CN109088495A - 一种用于驱动电机的4极21槽绕线方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种4极21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21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1‑21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V形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为5，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为5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

一种用于驱动电机的4极21槽绕线方法
技术领域
本申请涉及扫地机器人领域，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，对扫地机器人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，为了提高扫地机器人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
为了降低扫地机器人驱动电机的齿槽谐波，扫地机器人的驱动电机采用4极21槽电机，且采用跨距为5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。
发明内容
一种4极21槽绕线方法，包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有21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1-21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，4极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈V形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为5，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为5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7个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-7号绕线槽下层，第三线圈为7号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层，第四线圈为12号绕线槽的上层-17号绕线槽的下层，第五线圈为13号绕线槽的上层-18号绕线槽的下层，第六线圈为17号绕线槽的上层-1 号绕线槽的下层，第七线圈为18号绕线槽上层-2号绕线槽下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，反向串联第三线圈正向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈，再反向串联第六线圈，再正向串联第七线圈组成A相绕组；B相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第1线圈为5号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第2线圈为6号绕线槽上层-11号绕线槽下层，第3线圈为10号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为11绕线槽的上层-16号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-20号绕线槽的下层，第6线圈为16号绕线槽的上层-21号绕线槽的下层，第7号线圈为21号绕线槽的上层-5号绕线槽的下层；第1 线圈正向串联第2线圈，反向串联第3线圈正向串联第4线圈，然后再正向串联第5线圈，再反向串联第6线圈，再正向串联第7线圈组成B相绕组；C相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第I线圈为8号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第II线圈为9号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第III线圈为14号绕线槽的上层-19号绕线槽的下层，第IV线圈为19绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第V线圈为20号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第VI线圈为3号绕线槽上层-8号绕线槽下层，第VII线圈为4号绕线槽下层-9号绕线槽上层；第I 线圈正向串联第II线圈，反向串联第II线圈正向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈，再反向串联第VI线圈，再正向串联第VII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。
附图说明
图1为4极21槽绕线剖视图。
具体实施方式
具体实施例
参见图1，一种4极21槽绕线方法，包括呈环状的定子，沿其周向均匀分布有21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1-21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，4极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈V形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为5，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为5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7个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-7号绕线槽下层，第三线圈为7号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层，第四线圈为12号绕线槽的上层-17号绕线槽的下层，第五线圈为13号绕线槽的上层-18号绕线槽的下层，第六线圈为17号绕线槽的上层-1号绕线槽的下层，第七线圈为18号绕线槽上层-2号绕线槽下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，反向串联第三线圈正向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈，再反向串联第六线圈，再正向串联第七线圈组成A相绕组；B相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第1线圈为5号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第2线圈为6号绕线槽上层-11号绕线槽下层，第3线圈为10号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为11绕线槽的上层 -16号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-20号绕线槽的下层，第6线圈为16 号绕线槽的上层-21号绕线槽的下层，第7号线圈为21号绕线槽的上层-5号绕线槽的下层；第1线圈正向串联第2线圈，反向串联第3线圈正向串联第4线圈，然后再正向串联第5 线圈，再反向串联第6线圈，再正向串联第7线圈组成B相绕组；C相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第I线圈为8号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第II线圈为9号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第III线圈为14号绕线槽的上层-19号绕线槽的下层，第IV线圈为 19绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第V线圈为20号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第VI线圈为3号绕线槽上层-8号绕线槽下层，第VII线圈为4号绕线槽下层-9号绕线槽上层；第I线圈正向串联第II线圈，反向串联第II线圈正向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈，再反向串联第VI线圈，再正向串联第VII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。
其中，4极21槽跨距为5的各次绕组系数分别为：基波绕组系数为0.953，五次谐波的绕组系数为0.182，其次谐波绕组系数为0.124，11次谐波的绕组系数为0.066，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，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。
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4极21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21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1-21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，4极永磁体，所述永磁体嵌入转子永磁铁呈V形状分布，所述绕线槽内绕有线圈，所述线圈为跨距为5，首先，将绕组通过绕线机绕制跨距为5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7个线圈嵌线顺序为：第一线圈为1号绕线槽的上层-6号绕线槽的下层，第二线圈为2号绕线槽上层-7号绕线槽下层，第三线圈为7号绕线槽的上层-12号绕线槽的下层，第四线圈为12号绕线槽的上层-17号绕线槽的下层，第五线圈为13号绕线槽的上层-18号绕线槽的下层，第六线圈为17号绕线槽的上层-1号绕线槽的下层，第七线圈为18号绕线槽上层-2号绕线槽下层；其中第一线圈正向串联第二线圈，反向串联第三线圈正向串联第四线圈，然后再正向串联第五线圈，再反向串联第六线圈，再正向串联第七线圈组成A相绕组；B相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第1线圈为5号绕线槽的上层-10号绕线槽的下层，第2线圈为6号绕线槽上层-11号绕线槽下层，第3线圈为10号绕线槽的上层-15号绕线槽的下层，第4线圈为11绕线槽的上层-16号绕线槽的下层，第5线圈为15号绕线槽的上层-20号绕线槽的下层，第6线圈为16号绕线槽的上层-21号绕线槽的下层，第7号线圈为21号绕线槽的上层-5号绕线槽的下层；第1线圈正向串联第2线圈，反向串联第3线圈正向串联第4线圈，然后再正向串联第5线圈，再反向串联第6线圈，再正向串联第7线圈组成B相绕组；C相绕组括7个线圈嵌线顺序为：第I线圈为8号绕线槽的上层-13号绕线槽的下层，第II线圈为9号绕线槽上层-14号绕线槽下层，第III线圈为14号绕线槽的上层-19号绕线槽的下层，第IV线圈为19绕线槽的上层-3号绕线槽的下层，第V线圈为20号绕线槽的上层-4号绕线槽的下层，第VI线圈为3号绕线槽上层-8号绕线槽下层，第VII线圈为4号绕线槽下层-9号绕线槽上层；第I线圈正向串联第II线圈，反向串联第II线圈正向串联第IV线圈，然后再正向串联第V线圈，再反向串联第VI线圈，再正向串联第VII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4极21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4极21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4极21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4极21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4极21槽绕线方法，其特征在于：所述永磁铁为铷铁硼。
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EP2388895A2 (en) * 2010-02-18 2011-11-23 Tesla Motors, Inc. Electric motor
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