CN103269137A - 一种双绕组电机结构 - Google Patents
一种双绕组电机结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103269137A CN103269137A CN 201310203804 CN201310203804A CN103269137A CN 103269137 A CN103269137 A CN 103269137A CN 201310203804 CN201310203804 CN 201310203804 CN 201310203804 A CN201310203804 A CN 201310203804A CN 103269137 A CN103269137 A CN 103269137A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winding
- group
- phase
- stator
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明公布了一种双绕组电机结构，包括定子、转子、第一组绕组、第二组绕组，定子为集中式绕组结构，定子槽数为12的倍数，定子槽数与转子极数之比为3比2或6比5；当定子槽数与转子极数之比为3比2时，两组绕组间的相位差为0度，当定子槽数与转子极数之比为6比5时，两组绕组间的相位差为30度；第一组绕组和第二组绕组在定子的各齿部上沿同一方向按照U相、W相、V相绕组线圈的顺序进行缠绕，且两组绕组线圈各在齿部上逐一交替缠绕；两组绕组的各对应相的绕组线圈相邻。本发明旨在针对现有技术存在的不足，提供一种绕组间的磁路独立，实现磁路解耦，有利于控制的实现，提高了系统效率的双绕组电机结构。
Description
技术领域
本发明属于电机结构领域，具体涉及一种磁路解耦的双绕组电机结构。
背景技术：
现有的双绕组电机结构，为实现两个绕组的功率分配，通常采用下述方法：将原属于三相电机的定子线圈，根据功率分配比率，分成两套三相线圈，这两套线圈通常同槽放置，两套线圈间加绝缘材料以实现电气隔离。这两套线圈共有定子磁路，磁路不解耦，当分别对两套线圈独立控制时，一套线圈会对另一套线圈性能产生影响，将会影响系统性能。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术中的不足，公开一种两组绕组各自缠绕在不同的定子齿部，从而实现绕组间的磁路独立和磁路解耦，有利于电机控制，提高了系统效率的双绕组电机结构。
其技术方案为：
包括定子、转子、第一组绕组、第二组绕组，定子为集中式绕组结构，即各绕组线圈的节距均为1，定子槽数为12的倍数，定子槽数与转子极数之比为3比2或6比5；当定子槽数与转子极数之比为3比2时，两组绕组间的相位差为0度，当定子槽数与转子极数之比为6比5时，两组绕组间的相位差为30度；第一组绕组和第二组绕组在定子的各齿部上沿同一方向按照U相绕组线圈、W相绕组线圈、V相绕组线圈的顺序进行缠绕，且第一组绕组线圈与第二组绕组线圈在定子的各齿部上逐一交替缠绕；第一组绕组的U相绕组线圈与第二组绕组的U相绕组线圈相邻，第一组绕组W相绕组线圈与第二组绕组的W相绕组线圈相邻，第一组绕组V相绕组线圈与第二组绕组的V相绕组线圈相邻。
双绕组电机的转子的类型为永磁转子或同步磁阻转子或开关磁阻转子。
双绕组电机的定子的类型一体式定子或分段拼块式定子。
第一组绕组或第二组绕组的三相之间的连接方式为星接或角接。
第一组绕组或第二组绕组的每一相的各绕组线圈间的连接方式为串联或并联。
第一组绕组和第二组绕组的外接电压等级不相等时，两组绕组间无公共电气节点。
第一组绕组和第二组绕组间的相位差为30度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性正负交替，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相反。
第一组绕组和第二组绕组间的相位差为0度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性相同，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相同。
定子的同一定子槽内的两套绕组线圈间具有绝缘层。
相比于传统的双绕组电机结构，本发明具有显著的优点和有益效果，具体体现为：
（1）本发明的双绕组电机结构的两组绕组各自缠绕在不同的定子齿部上，两套绕组间的磁路各自独立，实现了磁路解耦，两套绕组工作时互不影响，有利于控制的实现，提高了系统效率。
（2）本发明的双绕组电机结构中的同一个槽内的两套绕组线圈，仅需加两层绝缘，节约了绝缘材料的用量、降低了成本，同时减小了因绝缘材料造成的热阻，有利于电机的散热，提高了电机的效率。
（3）本发明的双绕组电机结构由于磁路各自独立，实现了磁路解耦，所以易于根据两套绕组的功率分配关系，来设计两套绕组所占槽形的尺寸，实现了磁路解耦结构下双绕组电机的功率分配。
附图说明
图1是本发明的双绕组电机结构采用分段拼块式定子时的定子结构图；
图2是本发明的双绕组电机结构采用一体式定子时的定子结构图；
图3是本发明的双绕组电机结构采用永磁转子时的转子结构图；
图4是本发明的双绕组电机结构采用同步磁阻转子时的转子结构图；
图5是本发明的双绕组电机结构采用开关磁阻转子时的转子结构图。
具体实施方式
以下结合附图来叙述本发明的具体实施方式，以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下关于本发明的实施方式的描述只是示例性，并不是为了限制本发明的所要保护的主题，对于本发明所描述的实施例还存在的其他在权利要求保护范围内的变化，都属于本发明所需要保护的主题。
如图1所示，图1是本发明的双绕组电机结构采用分段拼块式定子时的定子结构图，分段拼块式定子即定子外环为封闭式结构，定子2由各个定子齿拼块拼合而成，分段拼块式定子结构为技术领域内人员所熟知的结构，故在此不再赘述。定子2采用集中式绕组结构，即各绕组线圈的节距均为1。定子槽数为12的倍数，在图1具体为12槽，定子槽数与转子极数之比为3比2或6比5；当定子槽数与转子极数之比为3比2时，两组绕组间的相位差为0度，当定子槽数与转子极数之比为6比5时，两组绕组间的相位差为30度。
第一组绕组和第二组绕组在定子的各齿部上沿同一方向按照U相绕组线圈、W相绕组线圈、V相绕组线圈的顺序进行缠绕，且第一组绕组线圈与第二组绕组线圈在定子的各齿部上逐一交替缠绕；第一组绕组的U相绕组线圈与第二组绕组的U相绕组线圈相邻，第一组绕组W相绕组线圈与第二组绕组的W相绕组线圈相邻，第一组绕组V相绕组线圈与第二组绕组的V相绕组线圈相邻。具体到图1中的结构则为第一组绕组的U相绕组线圈包括绕组线圈U1a、绕组线圈U1b，第一组绕组的W相绕组线圈包括绕组线圈W1a、绕组线圈W1b，第一组绕组的V相绕组线圈包括绕组线圈V1a、绕组线圈V1b；第二组绕组的U相绕组线圈包括绕组线圈U2a、绕组线圈U2b，第一组绕组的W相绕组线圈包括绕组线圈W2a、绕组线圈W2b，第一组绕组的V相绕组线圈包括绕组线圈V2a、绕组线圈V2b；两组绕组的各绕组线圈沿顺时针方向按绕组线圈U1a、绕组线圈U2a、绕组线圈W1a、绕组线圈W2a、绕组线圈V1a、绕组线圈V2a、绕组线圈U1b、绕组线圈U2b、绕组线圈W1b、绕组线圈W2b、绕组线圈V1b、绕组线圈V2b的顺序依次缠绕在定子2的齿部3上。第一组绕组所在的定子齿的齿部宽度和第二组绕组所在的定子齿的齿部宽度间相差不超过10%；第一组绕组所在的定子齿的轭部宽度和第二组绕组所在的定子齿的轭部宽度间相差不超过10%。
当第一组绕组和第二组绕组间的相位差为30度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性正负交替，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相反。具体而言，即在某个齿部上的绕组线圈，其电流为由齿部左侧的绕组线圈部分流入，齿部右侧的绕组线圈部分流出，而另一个齿部上的绕组线圈，其电流为由齿部左侧的绕组线圈部分流出，齿部右侧的绕组线圈部分流入；或在某个齿部上的绕组线圈，其电流为由齿部右侧的绕组线圈部分流入，齿部左侧的绕组线圈部分流出，而另一个齿部上的绕组线圈，其电流为由齿部右侧的绕组线圈部分流出，齿部左侧的绕组线圈部分流入；以上两者均为两套绕组的极性相反，反之则为极性相同。具体至图1则是绕组线圈U1a、绕组线圈U1b的极性相反，绕组线圈W1a、绕组线圈W2a的极性相反，其他绕组线圈依次类推。
当第一组绕组和第二组绕组间的相位差为0度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性相同，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相同。具体至图1则是绕组线圈U1a、绕组线圈U1b的极性相同，绕组线圈W1a、绕组线圈W2a的极性相同，其他绕组线圈依次类推。
当定子2的槽数为24槽、36槽等其他数量时，其绕组线圈的结构分布规律即为以上述的12槽分布规律和极性规律为一组，多组12槽结构头尾相接形成，此为本领域人员所容易理解，故在此处不再赘述。
第一组绕组或第二组绕组的三相之间的连接方式为星接或角接；第一组绕组或第二组绕组的每一相的各绕组线圈间的连接方式为串联或并联；第一组绕组和第二组绕组的外接电压等级不相等时，两组绕组间无公共电气节点；第一组绕组和第二组绕组的外接电压等级相等时，两组绕组间可无公共电气节点也可有公共电气节点。
定子2的同一定子槽内的两套绕组线圈间具有绝缘层4，通过用绝缘材质的包裹各个齿部3上所缠绕的绕组线圈从而形成绝缘层4。电机定子绕组线圈的绝缘层结构和定子齿部均为本领域技术人员所熟知，可以明确的辨识，故在图1和图2中为了标注简洁，没有依次标注。
图2是本发明的双绕组电机结构采用一体式定子时的定子结构图，图2与图1的区别仅仅在于图2中的定子2为通过定子冲片叠加而成的一体式定子结构。
图3是本发明的双绕组电机结构采用永磁转子时的转子结构图，图4是本发明的双绕组电机结构采用同步磁阻转子时的转子结构图，图5是本发明的双绕组电机结构采用开关磁阻转子时的转子结构图。图3至图5的转子3的极数均为8，即为定子槽数为12，定子槽数与转子级数比为3：2的情况下的转子结构，而当定子槽数为其他数量或定子槽数与转子极数比值为6比5的情况下，转子的极数可直接算出，且以上类型的转子结构也为本领域内技术人员所熟知，故转子的其它极数的情况在次不再赘述。
本发明的实施例为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。
Claims (9)
1.一种双绕组电机结构，包括定子、转子、第一组绕组、第二组绕组，其特征在于：所述定子为集中式绕组结构，即各绕组线圈的节距均为1，定子槽数为12的倍数，定子槽数与转子极数之比为3比2或6比5；当定子槽数与转子极数之比为3比2时，两组绕组间的相位差为0度，当定子槽数与转子极数之比为6比5时，两组绕组间的相位差为30度；第一组绕组和第二组绕组在定子的各齿部上沿同一方向按照U相绕组线圈、W相绕组线圈、V相绕组线圈的顺序进行缠绕，且第一组绕组线圈与第二组绕组线圈在定子的各齿部上逐一交替缠绕；第一组绕组的U相绕组线圈与第二组绕组的U相绕组线圈相邻，第一组绕组W相绕组线圈与第二组绕组的W相绕组线圈相邻，第一组绕组V相绕组线圈与第二组绕组的V相绕组线圈相邻。
2.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述双绕组电机的转子的类型为永磁转子或同步磁阻转子或开关磁阻转子。
3.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述双绕组电机的定子的类型一体式定子或分段拼块式定子。
4.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述第一组绕组或第二组绕组的三相之间的连接方式为星接或角接。
5.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述第一组绕组或第二组绕组的每一相的各绕组线圈间的连接方式为串联或并联。
6.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述第一组绕组和第二组绕组的外接电压等级不相等时，两组绕组间无公共电气节点。
7.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述第一组绕组和第二组绕组间的相位差为30度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性正负交替，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相反。
8.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述第一组绕组和第二组绕组间的相位差为0度时，每组绕组的每一相的各绕组线圈间的极性相同，即位于某个齿部上的绕组线圈，与距其最近且同属于同一组绕组的同一相的另一套绕组线圈，两者的电流方向相同。
9.根据权利要求1所述的双绕组电机结构，其特征在于：所述定子的同一定子槽内的两套绕组线圈间具有绝缘层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201310203804 CN103269137A (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 一种双绕组电机结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201310203804 CN103269137A (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 一种双绕组电机结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103269137A true CN103269137A (zh) | 2013-08-28 |
Family
ID=49012751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201310203804 Pending CN103269137A (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 一种双绕组电机结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103269137A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104617687A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-05-13 | 贵州航天林泉电机有限公司 | 一种双绕组电机定子 |
| CN105958673A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-09-21 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种双绕组电机定子结构及其制作工艺 |
| WO2017101637A1 (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 新疆金风科技股份有限公司 | 电机定子、永磁发电机 |
| CN108923594A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-30 | 无锡赛盈动力科技有限公司 | 一种三相交流电机 |
| CN109474136A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-15 | 西安航天动力测控技术研究所 | 一种提高电机组件可靠性的余度设计方法 |
| CN110040175A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-23 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种电动车辆及其转向助力系统、双源双绕组电机 |
| WO2021042455A1 (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | 中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种双绕组永磁电机 |
| CN112910191A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-04 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种轮毂电机的定子的制造方法、轮毂电机和电动车 |
-
2013
- 2013-05-28 CN CN 201310203804 patent/CN103269137A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104617687A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-05-13 | 贵州航天林泉电机有限公司 | 一种双绕组电机定子 |
| WO2017101637A1 (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 新疆金风科技股份有限公司 | 电机定子、永磁发电机 |
| CN105958673A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-09-21 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种双绕组电机定子结构及其制作工艺 |
| CN110040175A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-23 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种电动车辆及其转向助力系统、双源双绕组电机 |
| CN108923594A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-30 | 无锡赛盈动力科技有限公司 | 一种三相交流电机 |
| CN109474136A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-15 | 西安航天动力测控技术研究所 | 一种提高电机组件可靠性的余度设计方法 |
| WO2021042455A1 (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | 中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种双绕组永磁电机 |
| CN112910191A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-04 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种轮毂电机的定子的制造方法、轮毂电机和电动车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103269137A (zh) | 一种双绕组电机结构 | |
| US10461591B2 (en) | Rotary electric machine with armature coil end top portions displaced in a radial direction | |
| KR101655147B1 (ko) | 헤어핀 구동모터의 고정자 권선 패턴 | |
| US8471428B2 (en) | Rotating electrical machine | |
| CN102255459B (zh) | 用于低压大功率多极多相永磁同步电机的定子绕组联接法 | |
| CN207304180U (zh) | 一种电机定子及电机 | |
| CN106899159B (zh) | 一种双△绕组交流发电机 | |
| CN110556931B (zh) | 模块化多相交流容错电机 | |
| CN104242495A (zh) | 电机定子及具有该电机定子的电机 | |
| BR112021014769A2 (pt) | Máquina elétrica de fluxo axial | |
| US9118231B2 (en) | Stator of rotating electrical machine and rotating electrical machine | |
| CN102739010B (zh) | 整数槽双层环形绕组直线电机 | |
| CN202513795U (zh) | 一种半齿绕组开关磁阻电机 | |
| CN212258560U (zh) | 三相定子绕组、电机定子总成及电机 | |
| CN201918864U (zh) | 一种永磁同步电机定子 | |
| CN105978203A (zh) | 一种无公约数奇数槽分数槽分布绕组的长距绕组结构 | |
| KR101266857B1 (ko) | 전기 기계용 어셈블리의 세그먼트, 전기 기계의 어셈블리 장치, 및 그 어셈블리 장치를 구비한 전기 기계 | |
| JP2003143822A (ja) | 誘導電動機 | |
| EP3340439B1 (en) | Voltage balanced winding pattern for an electric machine with a minimal number of connections and method for assembly of such winding | |
| CN202050341U (zh) | 抽油机专用y-△混合绕组高效节能拖动装置 | |
| CN103280902B (zh) | 一种十二相定子永磁型磁通切换电机 | |
| CN102868246A (zh) | 大容量低速永磁风力发电机 | |
| CN212572208U (zh) | 三相定子绕组、电机定子总成及电机 | |
| CN102468731B (zh) | 一种永磁同步电机定子 | |
| Yahaya | Single layer winding of three phase induction motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130828 |