CN215934569U - 三相双层同心式正弦绕组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了三相双层同心式正弦绕组，涉及电机绕组技术领域。三相双层同心式正弦绕组，电机的线圈个数与定子槽数相等；每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等。采用本实用新型，通过该绕组绕制的电机温升低、振动和噪声小，降低了机械磨损，进而提高了电机的使用寿命。

Description

三相双层同心式正弦绕组

技术领域

本实用新型涉及电机绕组技术领域，具体而言，涉及三相双层同心式正弦绕组。

背景技术

现有三相电机的绕组方式存在以下问题：电机温升高，振动及噪声大，造成机械磨损大，电机使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供三相双层同心式正弦绕组，通过该绕组绕制的电机温升低振动和噪声小，降低了机械磨损，进而提高了电机的使用寿命。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供三相双层同心式正弦绕组，电机的线圈个数与定子槽数相等；每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述电机绕组的路数为电机的极对数。

相对于现有技术，本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

通过该绕组方式，按正弦规律布置绕组，绕制的电机振动和噪声小，降低了机械磨损，进而提高了电机的使用寿命。而且增大了电机启动转矩和堵转转矩，提高功率因素和机械效率，降低电机温升，并且能降低电机运行成本。无相带磁势谐波，削弱高次谐波及杂散谐波，优化和改善电磁波形及性能。节省有效材料(漆包线)12％-18％，下线方便，易整形，节省工时1/3，层间绝缘及相间绝缘均可预制，相间绝缘可在下线完毕后插入，省去修剪工序，优化铁芯，可进一步降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的三相双层同心式正弦绕组的平面展开图；

图2为本实用新型实施例提供的三相双层同心式正弦绕组的线圈电角示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电角及绕组分布原则平面展开图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或者竖直，而是可以稍微的倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对于“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1-图3，图1所示为为本实用新型实施例提供的三相双层同心式正弦绕组的平面展开图；图2所示为本实用新型实施例提供的三相双层同心式正弦绕组的线圈电角示意图；图3所示为本实用新型实施例提供的电角及绕组分布原则平面展开图。

本实施例提供三相双层同心式正弦绕组，电机的线圈个数与定子槽数相等；每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等。可选地，本实施例的电机的定子槽数为18槽，极数2极，3相。

通过该绕组方式，按正弦规律布置绕组，绕制的电机振动和噪声小，降低了机械磨损，进而提高了电机的使用寿命。而且增大了电机启动转矩和堵转转矩，提高功率因素和机械效率，降低电机温升。无相带磁势谐波，削弱高次谐波及杂散谐波，优化和改善电磁波形及性能。

本申请适用于极数2P＝2、4、6、8……，极相线圈个数q＝2、3、4、5、6、7……，槽数Z＝18、24、30、48、54、60、72……，(包括单层、双层迭式以及单双层混合绕组)的国标、企标及非标三相交流同步、异步绕线式散绕组电动机和发电机绕组。并且节省有效材料(漆包线)12％-18％，下线方便，易整形，节省工时1/3，层间绝缘及相间绝缘均可预制，相间绝缘可在下线完毕后插入，省去修剪工序，优化铁芯，可进一步降低制造成本。

如图1-图2所示，在本实用新型的一些实施例中，上述电机绕组的路数为电机的极对数。路数等于极对数时，有利于磁路平衡(因铁芯制造及材质误差因素)。

三相双层同心式正弦绕组线圈计算如下：

根据国标电机单层和双层迭式绕组数据，线圈相联数等于级数(2P)，每联(半极相)线圈个数为q，(

其中Z为总槽数，2P为极数，m为相数，q为自然数。)

一、匝数计算

式中，W′_n为联内线圈相应匝数(T)，W₁、W₂、W₃等；

为相极电角比，根据电角及三相绕组分布原则，三相均占1/3极距(180°)为60°相带绕组，相间隔120°即为2/3极距(参见图3)，相电角/极电角＝120°/180°＝2/3；

Kdp为电机绕组系数；

W_c为槽内线圈总匝数；

为每联线圈中心线至一个边的电角(°)，

等；W′_n取整因素会产生1-2T误差，在保证极相有效匝数前提下，W′_n可微调1-2T达到每槽线圈总匝数相等即可。

二、绕组线径计算

其中，W_c为国标中原槽内总匝数，W′_c为三相双层同心式正弦绕组槽内总匝数，d为国标原线径，0.94为槽线圈总截面充填系数；

线圈最大跨距y＝1-τ(τ＝mq)，每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等；电机绕组路数a＝P/2ⁿ或a＝P/3ⁿ，a∈N₊(1,2,3......)，n∈N(0,1,2......)；

其中，τ为极距，

y为跨距，m为相数，Z为铁芯总槽数，a为路数；

双层迭式比单层绕组电磁性能好，其特点为极相线圈个数越多越好，三相双层同心式正弦绕组极相线圈个数多于双层迭式，且按正弦规律分绕组匝数，故电磁性能优于双层迭式绕组。

三相双层同心式正弦绕组下线顺序为：

987、

121110、

151413、

181716、A321、C654。

其他极数、槽数电机绕组下线顺序类推。其中虚线槽号为下层，实线槽号为上层(参见图1、图2)。绕组的下线顺序也是灵活可变的，可依个人习惯一个线圈一个线圈的下，总之怎样获取最大空间方便下线为宜。

综上，本实用新型的实施例提供三相双层同心式正弦绕组，电机的定子槽数为18槽，极数2极，3相；电机的线圈个数与定子槽数相等；每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等。

通过该绕组方式，按正弦规律布置绕组，绕制的电机温升低、振动和噪声小，降低了机械磨损，进而提高了电机的使用寿命。而且增大了电机启动转矩和堵转转矩，提高功率因素和机械效率，降低电机温升。无相带磁势谐波，削弱高次谐波及杂散谐波，优化和改善电磁波形及性能。节省有效材料(漆包线)12％-18％，下线方便，易整形，节省工时1/3，层间绝缘及相间绝缘均可预制，相间绝缘可在下线完毕后插入，省去修剪工序，优化铁芯，可进一步降低制造成本。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.三相双层同心式正弦绕组，其特征在于：电机的线圈个数与定子槽数相等；每槽线圈均由两相线圈组成且总匝数相等。

2.根据权利要求1所述的三相双层同心式正弦绕组，其特征在于：电机绕组的路数为电机的极对数。

Images