CN114667665A - 用于ac电机定子的集中绕组布局 - Google Patents

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P·克里斯蒂安森
A·杜克
R·B·索伦森
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Abstract

一种AC电机（31），包括：定子（20），其具有沿着圆周方向（X）分布的多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）和多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）；转子（30），其相对于定子（20）可相反旋转；集中绕组布局（100），其包括分别缠绕在多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）上并且属于至少六个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的多个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212），线圈被缠绕成使得当考虑三个相邻线圈时，中间线圈插入在中间线圈的相同方向上缠绕的一个线圈和中间线圈的相反方向上缠绕的另一个线圈之间，其中所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）包括第一奇/偶槽集合（1，3，5，7，9，11）和第二偶/奇槽集合（2，4，6，8，10，12），在第一槽集合（1，3，5，7，9，11）中的每个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212）连接到一个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的输入导体（401，402，403，404，405，406）或中性导体（N1，N2），每个互连（301，302，303，304，305，306）在第二槽集合（2，4，6，8，10，12）的两个相应槽之间延伸。

Description

用于AC电机定子的集中绕组布局
技术领域
本发明涉及用于AC电机定子的集中绕组布局。特别但不排他地，本发明可以涉及用于风力涡轮机发电机定子的集中绕组布局。本发明进一步涉及一种包括AC电机定子中的集中绕组布局的用于制造AC电机的制造方法。
背景技术
设计带有每槽具有两个或更多个线圈的绕组布局的多相位AC电机，需要特别注意提供有效的电绝缘系统。
首先，机器定子磁绕组应当通过通常注释为接地壁或主壁绝缘的绝缘部件与定子绝缘。如果机器被设计用于单层（即每槽一个线圈）绕组布局，则那么主壁绝缘就足够了——假设磁线/线股是匝间绝缘的。如果机器被设计具有每槽两个（双层绕组布局）或更多个线圈，则那么可能需要在每个槽内部添加相位分离器，以使每个相位彼此绝缘。相位分离器的尺寸、特别是厚度取决于属于不同相位的线圈之间的最大电压差，这些线圈彼此相邻地容纳在相同槽中，并且因此这些线圈需要被相位分离器分离。
上面所描述的问题在具有多于三个相位的多相位AC电机中特别相关。对于较大的机器，诸如离岸风力涡轮机的一些发电机，发电机绕组可以拆分成两个三相位系统（六相位AC电机），从两个独立的电压转换器馈电，每个电压转换器产生三相位正弦波形。这两个三相位系统通常可以彼此串联提供，并且电分离达30°或60°的相位角（任何其它相位角移位都是可能的）。移位转换器系统之一以产生与两个转换器系统之间的角度差呈现了减少转矩脉动的机会。该方法在组合电机的绕组配置以最小化电压应力方面也给出了很大的灵活性。
然而，在具有集中绕组布局的已知多相位AC电机中，可以改进在相同槽中容纳的各相位之间的电压差。
发明内容
上面所描述的需求可以通过根据独立权利要求的主题来满足。从属权利要求描述了本发明的有利实施例。
根据本发明的第一方面，提供了一种AC电机，其包括：
定子，其具有从第一个齿到最后一个齿沿着圆周方向分布的多个齿和在圆周方向上与多个齿交替的多个槽；
转子，其相对于定子围绕旋转轴线可旋转，转子的旋转方向与圆周方向相反；
集中绕组布局，其包括分别缠绕在多个齿上并且属于至少六个相位的多个线圈，所述线圈被缠绕成使得当考虑三个相邻线圈时，中间线圈被插入在中间线圈的相同方向上缠绕的一个线圈和中间线圈的相反方向上缠绕的另一个线圈之间，
多个槽中的每个槽容纳所述多个线圈中的至少两个线圈，所述至少六个相位中的每个相位包括第一线圈和第二线圈，一个相位的第二线圈相对于相同相位的相应第一线圈在相反方向上缠绕，
连接每个相位的第一和第二线圈的多个互连，
其中所述多个槽包括第一槽集合和在圆周方向上与第一槽集合交替的第二槽集合，第一槽集合中的每个线圈连接到一个相位的输入导体或中性导体，每个互连在第二槽集合的两个相应槽之间延伸。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造上面所描述的AC电机的方法。
根据本发明，相同槽中两个线圈之间的相位分离器的厚度可以最小化，这是由于相应相位之间的电压差的减小，这在使用上面所描述的绕组布局时被经历。最终，根据本发明的可能实施例，这样的相位分离器可能不存在，电压差被减小到最小值或零值。
本发明的AC电机可以是永磁同步电机。电机可以是或包括电动机或发电机，特别是包括在风力涡轮机中的发电机。
根据本发明的实施例，集中绕组布局包括至少第一线圈集合和第二线圈集合，分别对应于集中绕组布局的第一个三相位集合和第二个三相位集合。在这样的实施例中，第一线圈集合串联电连接到第二线圈集合。第一线圈集合和第二线圈集合可以电分离达30°或60°的相位角。本发明也可以被适配到具有多于六个相位的集中绕组布局。
现在参照附图描述本发明的实施例。本发明不限于图示或描述的实施例。
附图说明
图1示出了包括根据本发明的AC电机的风力涡轮机的示意性截面；
图2示出了根据本发明的6相位集中绕组布局的示意图；
图3示出了图2的集中绕组布局的电压矢量图；
图4示出了图2和图3的集中绕组布局的示意性布置；
图5示出了图4的集中绕组布局的连接布置的第一实施例；
图6示出了图5的连接布置的示意性物理布置；
图7示出了图4的集中绕组布局的连接布置的第二实施例；
图8示出了图7的连接布置的示意性物理布置；
图9示出了图4的集中绕组布局的连接布置的第三实施例；
图10示出了图9的连接布置的示意性物理布置；
图11示出了根据本发明的AC电机定子的槽。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。注意，在不同的图中，相似或相同的元件被提供有相同的附图标记。
图1示出了根据本发明的风力涡轮机21。风力涡轮机21包括安装在未描绘的地基上的塔架32。机舱33布置在塔架32的顶部。风力涡轮机21进一步包括具有至少一个叶片34的风力转子35（在图1的实施例中，风力转子包括三个叶片34，其中仅两个叶片34可见）。风力转子35围绕旋转轴线Y可旋转。叶片34相对于旋转轴线Y大体上径向延伸。风力涡轮机21包括发电机31，所述发电机31包括定子20和转子30。转子30相对于定子20关于旋转轴线Y可旋转。风力转子35要么直接（例如直接驱动）要么借助于可旋转主轴39和/或通过齿轮箱（图1中未示出）与发电机31旋转耦合。提供示意性描绘的轴承组装件38，以便将主轴39和转子35保持就位。可旋转的主轴9沿着旋转轴线Y延伸。
如图5至图10中所示出的，定子20具有多个齿101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112，所述齿在定子20的圆周方向X上与多个槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12交替，所述定子20的圆周方向X相对于旋转轴线Y在圆周定向。转子30的旋转方向V与圆周方向X相反。所述多个槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中的每一个沿着径向方向R、即正交于旋转轴线Y，从相应的槽底部1b、2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b、9b、10b、11b、12b延伸到相应的槽顶部1a、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8a、9a、10a、11a、12a。根据本发明，发电机31包括集中绕组布局100，该集中绕组布局100包括缠绕在多个齿101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112上并且属于至少六个相位A1、A2、B1、B2、C1、C2的多个线圈201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212。当考虑沿着圆周方向X的三个相邻线圈时，线圈被缠绕成使得插入在其它两个相邻线圈之间的中间线圈在一个第一方向（顺时针或逆时针）上缠绕，而其它两个线圈中的一个在中间线圈的相同方向（顺时针或逆时针）上缠绕，并且另一个线圈在中间线圈的相反方向（逆时针或逆时针）上缠绕。每个槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12容纳至少两个线圈，每个相位A1、A2、B1、B2、C1、C2包括第一线圈201、202、203、204、205、206和第二线圈207、208、209、210、211、212，一个相位的第二线圈207、208、209、210、211、212在相对于相应第一线圈201、202、203、204、205、206的相反方向上缠绕。提供多个互连301、302、303、304、305、306用于连接每个相位的第一和第二线圈。多个槽包括第一槽集合1、3、5、7、9、11和第二槽集合2、4、6、8、10、12，它们在圆周方向X上与第一槽集合2、4、6、8、10、12交替。在附图的实施例中，第一槽集合1、3、5、7、9、11与奇数槽（第一、第三、第五、第七、第九和第十一）重合，而第二槽集合2、4、6、8、10、12与偶数槽（第二、第四、第六、第八、第十和第十二）重合。第一槽集合1、3、5、7、9、11中的每个线圈201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212连接到一个相位A1、A2、B1、B2、C1、C2的输入导体401、402、403、404、405、406或中性导体N1、N2。每个互连301、302、303、304、305、306在第二槽集合2、4、6、8、10、12的两个相应槽之间延伸。
线圈201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212和互连301、302、303、304、305、306可以在相应的表面上承载（carry）相应的绝缘。
图2示意性地示出了每个相位A1、A2、B1、B2、C1、C2的相应第一线圈201、202、203、204、205、206和第二线圈207、208、209、210、211、212，如在下文中详述的。每个互连301、302、303、304、305、306由一个点示意性地表示。
图3示意性示出了对应的电压矢量图。第一线圈集合201、203、205、207、209、211与第二线圈集合202、204、206、208、210、212电分离达30°的相位角α。根据本发明的其它实施例（未示出），相位角α可以具有任何其它值，例如60°。
图4示出了从齿的径向顶部看去的集中绕组布局100的示意性布置（径向方向垂直于图4的附图）。集中绕组布局100包括第一线圈集合201、203、205、207、209、211和第二线圈集合202、204、206、208、210、212，分别对应于第一个三相位集合A1、B1、C1和第二个三相位集合A2、B2、C2。每个第一线圈集合201、203、205、207、209、211和每个第二线圈集合202、204、206、208、210、212对应于相应的三相系统。第一线圈集合201、203、205、207、209、211通过三个相应的互连301、302、303连接。第二线圈集合202、204、206、208、210、212通过三个其它相应的互连304、305、306连接。根据本发明的其它实施例（未示出），集中绕组布局可以包括不同数量的相位，例如多于两个三相系统。第一线圈集合201、203、205、207、209、211串联电连接到第二线圈集合202、204、206、208、210、212。线圈201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212分别缠绕在齿106、105、102、101、110、109、112、111、108、107、104、105上。在图4的视图中，线圈201、203、205、208、210、212（即第一线圈集合的前三个线圈和第二线圈集合的后三个线圈）逆时针缠绕，而其它线圈202、204、206、207、209、211（即第二线圈集合的前三个线圈和第一线圈集合的后三个线圈）顺时针缠绕。根据本发明的其它实施例（未示出），线圈201、203、205、208、210、212可以顺时针缠绕，而其它线圈202、204、206、207、209、211可以逆时针缠绕。
第一线圈集合201、203、205、207、209、211包括：
- 第一相位A1的第一线圈201，
- 第二相位B1的第一线圈203，
- 第三相位C1的第一线圈205，
- 通过第一互连301连接到第一相位A1的第一线圈201的第一相位A1的第二线圈207，
- 通过第二互连302连接到第二相位B1的第一线圈203的第二相位B1的第二线圈209，
- 通过第三互连303连接到第三相位C1的第一线圈205的第三相位C1的第二线圈211。
第一线圈集合201、203、205、207、209、211以如下这样的方式连接在槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中，使得：
- 第一相位A1的第一线圈201缠绕在第一相位A1的输入导体401和第一互连301之间，
- 第二相位B1的第一线圈203缠绕在第二互连302和第二相位B1的输入导体402之间，
- 第三相位C1的第一线圈205缠绕在第三互连303和第三相位C1的输入导体403之间，
- 第一相位A1的第二线圈207缠绕在第一中性输出导体N1和第一互连301之间，
- 第二相位B1的第二线圈209缠绕在第一中性输出导体N1和第二互连302之间，
- 第三相位C1的第二线圈211缠绕在第一中性输出导体N1和第三互连303之间。
第二线圈集合202、204、206、208、210、212包括：
- 第一相位A2的第一线圈202，
- 第二相位B2的第一线圈204，
- 第三相位C2的第一线圈206，
- 通过第四互连304连接到第一相位A2的第一线圈202的第一相位A2的第二线圈208，
- 通过第五互连305连接到第二相位B2的第一线圈204的第二相位B2的第二线圈210，
- 通过第六互连306连接到第三相位C2的第一线圈206的第三相位C2的第二线圈212。
第二线圈集合202、204、206、208、210、212以如下这样的方式连接在槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中，使得：
- 第一相位A2的第一线圈202缠绕在第一相位A2的输入导体404和第四互连304之间，
- 第二相位B2的第一线圈204缠绕在第五互连305和第二相位B2的输入导体405之间，
- 第三相位C2的第一线圈206缠绕在第六互连306和第三相位C2的输入导体406之间，
- 第一相位A2的第二线圈208缠绕在第二中性输出导体N2和第四互连304之间，
- 第二相位B2的第二线圈210缠绕在第二中性输出导体N2和第五互连305之间，
- 第三相位C2的第二线圈212缠绕在第二中性输出导体N2和第六互连306之间。
在图5和图6的第一实施例中，在相应的槽底部1b、3b、5b、7b、9b、11b提供与第一和第二中性输出导体N1、N2和输入导体401、402、403、404、405、406的连接。特别是（图5）：
- 在第一槽1的槽底部1b，在第一和第二齿101、102之间，提供了与第二相位B1、B2的输入导体402、405的连接，
- 在第三槽3的槽底部3b，在第三和第四齿103、104之间，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第五槽5的槽底部5b，在第五和第六齿105、106之间，提供了与第一相位A1、A2的输入导体401、404的连接，
- 在第七槽7的槽底部7b，在第七和第八齿107、108之间，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第九槽9的槽底部9b，在第九和第十齿109、110之间，提供了与第三相位C1、C2的输入导体403、406的连接，
- 在第十一槽11的槽底部11b，在第十一和第十二齿111、112之间，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接。
因此，在其它槽2、4、6、8、10、12的槽顶部2a、4a、6a、8a、10a、12a提供与互连301、302、303、304、305、306的连接，不包括与第一和第二中性输出导体N1、N2和输入导体401、402、403、404、405、406的连接（图6）。
在图7和图8的第二实施例中，与第一和第二中性输出导体N1、N2、输入导体401、402、403、404、405、406和互连301、302、303、304、305、306的连接根据以下各项提供：
- 在第一槽1的槽顶部1a，提供了与第二相位B1、B2的输入导体402、405的连接，
- 在第二槽2的槽底部2b，提供了与第二和第六互连302、306的连接，
- 在第三槽3的槽顶部3a，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第四槽4的槽底部4b，提供了与第三和第四互连303、304的连接，
- 在第五槽5的槽顶部5a，提供了与第一相位A1、A2的输入导体401、404的连接，
- 在第六槽6的槽底部6b，提供了与第一和第五互连301、305的连接，
- 在第七槽7中，分别在槽底部7b和槽顶部7a提供与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第八槽8的槽顶部8a，提供了与第二和第六互连302、306的连接，
- 在第九槽9的槽底部9b，提供了与第三相位C1、C2的输入导体403、406的连接，
- 在第十槽10的槽顶部10a，提供了与第三和第四互连303、304的连接，
- 在第十一槽11中，分别在槽顶部11a和槽底部11b提供与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
-在第十二槽12的槽底部12b，提供了与第一和第五互连301、305的连接。
在图9和图10的第三实施例中，与第一和第二中性输出导体N1、N2、输入导体401、402、403、404、405、406和互连301、302、303、304、305、306的连接根据以下各项提供：
- 在第一槽1的槽顶部1a，提供了与第二相位B1、B2的输入导体402、405的连接，
- 在第二槽2的槽底部2b，提供了与第二和第六互连302、306的连接，
- 在第三槽3的槽顶部3a，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第四槽4的槽底部4b，提供了与第三和第四互连303、304的连接，
- 在第五槽5的槽顶部5a，提供了与第一相位A1、A2的输入导体401、404的连接，
- 在第六槽6中，分别在槽底部6b和槽顶部6a提供与第一和第五互连301、305的连接，
- 在第七槽7的槽底部7b，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第八槽8的槽顶部8a，提供了与第二和第六互连302、306的连接，
- 在第九槽9的槽底部9b，提供了与第三相位C1、C2的输入导体403、406的连接，
- 在第十槽10的槽顶部10a，提供了与第三和第四互连303、304的连接，
- 在第十一槽11的槽底部11b，提供了与第一和第二中性输出导体N1、N2的连接，
- 在第十二槽12中，分别在槽顶部12a和槽底部12b提供了与第一和第五互连301、305的连接。
在第三实施例中，互连301、302、303、304、305、306彼此平行（图10），即每个互连301、302、303、304、305、306在相应的槽顶部和相应的槽底部之间延伸。
参照图11，示出了两个齿502和503之间的槽501（对应于图4的槽1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中的任何一个）。槽501容纳两个相邻的相位504、505。壁绝缘体506提供在每个相位504、505以及齿502和503的壁之间。径向定向的相位分离器507将相位504、505彼此分离。根据本发明，由于相位504、505之间的电压差的减小，因此相位分离器507的厚度可以最小化。最终，根据本发明的可能实施例，相位分离器507不存在，相位504、505之间的电压差减小到最小值或零值。在这样的情况下，每个相位504、505的线圈表面上的绝缘足以在相位504、505之间提供有效的绝缘。

Claims (11)

1.AC电机（31），包括：
定子（20），其具有从第一个齿（101）到最后一个齿（112）沿着圆周方向（X）分布的多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）和在圆周方向（X）上与所述多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）交替的多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12），
转子（30），其相对于定子（20）围绕旋转轴线（Y）可旋转，转子（30）的旋转方向与圆周方向（X）相反，
集中绕组布局（100），其包括分别缠绕在所述多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）上并且属于至少六个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的多个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212），所述线圈被缠绕成使得当考虑三个相邻线圈时，中间线圈被插入在中间线圈的相同方向上缠绕的一个线圈和中间线圈的相反方向上缠绕的另一个线圈之间，
所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）中的每个槽容纳所述多个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212）中的至少两个线圈，所述至少六个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）中的每个相位包括第一线圈（201，202，203，204，205，206）和第二线圈（207，208，209，210，211，212），一个相位的第二线圈（207，208，209，210，211，212）相对于相同相位的相应第一线圈（201，202，203，204，205，206）在相反方向上缠绕，
连接每个相位的第一和第二线圈的多个互连（301，302，303，304，305，306），
其中所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）包括第一槽集合（1，3，5，7，9，11）和在圆周方向（X）上与第一槽集合（2，4，6，8，10，12）交替的第二槽集合（2，4，6，8，10，12），第一槽集合（1，3，5，7，9，11）中的每个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212）连接到一个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的输入导体（401，402，403，404，405，406）或中性导体（N1，N2），每个互连（301，302，303，304，305，306）在第二槽集合（2，4，6，8，10，12）的两个相应槽之间延伸。
2.根据权利要求1所述的AC电机（31），其中所述集中绕组布局（100）包括至少第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）和第二线圈集合（202，204，206，208，210，212），分别对应于集中绕组布局（100）的第一个三相位集合（A1，B1，C1）和第二个三相位集合（A2，B2，C2）。
3.根据权利要求1或2所述的AC电机（31），其中所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）中的每一个从槽顶部（1a，2a，3a，4a，5a，6a，7a，8a，9a，10a，11a，12a）径向延伸到槽底部（1b，2b，3b，4b，5b，6b，7b，8b，9b，10b，11b，12b），在槽底部（1b，2b，3b，4b，5b，6b，7b，8b，9b，10b，11b，12b）处提供与输入导体（401，402，403，404，405，406）和中性导体（N1，N2）之间的每个连接。
4.根据权利要求2或3所述的AC电机（31），其中所述第一槽集合（1，3，5，7，9，11）包括第一槽子集（1，5，9）和与第一槽子集（1，5，9）交替的第二线圈子集（3，7，11），第一槽子集（1，5，9）中的线圈（201，202，205，206，209，210）与输入导体（401，402，403，404，405，406）连接，第二线圈子集（3，7，11）中的线圈（203，204，207，208，211，212）与中性导体连接。
5.根据权利要求4所述的AC电机（31），其中第一槽子集（1，5，9）中的每个槽中的两个线圈（201，202，205，206，209，210）分别与第一个三相位集合（A1，B1，Cl）的输入导体（401，402，403，403，404，405，406）和第二个三相位集合（A2，B2，C2）的输入导体（401，402，403，404，406）连接。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的AC电机（31），其中每个互连（301，302，303，304，305，306）在一个槽（12，2，4，6）的槽顶部（12a，2a，4a，6a）到另一个槽（6，8，10，12）的槽底部（6b，8b，10b，12b）之间延伸。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的AC电机（31），其中所述第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）串联电连接到第二线圈集合（202，204，206，208，210，212）。
8.根据权利要求7所述的AC电机（31），其中所述第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）和第二线圈集合（202，204，206，208，210，212）电分离达30°或60°的相位角（α）。
9.风力涡轮机（21），包括根据前述权利要求中任一项的发电机（31）。
10.制造AC电机（31）的方法，包括：
提供定子（20），所述定子具有从第一个齿（101）到最后一个齿（112）沿着圆周方向（X）分布的多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）和在圆周方向（X）上与所述多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）交替的多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12），
提供转子（30），所述转子（30）相对于定子（20）围绕旋转轴线（Y）可旋转，转子（30）的旋转方向与圆周方向（X）相反，
布置集中绕组布局（100），所述集中绕组布局（100）包括分别缠绕在所述多个齿（101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112）上并且属于至少六个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的多个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212），所述线圈被缠绕成使得当考虑三个相邻线圈时，中间线圈被插入在中间线圈的相同方向上缠绕的一个线圈和中间线圈的相反方向上缠绕的另一个线圈之间，所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）中的每个槽容纳所述多个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212）中的至少两个线圈，所述至少六个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）中的每个相位包括第一线圈（201，202，203，204，205，206）和第二线圈（207，208，209，210，211，212），一个相位的第二线圈（207，208，209，210，211，212）相对于相同相位的相应第一线圈（201，202，203，204，205，206）在相反方向上缠绕，
布置连接每个相位的第一和第二线圈的多个互连（301，302，303，304，305，306），
其中所述多个槽（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）包括第一槽集合（1，3，5，7，9，11）和在圆周方向（X）上与第一槽集合（2，4，6，8，10，12）交替的第二槽集合（2，4，6，8，10，12），第一槽集合（1，3，5，7，9，11）中的每个线圈（201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212）连接到一个相位（A1，A2，B1，B2，C1，C2）的输入导体（401，402，403，404，405，406）或中性导体（N1，N2），每个互连（301，302，303，304，305，306）在第二槽集合（2，4，6，8，10，12）的两个相应槽之间延伸。
11.根据前述权利要求所述的方法，其中所述集中绕组布局（100）包括至少第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）和与第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）串联电连接的第二线圈集合（202，204，206，208，210，212），分别对应于集中绕组布局（100）的第一个三相位集合（A1，B1，C1）和第二个三相位集合（A2，B2，C2），第一线圈集合（201，203，205，207，209，211）和第二线圈集合（202，204，206，208，210，212）电分离达30°或60°的相位角（α）。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3614533A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Concentrated winding layout for a stator of an electrical ac machine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100289372A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 Denso Corporation Electric rotating machine having improved stator coil arrangement for reducing magnetic noise and torque ripple
US20100308681A1 (en) * 2008-01-31 2010-12-09 Yoshichika Kawashima Electric motor
CN201975885U (zh) * 2010-12-09 2011-09-14 江西泰豪特种电机有限公司 小型永磁高速电机六相绕组
EP2372878A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-05 Kokusan Denki Co., Ltd. Rotating electrical machine and method for manufacturing a stator thereof
WO2013080720A1 (ja) * 2011-12-02 2013-06-06 株式会社 日立製作所 アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法
JP2016077125A (ja) * 2014-10-09 2016-05-12 三菱電機株式会社 ３相２重化モータ及び３相２重化モータの製造方法
FR3031421A1 (fr) * 2015-01-07 2016-07-08 Bosch Gmbh Robert Stator de machine electrique et son procede de fabrication
US20170085138A1 (en) * 2014-06-06 2017-03-23 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet motor and driving apparatus-integrated permanent magnet motor
CN109906541A (zh) * 2016-11-03 2019-06-18 法雷奥电机设备公司 设置有可控卷绕线圈的旋转电机定子

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100308681A1 (en) * 2008-01-31 2010-12-09 Yoshichika Kawashima Electric motor
US20100289372A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 Denso Corporation Electric rotating machine having improved stator coil arrangement for reducing magnetic noise and torque ripple
EP2372878A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-05 Kokusan Denki Co., Ltd. Rotating electrical machine and method for manufacturing a stator thereof
CN201975885U (zh) * 2010-12-09 2011-09-14 江西泰豪特种电机有限公司 小型永磁高速电机六相绕组
WO2013080720A1 (ja) * 2011-12-02 2013-06-06 株式会社 日立製作所 アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法
US20170085138A1 (en) * 2014-06-06 2017-03-23 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet motor and driving apparatus-integrated permanent magnet motor
JP2016077125A (ja) * 2014-10-09 2016-05-12 三菱電機株式会社 ３相２重化モータ及び３相２重化モータの製造方法
FR3031421A1 (fr) * 2015-01-07 2016-07-08 Bosch Gmbh Robert Stator de machine electrique et son procede de fabrication
CN109906541A (zh) * 2016-11-03 2019-06-18 法雷奥电机设备公司 设置有可控卷绕线圈的旋转电机定子

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