CN102694433A - 旋转电机的电枢绕组 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施例，提供了一种旋转电机的3相4极2层的电枢绕组(14)。该电枢绕组(14)的每一相的绕组形成串联线圈。每个串联线圈包括在连接侧线圈端部(19a)和相反连接侧线圈端部(19b)处相互连接的上线圈片(15)和下线圈片(16)，该上线圈片(15)和下线圈片(16)被放置在设置于电枢铁芯(12)中的54个槽(13)内。设置在从每一相的相带的中心看的最外侧位置和最内侧位置中的至少一个位置上的所述上线圈片和所述下线圈片(15、16)中的至少一个线圈片(22或23)用相邻相的线圈片(24或25)来替代。

Description

旋转电机的电枢绕组
技术领域
本文描述的实施例总体上涉及旋转电机的电枢绕组。
背景技术
在大容量的旋转电机中，电枢绕组包括在槽中形成为两层的上线圈片(coil piece)和下线圈片，该槽设置在由叠片铁芯构成的电枢铁芯中，并且线圈片串联连接以增加所产生的电压和电机容量。然而，随着电枢绕组的电压增大，主绝缘厚度变厚，导体的截面积减小，并且电流密度变大，从而引起增大的损耗。如果电枢绕组的电压被极大地增大，则主绝缘的可靠性减小。
槽的数量对于设定电枢绕组的电压是重要的。在4极3相电机中，通过使用所谓的整数个槽，槽的数量被减小到2极电机的一半，在该整数个槽中，槽的数量可以被极和相的数量整除，并且设计灵活性被限制。为了避免这一缺陷，必须设计一种具有分数槽的电机，例如4极54槽电机，其中槽的数量不能被极和相的数量整除。
与2极电机相比，4极电机中产生相同电压的每极的磁通量是2极电机的一半，并且可以相应地将电枢铁芯轭的厚度减小那么多。
在旋转电机中，电枢与转子之间的间隙中产生的磁通量产生了电磁力以将电枢铁芯吸引到转子，并且当转子旋转时该电磁力产生了圆振动。因为该电磁力具有与磁通量密度B的平方成比例的功率，所以最低频率下的电磁力由对应于电气频率的磁通量成分来产生，并且该最低频率下的电磁力变成具有双倍的该电气频率的频率的激励力。通常，间隙中的磁通量的空间谐波分量被认为是由场电流产生的磁通量Bf的空间谐波分量以及由电枢电流产生的磁通量Ba的空间谐波分量。在上述空间谐波分量中，仅仅由电枢电流产生的磁通量Ba的谐波分量对应于电气频率。因此，假设θ为电机角，因为在3相4极电机中3的倍数的空间谐波分量通常被抵消，所以对应于电气频率的磁通量分量被如下表示。
B＝B1cos(2θ-ωt)
+Ba2cos(4θ+ωt)+Ba4cos(8θ-ωt)
+Ba5cos(10θ+ωt)+Ba7cos(14θ-ωt)+…
通常，在如表1所示的整数槽电机中，用于偶数次空间谐波的绕组系数是零，并且磁通量的偶数次空间谐波分量也是零。因而，作用于电枢铁芯上的电磁激励力Fa与对应于电气频率的磁通量密度的平方的AC分量(如下所示)成比例。
B 2 ac = 1 2 B 1 2 cos ( 4 θ - 2 ωt ) + B 1 B a 5 cos ( 8 θ + 2 ωt )
+ B 1 B a 7 cos ( 16 θ - ωt ) + . . .
因而，作于电枢铁芯上的电磁激励力Fa被如下表示。
Fa＝Fa4cos(4θ-2ωt)+Fa8cos(8θ+ωt)+Fa16cos(16θ-2ωt)+…
这里，最低空间谐波次数的电磁激励力是8极分量(4直径节点模式)，并且4直径节点模式易于被激励而发生铁芯振动。
另一方面，如图7所示，在分数槽电机中，例如4极54槽的电机，槽的数量54不能被极的数量整除，并且对每相的绕组进行如此缠绕使得包括四个线圈的相带17和包括五个线圈的相带18被交替地布置在圆周方向上。因此，如图8所示，在单相电枢绕组14中，包括四个线圈的相带17和包括五个线圈的相带18对应于每个磁极位置交替出现。因而，对于每个磁极未建立对称性，并且如表1所示，对于偶数次空间谐波的绕组系数不为零。因此，作用于电枢铁芯上的电磁激励力Fa与对应于电气频率的磁通量密度的平方的AC分量(如下所示)成比例。
B 2 ac = 1 2 B 1 2 cos ( 4 θ - 2 ωt ) + B 1 B a 5 cos ( 8 θ + 2 ωt )
+ B 1 B a 7 cos ( 16 θ - ωt ) + . . .
因此，作用于电枢铁芯上的电磁激励力Fa被如下表示：
Fa＝Fa2cos(2θ+2ωt)+Fa4cos(4θ-2ωt)+Fa8cos(8θ+ωt)
+Fa10cos(10θ-2ωt)+…
这里，4极分量(2直径节点模式)表现为最低次数的电磁激励力。
例如，由于4极分量(2直径节点模式)的电磁激励力，除了上述在基波磁通量密度B1和二次谐波分量Ba2之间的相互作用之外，四次谐波分量Ba4和五次谐波分量Ba5之间的相互作用也是相当大的。然而，因为基波B1与磁通量密度的比例通常是高的，所以考虑二次谐波分量Ba2的值来确定4极分量(2直径节点模式)的电磁激励力的值。
表1四极电机的绕组系数的示例
Figure BDA0000146461460000031
在圆振动中，随着直径节点模式的模式数量的减小，固有振动频率减小。因此，通常在电枢铁芯中对于最低次数激励频率使固有振动频率去谐。然而，如上文所述，在4极电机中，电枢铁芯轭被做得薄，并且电枢铁芯的对于圆振动的刚性比2极电机的刚性低，并且在2直径节点模式中对于圆振动有时候难以使固有振动频率充分地去谐。在该情况下，分数槽电机中产生的4极分量(2直径节点模式)的电磁激励力会引起过多的铁芯振动。
在该情况下，希望提供一种旋转电机的电枢绕组，在该电枢绕组中，减小了由电枢电流产生的磁通量感应出的4极分量的电磁激励力，减小了电枢铁芯的振动，并且增加了可靠性。
发明内容
根据一个实施例，提供了旋转电机的3相4极2层的电枢绕组。该电枢绕组的每一相的绕组形成串联线圈。每个串联线圈包括在连接侧线圈端部和相反连接侧线圈端部处相互连接的上线圈片和下线圈片，该上线圈片和下线圈片被放置在位于电枢铁芯中的54个槽内。利用相邻相的线圈片来替代被设置在从每一相的相带的中心看的最内侧位置和最外侧位置中的至少一个位置处的上线圈片和下线圈片中的至少一个。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图；
图2是示出了根据同一实施例的旋转电机的电枢的横截面的展开示意图；
图3是示出了根据第二实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图；
图4是示出了根据第三实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图；
图5是示出了根据第四实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图；
图6是示出了根据第五实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图；
图7是示出了常规的旋转电机的电枢的横截面的展开示意图；以及
图8是示出了常规的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。
具体实施方式
下文将参考附图来描述实施例。总体上，根据一个实施例，提供了旋转电机的3相4极2层的电枢绕组。该电枢绕组的每一相的绕组形成串联线圈。每个串联线圈包括在连接侧线圈端部和相反连接侧线圈端部处相互连接的上线圈片和下线圈片，该上线圈片和下线圈片被放置在位于电枢铁芯中的54个槽内。利用相邻相的线圈片来替代被设置在从每一相的相带的中心看的最内侧位置和最外侧位置中的至少一个位置处的上线圈片和下线圈片中的至少一个。
(第一实施例)
首先，将解释根据第一实施例的旋转电机的电枢绕组。
图1是示出了根据第一实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。图2是示出了根据同一实施例的旋转电机的电枢的横截面的展开示意图。
旋转电机的电枢11设置有54个槽13，该54个槽13位于由叠片铁芯构成的电枢铁芯12中，并且在槽13中以两个层形成4极3相电路的电枢绕组14。
每个相的电枢绕组14包括位于槽13的上部的上线圈片15以及位于槽13的下部的下线圈片16。上线圈片15和下线圈片16的端部在连接侧线圈端部19a和沿着轴相对的相反连接侧线圈端部19b处串联连接，该连接侧线圈端部19a连接到绕组的引线，并且该相反连接侧线圈端部19b不连接到绕组的引线。此外，电枢绕组14包括：相带17，其包括四个线圈，其中上线圈片15和下线圈片16被放置在设置于电枢铁芯12中的四个槽13内；以及相带18，其包括五个线圈，其中上线圈片15和下线圈片16被放置在设置于电枢铁芯12中的五个槽13内。
相带17和相带18中的每一个相带的上线圈片15在连接侧线圈端部19a和相反连接侧线圈端部19b处连接到由预定线圈节距隔开的对应下线圈片16，由此形成串联线圈。包括四个串联线圈的相带17与包括五个串联线圈的相带18串联连接。包括串联连接的4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路经过设置在连接侧线圈端部19a处的引出导体21并联连接，由此形成电枢绕组14。为了方便观看，图1示出了使用小的线圈节距8的示例。线圈节距并不限于该值。在其它图中也是如此。
在图1中，每相在相带17和相带18中的每一个相带的连接侧线圈端部19a处设置两个跳线20a，并且每相在相反连接侧线圈端部19b处设置四个跳线20b，并且线圈位置由距离每个相带中的相的中心的位置来表示。在4线圈相带17中，利用相邻的不同相的5线圈相带的下线圈片25来替代在从相带的中心看的最内侧位置上的下线圈片23。在5线圈相带18中，利用相邻的不同相的4线圈相带的下线圈片25来替代在从相带的中心看的最外侧位置上的下线圈片23。
通常，在电枢绕组中，确定线圈节距来减小空间五次绕组系数和空间七次绕组系数以防止感应电压波形的恶化和转子表面损耗。在4极54槽电枢绕组的常规示例中，仅仅可以选择表1中示出的具有线圈节距11的绕组来将空间五次绕组系数和空间七次绕组系数减小到小于10％。
表2示出了在第一实施例中的线圈节距和各空间次数的绕组系数之间的关系。将表2与表1相比较，在第一实施例中，当线圈节距是10-12时，空间五次绕组系数和空间七次绕组系数被减小到小于10％，并且在任何情况下空间二次绕组系数小于表1中示出的常规示例中的值。因此，可以减小由电枢电流形成的磁通量的空间二次谐波分量。
表2省略了除9到14之外的其它线圈节距。通常不使用9到14之外的线圈节距，这是因为线圈尺寸变得太大或者太小，或者无法获得足够的效果。
表2第一实施例中的线圈节距与绕组系数之间的关系
  线圈节距   9   10   11   12   13   14
  基波绕组系数   0.8160   0.8652   0.9028   0.9281   0.9410   0.9410
  空间二次绕组系数   0.0390   0.0267   0.0139   0.0083   0.0191   0.0320
  空间五次绕组系数   0.1335   0.0972   0.0561   0.0808   0.1245   0.1387
  空间七次绕组系数   0.0423   0.0892   0.0995   0.0593   0.0480   0.0940
如上所述，在第一实施例中，在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的5线圈相带的下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最外侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的4线圈相带的下线圈片25来替代。通过将线圈节距设置为12，可以使空间二次谐波的绕组系数最小化。减小由电枢电流产生的磁通量的空间二次谐波分量。空间二次谐波分量的磁通量作用于主磁通量上，并且产生2直径节点的磁激励力。通过减小空间二次谐波分量的磁通量，产生2直径节点的电磁激励力，减小2直径节点定子铁芯的振动，并且能够提供可靠的电枢。
该实施例并不限于图中示出的配置。甚至当在图1中利用下线圈片16替代上线圈片15，并且反之亦然，利用不同相替代的下线圈片23被假定为利用不同相替代的上线圈片22，并且利用不同相的上线圈片来替代不同相的下线圈片25时，也能够获得相同的功能和效果。甚至当从图上改变引出位置时，该功能和效果也是相同的。此外，在图1中，通过将包括4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路并联连接来形成两个并联的绕组。甚至当通过将两组电路串联连接来形成电枢绕组时，也能够获得相同的功能和效果。
(第二实施例)
接下来，将解释根据第二实施例的旋转电机的电枢绕组。
在第二实施例中，与第一实施例共有的元件被给予了相同的附图标记，并且省略冗余的解释。主要解释不同于第一实施例的部分。
图3是示出了根据第二实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。
在图3中，每相在相带17和相带18中的每个相带的连接侧线圈端部19a处设置四个跳线20a，并且每相在相反连接侧线圈端部19b处设置八个跳线20b。在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24来替代，并且从该相带的中心看的最内侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的5线圈相带的下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最外侧位置上的上线圈片22用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24替代，并且从该相带的中心看的最外侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的4线圈相带的下线圈片25来替代。
表3示出了在第二实施例中的线圈节距与各空间次数的绕组系数之间的关系。将表3与表1相比较，在第二实施例中，当线圈节距是9-11时，空间五次绕组系数和空间七次绕组系数被减小到小于10％，并且空间二次绕组系数小于表1中示出的常规示例中的值。因此，可以减小由电枢电流形成的磁通量的空间二次谐波分量。
表3第二实施例中的线圈节距与绕组系数之间的关系
  线圈节距   9   10   11   12   13   14
  基波绕组系数   0.8044   0.8531   0.8902   0.9153   0.9281   0.9282
  空间二次绕组系数   0.0178   0.0014   0.0151   0.0307   0.0448   0.0564
  空间五次绕组系数   0.0840   0.0657   0.0259   0.0225   0.0635   0.0835
  空间七次绕组系数   0.0391   0.0105   0.0536   0.0630   0.0328   0.0179
如上所述，在第二实施例中，在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的最内侧的上线圈片22和下线圈片23分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最外侧位置上的最外侧的上线圈片22和下线圈片23分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。通过将线圈节距设置为10，可以使空间二次谐波的绕组系数最小化。减小由电枢电流产生的磁通量的空间二次谐波分量。空间二次谐波分量的磁通量作用于主磁通量上，并且产生2直径节点磁激励力。通过减小空间二次谐波分量的磁通量，产生2直径节点的电磁激励力，减小2直径节点定子铁芯的振动，并且能够提供可靠的电枢。
在第二实施例中，与第一实施例相比，增加了在连接侧线圈端部和相反连接侧线圈端部处的跳线20a和20b的数量，但是有效地减小了空间二次谐波分量，并且效果在线圈节距的宽范围上都是高的。
该实施例并不限于图中示出的配置。
甚至当从图上改变引出位置时，也可以获得相同的功能和效果。此外，在图3中，通过将包括4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路并联连接来形成两个并联的绕组。甚至当通过将两组电路串联连接来形成电枢绕组时，也能够获得相同的功能和效果。
(第三实施例)
接下来，将解释根据第三实施例的旋转电机的电枢绕组。
在第三实施例中，与第一实施例共有的元件被给予相同的附图标记，并且省略对其的解释。主要解释不同于第一实施例的部分。
图4是示出了根据第三实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。
在图4中，每相在相带17和相带18中的每个相带的连接侧线圈端部19a处设置四个跳线20a。在4线圈相带17中，从相的中心看的最内侧位置上的上线圈片22用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24来替代，并且从该相带的中心看的最外侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的5线圈相带的下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最外侧位置上的上线圈片22用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24来替代，并且从该相带的中心看的最内侧位置上的下线圈片23用相邻的不同相的4线圈相带的下线圈片25来替代。
表4示出了在第三实施例中的线圈节距与各空间次数的绕组系数之间的关系。将表4与表1相比较，在第三实施例中，当线圈节距是12-14时，空间五次绕组系数和空间七次绕组系数被减小到小于10％，并且空间二次绕组系数小于表1中示出的常规示例中的值。因此，可以减小由电枢电流形成的磁通量中的空间二次谐波分量。
表4第三实施例中的线圈节距与绕组系数之间的关系
  线圈节距   9   10   11   12   13   14
  基波绕组系数   0.8052   0.8537   0.8907   0.9156   0.9281   0.9281
  空间二次绕组系数   0.0618   0.0519   0.0392   0.0244   0.0083   0.0083
  空间五次绕组系数   0.0730   0.0379   0.0098   0.0542   0.0808   0.0808
  空间七次绕组系数   0.0559   0.0618   0.0290   0.0221   0.0593   0.0593
如上所述，在第三实施例中，在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的下线圈片23分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最外侧位置上的上线圈片22和最内侧位置上的下线圈片23分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。通过将线圈节距设置为13，可以使空间二次谐波的绕组系数最小化。减小由电枢电流产生的磁通量的空间二次谐波分量。空间二次谐波分量的磁通量作用于主磁通量上，并且产生2直径节点磁激励力。通过减小空间二次谐波分量的磁通量，产生2直径节点的电磁激励力，减小2直径节点定子铁芯的振动，并且能够提供可靠的电枢。
在第三实施例中，与第一实施例和第二实施例相比，相反连接侧线圈端部处的跳线20b是不必要的。
该实施例并不限于图中示出的配置。甚至当利用下线圈片16替代图4中的上线圈片15，利用不同相替代的上线圈片22被假定为利用不同相替代的下线圈片23，不同相的上线圈片24被假定为不同相的下线圈片25，下线圈片16被假定为上线圈片15，利用不同相替代的下线圈片23被假定为利用不同相替代的上线圈片22，以及不同相的下线圈片25被假定为不同相的上线圈片24时，也能够获得相同的功能和效果。甚至当从图上所示的位置改变引出位置时，功能和效果也是相同的。此外，在图4中，通过将包括4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路并联连接来形成两个并联的绕组。甚至当通过将两组电路串联连接来形成电枢绕组时，也能够获得相同的功能和效果。
(第四实施例)
接下来，将解释根据第四实施例的旋转电机的电枢绕组。
在第四实施例中，与第一实施例共有的元件被给予了相同的附图标记，并且省略对其的解释。主要解释不同于第一实施例的部分。
图5是示出了根据第四实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。
在图5中，每相在相带17和相带18中的每个相带的连接侧线圈端部19a处设置四个跳线20a，并且每相在相反连接侧线圈端部19b处设置八个跳线20b。在4线圈相带17中，从该相的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的上线圈片22分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的上线圈片22分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24来替代。
表5示出了在第四实施例中的线圈节距与各空间次数的绕组系数之间的关系。将表5与表1相比较，在第四实施例中，当线圈节距是13或14时，空间五次绕组系数和空间七次绕组系数被减小到小于10％，并且空间二次绕组系数小于表1中示出的常规示例中的值。因此，可以减小由电枢电流形成的磁通量的空间二次谐波分量。
表5第四实施例中的线圈节距与绕组系数之间的关系
  线圈节距   9   10   11   12   13   14
  基波绕组系数   0.8053   0.8537   0.8907   0.8902   0.9281   0.9281
  空间二次绕组系数   0.0434   0.0366   0.0279   0.0180   0.0083   0.0083
  空间五次绕组系数   0.0885   0.1101   0.1165   0.1023   0.0808   0.0808
  空间七次绕组系数   0.0745   0.0433   0.1327   0.1395   0.0593   0.0593
如上所述，在第四实施例中，在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的上线圈片22分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24来替代。在5线圈相带18中，从相的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的上线圈片22分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24来替代。通过将线圈节距设置为13，可以使空间二次谐波的绕组系数最小化。减小由电枢电流产生的磁通量的空间二次谐波分量。空间二次谐波分量的磁通量作用于主磁通量上，并且产生2直径节点磁激励力。通过减小空间二次谐波分量的磁通量，产生2直径节点的电磁激励力，减小2直径节点定子铁芯的振动，并且能够提供可靠的电枢。
该实施例并不限于图中示出的配置。甚至当图5中的上线圈片15被假定为下线圈片16，利用不同相替代的上线圈片22被假定为利用不同相替代的下线圈片23，不同相的上线圈片24被假定为不同相的下线圈片25，并且下线圈片16被假定为上线圈片15时，也能够获得相同的功能和效果。甚至当从图上改变引出位置时，功能和效果也是相同的。此外，在图5中，通过将包括4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路并联连接来形成两个并联的绕组。甚至当通过将两组电路串联连接来形成电枢绕组时，也能够获得相同的功能和效果。
(第五实施例)
接下来，将解释根据第五实施例的旋转电机的电枢绕组。
在第五实施例中，与第一实施例共有的元件被给予相同的附图标记，并且省略对其的解释。主要解释不同于第一实施例的部分。
图6是示出了根据第五实施例的旋转电机的电枢绕组的一个相的展开示意图。
在图6中，每相在相带17和相带18中的每个相带的连接侧线圈端部19a处设置八个跳线20a。在4线圈相带17中，从该相的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的下线圈片23分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的下线圈片23分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。
表6示出了在第五实施例中的线圈节距与各空间次数的绕组系数之间的关系。将表6与表1相比较，在第五实施例中，当线圈节距是13或14时，空间五次绕组系数和空间七次绕组系数被减小到小于10％，并且空间二次绕组系数小于表1中示出的常规示例中的值。因此，可以减小由电枢电流形成的磁通量的空间二次谐波分量。
表6第五实施例中的线圈节距与绕组系数之间的关系
  线圈节距   9   10   11   12   13   14
  基波绕组系数   0.7829   0.8300   0.8660   0.8902   0.9024   0.9024
  空间二次绕组系数   0.0381   0.0320   0.0242   0.0151   0.0051   0.0051
  空间五次绕组系数   0.0349   0.0181   0.0047   0.0259   0.0386   0.0386
  空间七次绕组系数   0.1356   0.1500   0.0703   0.0536   0.1438   0.1438
如上所述，在第五实施例中，在4线圈相带17中，从该相带的中心看的最内侧位置上的线圈片22和最外侧位置上的线圈片23分别用相邻的不同相的5线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。在5线圈相带18中，从该相带的中心看的最内侧位置上的上线圈片22和最外侧位置上的下线圈片23分别用相邻的不同相的4线圈相带的上线圈片24和下线圈片25来替代。可以减小空间二次谐波的绕组系数。当线圈节距被设置为13时，增加了空间七次谐波的绕组系数，但是可以使空间二次谐波的绕组系数最小化。因此，减小由电枢电流产生的磁通量的空间二次谐波分量。空间二次谐波分量的磁通量作用于主磁通量上，并且产生2直径节点磁激励力。通过减小空间二次谐波分量的磁通量，产生2直径节点的电磁激励力，减小2直径节点定子铁芯的振动，并且能够提供可靠的电枢。
在第五实施例中，与第一实施例、第二实施例和第四实施例相比，相反连接侧线圈端部处的跳线20b是不必要的。
该实施例并不限于图中示出的配置。甚至当从图上所示的位置改变引出位置时，功能和效果也是相同的。此外，在图6中，通过将包括4线圈相带17和5线圈相带18的两组电路并联连接来形成两个并联的绕组。甚至当通过将两组电路串联连接来形成电枢绕组时，也能够获得相同的功能和效果。
如上文所详细解释的，根据每个实施例，可以提供旋转电机的电枢绕组，其中减小了由电枢电流产生的磁通量引起的4极分量的电磁激励力，减小了电枢铁芯的振动，并且提高了可靠性。
虽然已经描述了特定实施例，但是仅仅是通过示例的方式来介绍这些实施例的，并且这些实施例并不是要限制本发明的范围。事实上，本文描述的新颖性方法和系统可以以多种其它形式实施；此外，在不脱离本发明的精神的情况下可以对本文所描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代和改变。所附的权利要求及其等同将覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (11)

1.一种旋转电机的3相4极2层的电枢绕组，所述电枢绕组的每一相的绕组形成串联线圈，每个串联线圈包括：
上线圈片和下线圈片，所述上线圈片和所述下线圈片在连接侧线圈端部和相反连接侧线圈端部处相互连接，所述上线圈片和所述下线圈片被放置在设置于电枢铁芯中的54个槽内，
设置在从每一相的相带的中心看的最内侧位置和最外侧位置中的至少一个位置上的所述上线圈片和所述下线圈片中的至少一个线圈片用相邻相的线圈片来替代。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的电枢绕组，其中，在每一相的所述上线圈片或者所述下线圈片中，在5线圈相带中，从每一相的相带的中心看的最外侧位置上的线圈片用相邻相的线圈片来替代，并且在4线圈相带中，从每一相的相带的中心看的最内侧位置上的线圈片用相邻相的线圈片来替代。
3.根据权利要求2所述的旋转电机的电枢绕组，其中，线圈节距被设置为10-12中的一个。
4.根据权利要求1所述的旋转电机的电枢绕组，其中
在5线圈相带中，从每一相的相带的中心看的最外侧位置上的最外侧的上线圈片和下线圈片用相邻相的线圈片来替代，并且
在4线圈相带中，从每一相的相带的中心看的最内侧位置上的最内侧的上线圈片和下线圈片用相邻相的线圈片来替代。
5.根据权利要求4所述的旋转电机的电枢绕组，其中，线圈节距被设置为9-11中的一个。
6.根据权利要求1所述的旋转电机的电枢绕组，其中
在5线圈相带中，从每一相的相带的中心看，最外侧位置上的上线圈片和最内侧位置上的下线圈片用相邻相的线圈片来替代，或者最外侧位置上的下线圈片和最内侧位置上的上线圈片用相邻相的线圈片来替代，并且
在4线圈相带中，从每一相的相带的中心看，最内侧位置上的上线圈片和最外侧位置上的下线圈片用相邻相的线圈片来替代，或者最外侧位置上的上线圈片和最内侧位置上的下线圈片用相邻相的线圈片来替代。
7.根据权利要求6所述的旋转电机的电枢绕组，其中，线圈节距被设置为12-14中的一个。
8.根据权利要求1所述的旋转电机的电枢绕组，其中，在每一相的相带中的所述上线圈片或者所述下线圈片中，从每一相的相带的中心看的最外侧位置上的线圈片和最内侧位置上的线圈片用相邻相的线圈片来替代。
9.根据权利要求8所述的旋转电机的电枢绕组，其中，线圈节距被设置为13和14中的一个。
10.根据权利要求1所述的旋转电机的电枢绕组，其中，从相带的中心看的最内侧位置上的最内侧的上线圈片和下线圈片以及最外侧位置上的最外侧的上线圈片和下线圈片用相邻相的线圈片来替代。
11.根据权利要求10所述的旋转电机的电枢绕组，其中，线圈节距被设置为13和14中的一个。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104143870A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 株式会社东芝 旋转电机的电枢绕组
CN104242586A (zh) * 2013-06-14 2014-12-24 阿斯莫株式会社 电枢及电枢的制造方法
CN104485764A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 江西清华泰豪三波电机有限公司 一种单匝多圈连绕式成型叠绕组
CN107332381A (zh) * 2017-06-21 2017-11-07 佛山市三水日彩电器有限公司 节能直流变频单相高效电机外绕线组结构

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698901B1 (en) * 2011-12-02 2019-08-28 Lg Electronics Inc. Stator of electric machine, electric motor provided with same, and electric vehicle provided with electric motor
EP2632028A3 (en) * 2012-02-23 2017-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Armature winding of rotating electrical machine
EP2843806B1 (en) 2013-09-03 2016-02-24 Alstom Technology Ltd Stator winding of a rotating electrical machine
EP3217519B1 (en) 2016-03-07 2018-10-03 General Electric Technology GmbH A method to apply an insulation
CN112510952B (zh) * 2020-11-25 2021-09-28 哈尔滨工业大学 基于磁场调制原理的横向错位无刷双转子电机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1530466A (en) * 1924-08-08 1925-03-17 Gen Electric Induction-motor winding
US6359361B1 (en) * 2000-02-25 2002-03-19 Hitachi, Ltd. Armature winding and rotating electric machine using the same
JP2009268233A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp 電動機および電力供給制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3408517A (en) * 1966-02-23 1968-10-29 Gen Electric Multiple circuit winding patterns for polyphase dynamoelectric machines
US4158788A (en) * 1977-09-27 1979-06-19 Westinghouse Electric Corp. Special motor windings for the suppression of a specific harmonic by expanding the electrical angle of phase belts
US5231324A (en) * 1990-07-19 1993-07-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Three-phase armature winding
JP3351258B2 (ja) * 1995-09-27 2002-11-25 株式会社デンソー 車両用交流発電機
JP2002272074A (ja) * 2001-03-15 2002-09-20 Moric Co Ltd 永久磁石式３相交流回転電気機器
JP5231950B2 (ja) * 2008-11-13 2013-07-10 株式会社東芝 回転電機の電機子巻線

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1530466A (en) * 1924-08-08 1925-03-17 Gen Electric Induction-motor winding
US6359361B1 (en) * 2000-02-25 2002-03-19 Hitachi, Ltd. Armature winding and rotating electric machine using the same
JP2009268233A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp 電動機および電力供給制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乔长君: "《电机检修速查手册》", 30 September 2009, article "接线图的画法", pages: 194-199 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104143870A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 株式会社东芝 旋转电机的电枢绕组
US9722467B2 (en) 2013-05-10 2017-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Armature windings of rotating electrical machines
CN104242586A (zh) * 2013-06-14 2014-12-24 阿斯莫株式会社 电枢及电枢的制造方法
CN104242586B (zh) * 2013-06-14 2018-03-30 阿斯莫株式会社 电枢及电枢的制造方法
CN104485764A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 江西清华泰豪三波电机有限公司 一种单匝多圈连绕式成型叠绕组
CN107332381A (zh) * 2017-06-21 2017-11-07 佛山市三水日彩电器有限公司 节能直流变频单相高效电机外绕线组结构
CN107332381B (zh) * 2017-06-21 2024-04-02 佛山市三水日彩电器有限公司 节能直流变频单相高效电机外绕线组结构

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