CN204761241U - 一种带有多段抽头绕组的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有多段抽头绕组的电机，包括A、B、C三相绕组，其特征在于该三相绕组中至少二相绕组的结构如下：每相定子抽头绕组中设置n个抽头引出线，所述n个抽头引出线分别从n个铁芯槽孔中引出，所述抽头引出线从中断开，将定子抽头绕组分为n+1段子绕组，所述抽头引出线则作为相邻两段子绕组的引出连接线，所述引出连接线与切换开关连接，通过所述切换开关实现所述n+1段子绕组的并联连接或串联连接。每相绕组线圈改为多平分段抽头绕组线圈后，每段抽头引出的连接线只有两根，不存在相邻两段绕组头尾引出连接线接错的现象，生产工艺得到很大的改善。

Description

一种带有多段抽头绕组的电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，涉及一种电机，特别是一种带有多段抽头绕组电机。

背景技术

现有技术中的电动车的直流双动力电动机在绕组设计上通常有2个绕组。为了能使2段绕组线圈分布在所有定子铁芯位置都处于工作状态，提高铁芯的使用效率。例如，一种适于软换档的无刷永磁直流电动机定子绕组的专利技术，该电机中每相定子的2段绕组分别绕进所有铁芯的同一柱上，铁芯中同一槽孔引出2段绕组的两个首端，另同一槽孔引出2段绕组的两个末端，外层段绕组的首端为第一输入端，外层段绕组的末端与内层段绕组的首端连接引出线做为第二输入端。内层段绕组的末端与另两相内层段绕组的末端连接成中点星型接法.当电源端与第一输入端连接时，2节绕组串联，线圈匝数多，电感抗大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强。当电源端与第二输入端连接时，仅连接一节绕组，此时线圈匝数少，磁通量小，电感量抗小，流过线圈的电流增大，电机运行于高速档，电机速度得到提高。但同时也存着不足，电动车在平路行驶时，第一输入端绕组空置。由于电机总线圈匝数比现有单动力电机线圈匝数增加一倍，使得线圈导线截面积减少，内阻增加、功耗加大，导致电机发热，缩短电机寿命。

为了解决上述平路行驶时，铁芯外层段绕组第一输入端空置的问题，一种三相直流电机绕组连接结构的专利技术，将同相铁芯同一柱上的2段绕组的连接结构重新改进，具体是：当爬坡时，2段绕组线圈串联，线圈匝数多，，电感量抗大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强。当平路行驶时，同相铁芯同一柱上的2段绕组，其中，第一输入端原为空置绕组，通过继电器开关将2段绕组并联，这样总感抗减少，流过线圈的电流增大，电机速度得到提高。同时，电机每相铁芯同柱上的2段绕组一起工作，使得线圈导线截面积增大，内阻减少、功耗减少，电机发热小，从而延长电机使用寿命。

但是该电机技术也存在的问题是：1铁芯同柱上的2段绕组在低速档爬坡时是串联的，通常电机三相线电压在1秒钟里调制固定频率有几千个方波电压，方波电压的占空比由调速把来控制。由于外层段绕组的首端的电流进入绕组，从末端流出经外线路转换器开关回路到内层段绕组的首端，此时、铁芯同柱上的2段绕组的2个首端方波电压已不在同步.内层段绕组首端的方波电压滞后于外层段绕组的首端方波电压。同步电压减少，铁芯同柱上2段绕组共同产生的磁通力减少。不同步方波电压的存在，使得2段绕组的方波电压一高一低，共同作用在铁芯同柱上产生径向电流损耗，磁通力相互抵消，造成电机的无用功率增加，降低电机的输出功率；2按上述现有技术，当电机功率增加，若增加到铁芯同柱上为4段绕组线圈时，铁芯相线绕组要分别绕4次才能绕完，相当于现有单层电机4倍的工作量，劳动强度大；3当铁芯同柱上多层段绕组增加时，从铁芯同柱上同一个槽孔引出的连接线也增加，使得生产过程中，相邻多段绕组头尾的引出连接线都集中在一起，绕组的头尾很容易连接错，增加了其生产工艺难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是真对现有的技术存在上述问题，提出了一种多段抽头绕组电机，能够降低生产工艺难度。

本实用新型的目的通过下列技术方案来实现：一种带有多段抽头绕组的电机，包括A、B、C三相绕组，其特征在于该三相绕组中至少二相绕组的结构如下：每相定子抽头绕组中设置n个抽头引出线，所述n个抽头引出线分别从n个铁芯槽孔中引出，所述抽头引出线从中断开，将定子抽头绕组分为n+1段子绕组，所述抽头引出线则作为相邻两段子绕组的引出连接线，所述引出连接线与切换开关连接，通过所述切换开关实现所述n+1段子绕组的并联连接或串联连接。

所述n为1~5。

所述切换开关采用双刀双掷继电器开关。

根据本实用新型的一个实施例，每相定子抽头绕组中部设置1个抽头引出线，将定子抽头绕组分为2段子绕组，所述定子抽头绕组的一端为第一段子绕组的尾，所述定子抽头绕组的另一端为第二段子绕组的头（这里的定子抽头绕组的一端和另一端表示的是原来一整根定子抽头绕组的一端和另一端），所述抽头引出线从中断开，所述抽头引出线形成第一段子绕组的头和第二段子绕组的尾，通过双刀双掷继电器开关进行连接，其具体连接结构如下：第一段子绕组的尾与第一中性点连接，第一段子绕组的头与第一开关常闭点连接，第一开关动触点与第二段子绕组的头连接,第一开关常开点空置，第一段子绕组的头与第二开关的常开点连接，第二开关的动触点与第二段子绕组的尾连接，第二开关常闭点与第二中性点连接。

当平路时，继电器工作，每相2个平分段绕组或3个以上平分段绕组，变成2个或3个以上独立的单星型接法绕组电机。由于多个独立的单星型接法绕组电机同时工作，流过线圈的总电流赠大，电机运行于高速档，电机速度得到提高。当在爬坡时，继电器工作，使得每相2个平分段绕组或3个以上平分段绕组相互串联，变成单个星型接法绕组电机，由于线圈匝数多，，电感抗大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强。

与现有技术相比，本带有多平分段抽头绕组直流电机的优点在于：

本实用新型是将每相铁芯同柱上多层段绕组串联的结构，改为每相多平分段抽头绕组相互串联多段绕组的结构。每相每段绕组的首端相位都是同步电压，消除了铁芯同柱上同层多段绕组线圈在串联时产生不同步电压的径向电流损耗和磁通力相互抵消的问题，电机的输出功率得到提高。

每相绕组线圈改为多平分段抽头绕组线圈后，每段抽头引出的连接线只有两根，不存在相邻两段绕组头尾引出连接线接错的现象，生产工艺得到很大的改善。

每相铁芯同柱多段绕组线圈需多次分别绕制线圈的工作量，通过每相多次平分段抽头绕组引出连接线，只需一次性绕制就可完成，缩短了工作时间，大大降低了劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例定子铁芯的接线结构示意图。

图2为图1中实施例的第一种使用状态。

图3为图1中实施例的另一种使用状态。

图4是本实用新型另一实施例定子铁芯的接线结构示意图。

图5为图4中实施例的第一种使用状态。

图6为图4中实施例的另一种使用状态。

具体实施方式

实施例一

一种带有多平分段抽头绕组的电机，包括A、B、C三相绕组，其特征在于该三相绕组中至少二相绕组的连接结构如下：每相定子抽头绕组中设置n个抽头引出线，所述n个抽头引出线分别从n个铁芯槽孔中引出，所述抽头引出线从中断开，将定子抽头绕组分为n+1段子绕组，所述抽头引出线则作为相邻两段子绕组的头或尾的引出连接线，所述引出连接线与切换开关连接，通过所述切换开关实现所述n+1段子绕组的并联连接或串联连接。

如图1所示，其中三相绕组每一相绕组的连接结构如下：每相绕组抽一个抽头，形成2个子绕组，每相绕组中每段子绕组线圈的匝数相等，每个抽头引出线从中剪断，做为相邻两段子绕组头尾的引出连接线，相邻两段子绕组头尾的引出连接线，通过一个双刀双掷继电器开关进行连接，每相绕组均由二段子绕组组成，第二段子绕组的头端与相对应电源端连接，第一段子绕组的尾端与其他第一段子绕组的尾端相互连接，形成第一中性点O1。A相绕组由LA2和LA1二段子绕组组成，第二段子绕组LA2的头端与第一继电器JA的动触点端Aｄ1连接，第一开关的常开点Aｂ1空置，第一开关的常闭点Aｋ1与第一段子绕组LA1的头端连接，第二段子绕组LA2的尾端与第二继电器JA的动触点端Aｄ2连接，第二开关的常开点Aｂ2与第一段子绕组LA1的头端连接，第二开关的常闭点Aｋ2与其他第二开关的常闭点Aｋ2相互连接到第二中性点O2；B相绕组由LB2和LB1二段子绕组组成，第二段子绕组LB2的头端与第一继电器JB的动触点端Bｄ1连接，第一开关的常开点Bｂ1空置，第一开关的常闭点Bｋ1与第一段子绕组LB1的头端连接，第二段子绕组LB2的尾端与第二继电器JB的动触点端Bｄ2连接，第二开关的常开点Bｂ2与第一段子绕组LB1的头端连接，第二开关的常闭点Bｋ2与其他第二开关的常闭点Bｋ2相互连接到第二中性点O2点；C相绕组由LC2和LC1二段子绕组组成，第二段子绕组LC2的头端与第一继电器JC的动触点端Cｄ1连接，第一开关的常开点Cｂ1空置，第一开关的常闭点Cｋ1与第一段子绕组LC1的头端连接，第二段子绕组LC2的尾端与第二继电器JC的动触点端Cｄ2连接，第二开关的常开点Cｂ2与第一段子绕组LC1的头端连接，第二开关的常闭点Cｋ2与其他第二开关的常闭点Cｋ2相互连接到第二中性点O2。本实用新型定子铁芯绕组的连接线结构，如图1所示。在本实施例中，当继电器线圈得电工作时，继电器JA、JB、JC所有的动触点掷向继电器所有的常开点，使得每一相绕组的第二段绕组和第一段绕组串联，如图2所示的状态，由于绕组线圈匝数多，，电感量大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强；当继电器线圈不得电工作时，继电器JA、JB、JC所有的动触点静止状态与继电器所有的常闭点连接，使得每一相绕组的2段绕组，变成了2个独立的单星型接法绕组电机,，其工作状态，如图3所示。由于2个独立的单星型接法绕组电机同时工作，流过线圈的总电流赠大，电机运行于高速档，电机速度得到提高。

实施例二

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处，在于每相绕组为2个抽头数，每相绕组平分为3段子绕组，A相平分为第一子绕组LA1、第二子绕组LA2，第三子绕组LA3；B相平分为第一子绕组LB1、第二子绕组LB2，第三子绕组LB3；C相平分为第一子绕组LC1、第二子绕组LC2，第三子绕组LC3。

三相绕组每相绕组的连接结构如图4所示。以A相为例，第一子绕组LA1的尾端连接至第一中性点O1，第一子绕组LA1的头端分别与第一个双刀双掷继电器开关的第一开关的常闭触点Ak11以及第二开关的常开触点Ab12连接，第二子绕组LA2的尾端与第一个双刀双掷继电器开关的第二开关的动触点Ad12连接，第二子绕组LA2的头端分别与第二个双刀双掷继电器开关的第一开关的常闭触点Ak21以及第二开关的常开触点Ab22连接，第三子绕组LA3的尾端与第二个双刀双掷继电器开关的第二开关的动触点Ad22连接，第三子绕组LA3的头端与第一个双刀双掷继电器开关的第一开关的动触点Ad11以及第二个双刀双掷继电器开关的第一开关的动触点Ad21连接，第一个双刀双掷继电器开关的第二开关的常闭触点Ak12与第二中性点O2连接，第二个双刀双掷继电器开关的第二开关的常闭触点Ak22与第三中性点O3连接。

在本实施例中，当继电器线圈得电工作时，继电器JA、JB、JC所有的动触点掷向继电器所有的常开点，使得每一相绕组的第三段绕组、第二段绕组和第一段绕组相互串联，如图5所示的状态，由于绕组线圈匝数多，，电感抗大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强；当继电器线圈不得电工作时，继电器JA、JB、JC所有的动触点静止状态与继电器所有的常闭点连接，使得每一相绕组的3段绕组，变成3个独立的单星型接法绕组电机,，其工作状态，如图6所示。由于3个独立的单星型接法绕组电机同时工作，流过线圈的总电流增大，电机运行于高速档，电机速度得到提高。

Claims (4)

1.一种带有多段抽头绕组的电机，包括A、B、C三相绕组，其特征在于该三相绕组中至少二相绕组的结构如下：每相定子抽头绕组中设置n个抽头引出线，所述n个抽头引出线分别从n个铁芯槽孔中引出，所述抽头引出线从中断开，将定子抽头绕组分为n+1段子绕组，所述抽头引出线则作为相邻两段子绕组的引出连接线，所述引出连接线与切换开关连接，通过所述切换开关实现所述n+1段子绕组的并联连接或串联连接。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于所述n为1~5。

3.如权利要求3所述的电机，其特征在于每相定子抽头绕组中部设置1个抽头引出线，将定子抽头绕组分为2段子绕组，所述定子抽头绕组的一端为第一段子绕组的尾，所述定子抽头绕组的另一端为第二段子绕组的头，所述抽头引出线从中断开，所述抽头引出线形成第一段子绕组的头和第二段子绕组的尾，通过双刀双掷继电器开关进行连接，其具体连接结构如下：第一段子绕组的尾与第一中性点连接，第一段子绕组的头与第一开关常闭点连接，第一开关动触点与第二段子绕组的头连接,第一开关常开点空置，第一段子绕组的头与第二开关的常开点连接，第二开关的动触点与第二段子绕组的尾连接，第二开关常闭点与第二中性点连接。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于每相定子抽头绕组中部设置2个抽头引出线，将定子抽头绕组分为3段子绕组，通过两个双刀双掷继电器开关进行连接，第一子绕组的尾端连接至第一中性点，第一子绕组的头端分别与第一个双刀双掷继电器开关的第一开关的常闭触点以及第二开关的常开触点连接，第二子绕组的尾端与第一个双刀双掷继电器开关的第二开关的动触点连接，第二子绕组的头端分别与第二个双刀双掷继电器开关的第一开关的常闭触点以及第二开关的常开触点连接，第三子绕组的尾端与第二个双刀双掷继电器开关的第二开关的动触点连接，第三子绕组的头端与第一个双刀双掷继电器开关的第一开关的动触点以及第二个双刀双掷继电器开关的第一开关的动触点连接，第一个双刀双掷继电器开关的第二开关的常闭触点与第二中性点连接，第二个双刀双掷继电器开关的第二开关的常闭触点与第三中性点连接。