一三角形方法啟動(dòng)等突出問(wèn)題，限制了二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)作為節(jié) 能電機(jī)的推廣，對(duì)此，優(yōu)化二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組，成為一個(gè)重要改進(jìn)方 面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組進(jìn)行優(yōu)化，克 服目前這類(lèi)電機(jī)定子繞組只采用星形接法，因而不能采用星形一一三角形方法啟動(dòng)；而且 定子繞組端部長(zhǎng)，定子繞組磁勢(shì)諧波含量大，反電動(dòng)勢(shì)諧波含量大，影響啟動(dòng)性能和永磁體 恒磁能力等問(wèn)題，發(fā)明一種新型的二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組，這種繞組端部 短，定子磁勢(shì)諧波含量小于2.0%，反電勢(shì)諧波不含3次及3的奇數(shù)倍次數(shù)的諧波，三角形接法 時(shí)，三角形內(nèi)無(wú)反電動(dòng)勢(shì)環(huán)流，可以采用星形一一三角形啟動(dòng)方法，限制啟動(dòng)電流倍數(shù)，改 善啟動(dòng)性能和牽入性能，減少永磁體禍流發(fā)熱，有效防止永磁體失效退磁。
[0004] 本實(shí)用新型是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組，其特 征在于:定子槽數(shù)36槽，極數(shù)2極，相數(shù)3相，定子繞組A、B、C三相對(duì)稱(chēng)，互差120°電角度，定子 繞組在槽內(nèi)由3層構(gòu)成，每一層都是一種單層鏈?zhǔn)嚼@組，同一層線圈的節(jié)距相同，同一層線 圈每個(gè)線圈匝數(shù)也相同，不同層的線圈節(jié)距和匝數(shù)都是不相同的，分別有3種節(jié)距和3種匝 數(shù)，每個(gè)槽內(nèi)的總導(dǎo)體數(shù)都是相同的，大節(jié)距線圈節(jié)距為Υ1=1_16,中節(jié)距線圈節(jié)距Y2=l-10，小節(jié)距線圈節(jié)距Y3=l-4;節(jié)距從大到小的線圈匝數(shù)比為5:4:1，每相大、中、小節(jié)距的線 圈都是6圈，每相有18圈，并聯(lián)支路數(shù)a=l，Α相繞組為大節(jié)距線圈繞組a lXl，中節(jié)距線圈繞組 a2X2,小節(jié)距線圈繞組a3X3這三種節(jié)距的繞組相串聯(lián)，大節(jié)距線圈，節(jié)距Υ1=1_6,共6圈，每圈 匝數(shù)為5η匝，η=1，2,3……自然數(shù)，布置如下：1-16,2_17,3-18;36-21，35_20,34_19,從第 1 槽和第19槽引出線，線端分別標(biāo)記為ai，Xl，alXl稱(chēng)為大節(jié)距線圈繞組，位于槽口，即第3層； 中節(jié)距線圈，節(jié)距Y2=l-10,共6圈，每圈匝數(shù)為4n匝，n=l，2,3……自然數(shù)，布置如下：4_13， 5- 14，6-15，33-24，32-23，31-22;從第4槽和第22槽引出線，線端分別標(biāo)記為a2，χ2，a 2x2稱(chēng)為 中節(jié)距線圈繞組，位于槽中層，即第2層;小節(jié)距線圈，節(jié)距Y3=l-4,共6圈，每圈匝數(shù)為In匝， n=l，2，3……自然數(shù)，布置如下:7-10，8-11，9-12，30-27，29-26，28-25;從第7槽和第25槽引 出線，線端分別標(biāo)記為a 3，X3，a3X3稱(chēng)為小節(jié)距線圈繞組，位于槽底部，即第1層;A、B、C三相繞 組對(duì)稱(chēng)，互差120°電角度，B相，C相繞組結(jié)構(gòu)與匝數(shù)與A相繞組完全相同，三相繞組為三角形 接法，這種繞組定子磁勢(shì)諧波含量小于2%，三角形接法時(shí)無(wú)反電動(dòng)勢(shì)的3次及3的奇數(shù)倍次 數(shù)諧波環(huán)流，采用星形一一三角形啟動(dòng)。
[0005] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:并聯(lián)支路數(shù)a=l，避免了永磁電機(jī)中磁不對(duì)稱(chēng)引起的并聯(lián)支 路數(shù)a=2時(shí)的環(huán)流，小節(jié)距線圈先嵌入槽底，中層嵌入中節(jié)距線圈，最后嵌入大節(jié)距線圈，大 節(jié)距線圈位于槽口，這樣三種單層鏈?zhǔn)骄€圈組成的定子繞組端部形成三個(gè)立體端面，大大 減小了二極電機(jī)一般繞組端部很長(zhǎng)的缺陷，端部長(zhǎng)度縮短20%，同時(shí)這種繞組定子磁勢(shì)波形 接近正弦，磁勢(shì)諧波含量小于2%，而反電動(dòng)勢(shì)中也沒(méi)有3次及3的奇數(shù)倍次數(shù)的諧波，故三相 繞組接成三角形時(shí)沒(méi)有環(huán)流，可以采用星形一一三角形接法啟動(dòng)，由于磁勢(shì)正弦性好，不但 對(duì)永磁體產(chǎn)生渦流小，永磁體磁能力維持好，且使轉(zhuǎn)子鼠籠諧波阻抗小，電流大，啟動(dòng)、牽入 同步性能改善，達(dá)到發(fā)明的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1為本實(shí)用新型的定子繞組大節(jié)距線圈布置圖(A相）。
[0007]圖2為本實(shí)用新型的定子繞組中節(jié)距線圈布置圖(A相）。
[0008]圖3為本實(shí)用新型的定子繞組小節(jié)距線圈布置圖(A相）。
[0009]圖4為本實(shí)用新型的定子繞組三角形接法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 為了更清楚起見(jiàn)，結(jié)合具體實(shí)施例作更詳細(xì)說(shuō)明。
[0011] -種二極異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組，電動(dòng)機(jī)定子槽數(shù)為36槽，極數(shù)為2 極，相數(shù)為3相，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率為55Kw，定子線規(guī)為2- Φ 1.3，8-1.4并繞，三層 迭式，每槽線數(shù)10,接法為1 Δ，定子鐵芯外圓C>400mm，定子鐵芯內(nèi)圓Φ225ηιηι，定子鐵芯長(zhǎng) 度180mm，定子繞組線圈布置如圖1所示，
[0012] 圖1 A相繞組大節(jié)距線圈，Υ1=1_16,共6圖，每圈匝數(shù)為5匝，布置如下：1-16,2_17， 3-18; 36-21，35-20,34-19,從第1槽和第19槽引出線，線端分別標(biāo)記為ai，X1，
[0013] 圖2 A相繞組中節(jié)距線圈，Y2=l-10,共6圈，每圈匝數(shù)為4匝，布置如下:4-13,5-14， 6- 15，33-24，32-23，31-22;從第4槽和第22槽引出線，線端分別標(biāo)記為a2，χ2，
[0014] 圖3 A相繞組小節(jié)距線圈，Y3=卜4,共6圈，每圈