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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patenanmeldung Nr.
201610676730.2 mit dem Titel „DOUBLE THREE-PHASE PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR“, eingereicht am 16. August 2016 beim staatlichen Amt für geistiges Eigentum der Volksrepublik China, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Motorkonstruktion und insbesondere auf einen Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor.
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HINTERGRUND
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Ein herkömmlicher Permanentmagnet-Synchronmotor liefert hauptsächlich Leistung in drei Phasen, wobei er folglich die Nachteile einer schlechten Fehlertoleranz und einer großen Drehmomentwelligkeit aufweist. Deshalb ist in den letzten Jahren ein Mehrphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor umfassend untersucht und angewendet worden. Zusätzlich zu den Vorteilen des herkömmlichen Permanentmagnet-Synchronmotors weist er außerdem die Vorteile einer geringen Drehmomentwelligkeit, einer guten Fehlertoleranz und vieler Freiheitsgrade der Steuerung auf. Gegenwärtig werden Fünfphasen- und Sechsphasen- (d. h., Doppeldreiphasen-) Motoren am umfassendsten untersucht und angewendet. Ein Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor enthält zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen, wobei die beiden Sätze von Dreiphasenwicklungen jeweils durch separate Dreiphaseninverter mit Energie versorgt werden können. Dadurch weist er die Vorteile einer einfachen Steuerung und der geringen Kosten des Inverters auf.
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Gegenwärtig ist der 30°-Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor am gebräuchlichsten. Ein 30°-Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor bezieht sich darauf, dass es eine Differenz des elektrischen Winkels von 30° zwischen den entsprechenden Phasen der beiden Wicklungssätze gibt. Das heißt, für die beiden Wicklungssätze unterscheiden sich die A-Phasen (d. h., A1 und A2) um einen elektrischen Winkel von 30°, unterscheiden sich die B-Phasen (d. h., B1 und B2) um einen elektrischen Winkel von 30° und unterscheiden sich die C-Phasen (d. h., C1 und C2) um einen elektrischen Winkel von 30°. In einer derartigen Art werden einige Subharmonische (wie z. B. die fünfte und die siebente Harmonische) einer synthetischen magnetomotorischen Kraft eines Stators umgekehrt überlagert, wobei dadurch eine Drehmomentwelligkeit verringert wird, ein Eisenverlust und ein Wirbelstromverlust eines Permanentmagneten verringert werden und der Motorwirkungsgrad verbessert wird. Der 30°-Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor weist eine schlechte Fehlertoleranz auf. Im Fall eines Kurzschlussfehlers gibt es einen großen Übergangskurzschlussstrom in den drei Phasen, der eine permanente Beschädigung eines Inverters verursacht, dazu neigt, eine irreversible Entmagnetisierung in dem Permanentmagneten zu verursachen, ein großes Spitzenbremsdrehmoment erzeugt und dadurch zu einer Abnahme der Leistungen des Permanentmagnet-Synchronmotors führt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Im Hinblick auf das Obige wird gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor geschaffen, der darauf abzielt, die Aufgaben des Verringerns eines Dreiphasen-Übergangskurzschlussstroms und eines Spitzenbremsdrehmoments und des Verringerns eines Risikos einer irreversiblen Entmagnetisierung eines Permanentmagneten im Fall eines Übergangskurzschlussfehlers zu lösen.
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Um die obigen Aufgaben zu lösen, werden technische Lösungen wie folgt bereitgestellt.
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Es wird ein Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor bereitgestellt, der einen Stator und einen Rotor enthält, wobei ein erster Satz von Dreiphasenwicklungen und ein zweiter Satz von Dreiphasenwicklungen innerhalb der Nuten des Stators gewickelt sind, und wobei:
- der erste Satz von Dreiphasenwicklungen eine erste Phasenwicklung, eine zweite Phasenwicklung und eine dritte Phasenwicklung enthält, wobei die erste Phasenwicklung, die zweite Phasenwicklung und die dritte Phasenwicklung symmetrisch angeordnet sind;
- der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen eine vierte Phasenwicklung, eine fünfte Phasenwicklung und eine sechste Phasenwicklung enthält, wobei die vierte Phasenwicklung, die fünfte Phasenwicklung und die sechste Phasenwicklung symmetrisch angeordnet sind; und
- eine Art einer 15°-Wicklungsverbindung zwischen dem ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und dem zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen angewendet ist, so dass es einen Unterschied des elektrischen Winkels von 15° zwischen jeder der drei Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und einer entsprechenden Phase des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen gibt.
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Vorzugsweise sind sowohl der erste Satz von Dreiphasenwicklungen als auch der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen Dreiphasen-Doppelschichtwicklungen.
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Vorzugsweise ist eine Wicklungsform der Dreiphasen-Doppelschichtwicklungen eine Schleifenwicklung.
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Vorzugsweise ist eine Anzahl der Nuten des Stators 24 * N und ist eine Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 * N oder 14 * N, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
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Vorzugsweise ist in einem Fall, in dem eine Teilung jeder Spule 2 ist und eine Anzahl der Windungen jeder Spule M ist, wobei M eine positive ganze Zahl ist, die Art der zwischen dem ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und dem zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen angewendeten 15°-Wicklungsverbindung:
- es gibt einen Unterschied von fünf Nutteilungen zwischen jeder der drei Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und der entsprechenden Phase des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen.
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Vorzugsweise gilt in einem Fall, in dem der Stator 24 Nuten enthält, die sequentiell nummeriert sind, und der Rotor 10 (oder 14) Magnetpole enthält, wobei es einen Unterschied von fünf Nutteilungen zwischen jeder der drei Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und der entsprechenden Phase des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen gibt:
- die erste Phasenwicklung des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine erste Spule, eine zweite Spule, eine siebente Spule und eine achte Spule;
- eine obere Elementseite der ersten Spule ist in einer unteren Schicht einer Nut Nr. 1 angeordnet und eine untere Elementseite der ersten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 3 angeordnet; eine obere Elementseite der zweiten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 3 angeordnet und eine untere Elementseite der zweiten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 5 angeordnet; eine obere Elementseite der siebenten Spule ist in einer unteren Schicht einer Nut Nr. 13 angeordnet, eine untere Elementseite der siebenten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 15 angeordnet; eine obere Elementseite der achten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 15 angeordnet und eine untere Elementseite der achten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 17 angeordnet;
- die obere Elementseite der ersten Spule ist ein Stromeingangsanschluss der ersten Phasenwicklung, die untere Elementseite der ersten Spule ist mit der unteren Elementseite der zweiten Spule verbunden, die obere Elementseite der zweiten Spule ist mit der unteren Elementseite der siebenten Spule verbunden, die obere Elementseite der siebenten Spule ist mit der oberen Elementseite der achten Spule verbunden und die untere Elementseite der achten Spule ist ein Stromausgangsanschluss der ersten Phasenwicklung A1;
- die zweite Phasenwicklung des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine dritte Spule, eine vierte Spule, eine neunte Spule und eine zehnte Spule;
- eine obere Elementseite der dritten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 5 angeordnet und eine untere Elementseite der dritten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 7 angeordnet; eine obere Elementseite der vierten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 7 angeordnet und eine untere Elementseite der vierten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 9 angeordnet; eine obere Elementseite der neunten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 17 angeordnet, eine untere Elementseite der neunten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 19 angeordnet; eine obere Elementseite der zehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 19 angeordnet und eine untere Elementseite der zehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 21 angeordnet;
- die obere Elementseite der dritten Spule ist ein Stromausgangsanschluss der zweiten Phasenwicklung, die untere Elementseite der dritten Spule ist mit der unteren Elementseite der vierten Spule verbunden, die obere Elementseite der vierten Spule ist mit der unteren Elementseite der neunten Spule verbunden, die obere Elementseite der neunten Spule ist mit der oberen Elementseite der zehnten Spule verbunden und die untere Elementseite der zehnten Spule ist ein Stromeingangsanschluss der zweiten Phasenwicklung;
- die dritte Phasenwicklung des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine fünfte Spule, eine sechste Spule, eine elfte Spule und eine zwölfte Spule;
- eine obere Elementseite der fünften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 9 angeordnet und eine untere Elementseite der fünften Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr.11 angeordnet; eine obere Elementseite der sechsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 11 angeordnet und eine untere Elementseite der sechsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 13 angeordnet; eine obere Elementseite der elften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 21 angeordnet, eine untere Elementseite der elften Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 23 angeordnet; eine obere Elementseite der zwölften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 23 angeordnet und eine untere Elementseite der zwölften Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 1 angeordnet;
- die obere Elementseite der fünften Spule ist ein Stromeingangsanschluss der dritten Phasenwicklung, die untere Elementseite der fünften Spule ist mit der unteren Elementseite der sechsten Spule verbunden, die obere Elementseite der sechsten Spule ist mit der unteren Elementseite der elften Spule verbunden, die obere Elementseite der elften Spule ist mit der oberen Elementseite der zwölften Spule verbunden und die untere Elementseite der zwölften Spule ist ein Stromausgangsanschluss der dritten Phasenwicklung;
- die vierte Phasenwicklung des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine fünfzehnte Spule, eine sechzehnte Spule, eine einundzwanzigste Spule und eine zweiundzwanzigste Spule;
- eine obere Elementseite der fünfzehnten Spule ist in einer unteren Schicht einer Nut Nr. 6 angeordnet und eine untere Elementseite der fünfzehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 8 angeordnet; eine obere Elementseite der sechzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 8 angeordnet und eine untere Elementseite der sechzehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 10 angeordnet; eine obere Elementseite der einundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht einer Nut Nr. 18 angeordnet und eine untere Elementseite der einundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 20 angeordnet; eine obere Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 20 angeordnet und eine untere Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 22 angeordnet;
- die obere Elementseite der fünfzehnten Spule ist ein Stromeingangsanschluss der vierten Phasenwicklung, die untere Elementseite der fünfzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der sechzehnten Spule verbunden, die obere Elementseite der sechzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der einundzwanzigsten Spule verbunden, die obere Elementseite der einundzwanzigsten Spule ist mit der oberen Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule verbunden und die untere Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule ist ein Stromausgangsanschluss der vierten Phasenwicklung;
- die fünfte Phasenwicklung des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine siebzehnte Spule, eine achtzehnte Spule, eine dreiundzwanzigste Spule und eine vierundzwanzigste Spule;
- eine obere Elementseite der siebzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 10 angeordnet und eine untere Elementseite der siebzehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 12 angeordnet; eine obere Elementseite der achtzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 12 angeordnet und eine untere Elementseite der achtzehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 14 angeordnet; eine obere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 22 angeordnet und eine untere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 24 angeordnet;
- eine obere Elementseite der vierundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 24 angeordnet und eine untere Elementseite der vierundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 2 angeordnet;
- die obere Elementseite der siebzehnten Spule ist ein Stromausgangsanschluss der fünften Phasenwicklung, die untere Elementseite der siebzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der achtzehnten Spule verbunden, die obere Elementseite der achtzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule verbunden, die obere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule ist mit der oberen Elementseite der vierundzwanzigsten Spule verbunden und die untere Elementseite der vierundzwanzigsten Spule ist ein Stromeingangsanschluss der fünften Phasenwicklung;
- die sechste Phasenwicklung des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält eine dreizehnte Spule, eine vierzehnte Spule, eine neunzehnte Spule und eine zwanzigste Spule;
- eine obere Elementseite der dreizehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 2 angeordnet und eine untere Elementseite der dreizehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 4 angeordnet; eine obere Elementseite der vierzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 4 angeordnet und eine untere Elementseite der vierzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 6 angeordnet; eine obere Elementseite der neunzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 14 angeordnet, eine untere Elementseite der neunzehnten Spule ist in einer oberen Schicht einer Nut Nr. 16 angeordnet; eine obere Elementseite der zwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 16 angeordnet und eine untere Elementseite der zwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 18 angeordnet;
- die obere Elementseite der dreizehnten Spule ist ein Stromausgangsanschluss der sechsten Phasenwicklung, die untere Elementseite der dreizehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der vierzehnten Spule verbunden, die obere Elementseite der vierzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der neunzehnten Spule verbunden, die obere Elementseite der neunzehnten Spule ist mit der unteren Elementseite der zwanzigsten Spule verbunden und die untere Elementseite der zwanzigsten Spule ist ein Stromeingangsanschluss der sechsten Phasenwicklung; und
- der Stromausgangsanschluss der ersten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der zweiten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der dritten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der vierten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der fünften Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss der sechsten Phasenwicklung sind verbunden, um einen gemeinsamen Punkt zu bilden; oder der Stromausgangsanschluss der ersten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der zweiten Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss der dritten Phasenwicklung sind verbunden, um einen gemeinsamen Punkt zu bilden, und der Stromausgangsanschluss der vierten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss der fünften Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss der sechsten Phasenwicklung sind verbunden, um einen weiteren gemeinsamen Punkt zu bilden.
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Wie aus der obigen technischen Lösung ersichtlich ist, enthält der Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung den Stator und den Rotor. Der erste Satz von Dreiphasenwicklungen und der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen sind innerhalb der Nuten des Stators gewickelt. Die Dreiphasenwicklungen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen sind symmetrisch angeordnet, so dass sich die drei Phasen (A1, B1 und C1) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander unterscheiden. Die Dreiphasenwicklungen des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen sind außerdem symmetrisch angeordnet, so dass sich die drei Phasen (A2, B2 und C2) des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander unterscheiden.
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Die Art der 15°-Wicklungsverbindung ist auf den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen angewendet, so dass es einen Unterschied des elektrischen Winkels von 15° zwischen den drei Phasen (A1, B1 und C1) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und der entsprechenden Phase (A2, B2 und C2) des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen gibt. Das heißt, die A1-Phase und die A2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15°, die B1-Phase und die B2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15° und die C1-Phase und die C2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15°. Der Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor wendet eine derartige Art der 15°-Wicklungsverbindung an. Die Phasenwicklung weist eine große Eigeninduktivität und eine kleine Gegeninduktivität mit einer benachbarten Phase auf. In einem Fall eines Kurzschlussfehlers ist der Übergangs-Spitzenkurzschlussstrom klein, so dass das Risiko des Beschädigens eines Inverters klein ist und das Spitzenbremsdrehmoment außerdem klein ist. Zusätzlich führt die Art der 15°-Wicklungsverbindung zu einem kleinen Subharmonischengehalt in der magnetomotorischen Kraft des Stators für die Dreiphasenwicklungen im Fall eines Kurzschlussfehlers, so dass die magnetomotorische Spitzenentmagnetisierungskraft des Stators gering ist und der irreversible Entmagnetisierungseinfluss auf einen Permanentmagneten klein ist. Dadurch wird die Leistung des Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotors verbessert.
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Figurenliste
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Für eine deutlichere Veranschaulichung der technischen Lösungen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder der herkömmlichen Techniken werden im Folgenden die Zeichnungen kurz beschrieben, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder der herkömmlichen Techniken zu verwenden sind. Offensichtlich sind die Zeichnungen in den folgenden Beschreibungen lediglich einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wobei durch die Fachleute auf dem Gebiet basierend auf den bereitgestellten Zeichnungen andere Zeichnungen ohne kreative Anstrengungen erhalten werden können.
- - 1 ist eine schematische graphische Darstellung der Phasenunterschiede zwischen Phasen der beiden Sätze von Wicklungen gemäß einer Ausführungsform;
- - 2 ist eine schematische graphische Darstellung entfalteter Verdrahtungen eines ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen gemäß einer Ausführungsform;
- - 3 ist eine schematische graphische Darstellung entfalteter Verdrahtungen eines zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen gemäß einer Ausführungsform;
- - 4 ist eine schematische graphische Darstellung eines Teils entfalteter Verdrahtungen eines weiteren ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen gemäß einer Ausführungsform; und
- - 5 ist eine schematische graphische Darstellung eines weiteren Teils entfalteter Verdrahtungen eines weiteren ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen gemäß einer Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung deutlich und vollständig beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind offensichtlich lediglich einige anstatt alle der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Jede andere Ausführungsform, die durch die Fachleute auf dem Gebiet basierend auf den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne irgendeine kreative Anstrengung erhalten werden, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
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In einem Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor gemäß der Ausführungsform sind zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen innerhalb der Nuten eines Stators gewickelt. Der erste Satz von Dreiphasenwicklungen enthält eine erste Phasenwicklung, eine zweite Phasenwicklung und eine dritte Phasenwicklung. Die erste Phasenwicklung, die zweite Phasenwicklung und die dritte Phasenwicklung sind symmetrisch angeordnet, so dass sich die drei Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander unterscheiden. Der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen enthält eine vierte Phasenwicklung, eine fünfte Phasenwicklung und eine sechste Phasenwicklung. Die vierte Phasenwicklung, die fünfte Phasenwicklung und die sechste Phasenwicklung sind symmetrisch angeordnet, so dass sich die drei Phasen des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander unterscheiden.
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Es wird auf 1 Bezug genommen. Die A1-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die erste Phasenwicklung fließt, die B1-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die zweite Phasenwicklung fließt, und die C1-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die dritte Phasenwicklung fließt. Die A2-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die vierte Phasenwicklung fließt, die B2-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die fünfte Phasenwicklung fließt, und die C2-Phase wird in einem Fall erzeugt, in dem ein Strom durch die sechste Phasenwicklung fließt. Weil die erste Phasenwicklung, die zweite Phasenwicklung und die dritte Phasenwicklung symmetrisch angeordnet sind, unterscheiden sich die A1-Phase, die B1-Phase und die C1-Phase um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander. Weil die vierte Phasenwicklung, die fünfte Phasenwicklung und die sechste Phasenwicklung symmetrisch angeordnet sind, unterscheiden sich die A2-Phase, die B2-Phase und die C2-Phase ebenfalls um einen elektrischen Winkel von 120° voneinander.
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Eine Art der 15°-Wicklungsverbindung ist auf den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen angewendet, so dass es einen Unterschied des elektrischen Winkels von 15° zwischen jeder der drei Phasen (A1, B1 und C1) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und der entsprechenden Phase (A2, B2 und C2) des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen gibt. Das heißt, die A1-Phase und die A2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15°, die B1-Phase und die B2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15° und die C1-Phase und die C2-Phase unterscheiden sich um einen elektrischen Winkel von 15°.
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Der Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor wendet die Art der 15°-Wicklungsverbindung an. Die Phasenwicklung weist eine große Eigeninduktivität und eine kleine Gegeninduktivität mit einer benachbarten Phase auf. Im Fall eines Kurzschlussfehlers ist der Übergangs-Spitzenkurzschlussstrom klein, so dass ein Risiko des Beschädigens eines Inverters klein ist und ein Spitzenbremsdrehmoment außerdem klein ist. Zusätzlich führt die Art der 15°-Wicklungsverbindung zu einem kleinen Subharmonischengehalt in der magnetomotorischen Kraft des Stators für die Dreiphasenwicklungen in einem Fall des Kurzschlussfehlers, so dass die magnetomotorische Spitzenentmagnetisierungskraft des Stators gering ist und ein irreversibler Entmagnetisierungseinfluss auf einen Permanentmagneten klein ist. Dadurch wird eine Leistung des Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotors verbessert.
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In der Art der 15°-Wicklungsverbindung gemäß der Ausführungsform kann eine Anzahl der Nuten des Stators ein Vielfaches (k-faches) von 24 sein, während eine Anzahl der Magnetpole des Rotors entsprechend das Vielfache (k-fache) von 10 (oder 14) ist. In einem Fall, in dem z. B. die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist, ist die Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 oder 14. In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 48 ist, ist die Anzahl der Magnetpole des Rotors 20 oder 28. Andere Fälle können durch eine derartige Analogie gefolgert werden.
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2 ist eine schematische graphische Darstellung entfalteter Verdrahtungen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen in einem Fall, in dem eine Teilung einer Spule 2 ist, eine Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und eine Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 (oder 14) ist. Die 24 Nuten des Stators sind sequentiell als die Nuten Nr. 1 bis Nr. 24 festgelegt.
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Der erste Satz von Dreiphasenwicklungen enthält eine erste Spule, eine zweite Spule, eine dritte Spule, eine vierte Spule, eine fünfte Spule, eine sechste Spule, eine siebente Spule, eine achte Spule, eine neunte Spule, eine zehnte Spule, eine elfte Spule und eine zwölfte Spule, die innerhalb der ringförmigen Nuten des Stators sequentiell angeordnet sind.
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Die erste Phasenwicklung des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen enthält die erste Spule, die zweite Spule, die siebente Spule und die achte Spule. Eine obere Elementseite der ersten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 1 angeordnet und eine untere Elementseite der ersten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 3 angeordnet. Eine obere Elementseite der zweiten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 3 angeordnet und eine untere Elementseite der zweiten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 5 angeordnet. Eine obere Elementseite der siebenten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 13 angeordnet und eine untere Elementseite der siebenten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 15 angeordnet. Eine obere Elementseite der achten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 15 angeordnet und eine untere Elementseite der achten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 17 angeordnet. Die vier Spulen der ersten Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite A1+ der ersten Spule als ein Stromeingangsanschluss der ersten Phasenwicklung dient, die untere Elementseite der ersten Spule mit der unteren Elementseite der zweiten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der zweiten Spule mit der unteren Elementseite der siebenten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der siebenten Spule mit der oberen Elementseite der achten Spule verbunden ist und die untere Elementseite der achten Spule als ein Stromausgangsanschluss der ersten Phasenwicklung dient.
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Die zweite Phasenwicklung enthält die dritte Spule, die vierte Spule, die neunte Spule und die zehnte Spule. Eine obere Elementseite der dritten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 5 angeordnet und eine untere Elementseite der dritten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 7 angeordnet. Eine obere Elementseite der vierten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 7 angeordnet und eine untere Elementseite der vierten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 9 angeordnet. Eine obere Elementseite der neunten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 17 angeordnet und eine untere Elementseite der neunten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 19 angeordnet. Eine obere Elementseite der zehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 19 angeordnet und eine untere Elementseite der zehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 21 angeordnet. Die vier Spulen der zweiten Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite B1- der dritten Spule als ein Stromausgangsanschluss der zweiten Phasenwicklung dient, die untere Elementseite der dritten Spule mit der unteren Elementseite der vierten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der vierten Spule mit der unteren Elementseite der neunten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der neunten Spule mit der oberen Elementseite der zehnten Spule verbunden ist und die untere Elementseite B1+ der zehnten Spule als ein Stromeingangsanschluss der zweiten Phasenwicklung dient.
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Die dritte Phasenwicklung enthält die fünfte Spule, die sechste Spule, die elfte Spule und die zwölfte Spule. Eine obere Elementseite der fünften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 9 angeordnet und eine untere Elementseite der fünften Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 11 angeordnet. Eine obere Elementseite der sechsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 11 angeordnet und eine untere Elementseite der sechsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 13 angeordnet. Eine obere Elementseite der elften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 21 angeordnet und eine untere Elementseite der elften Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 23 angeordnet. Eine obere Elementseite der zwölften Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 23 angeordnet und eine untere Elementseite der zwölften Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 1 angeordnet. Die vier Spulen der dritten Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite C1+ der fünften Spule als ein Stromeingangsanschluss der dritten Phasenwicklung dient, eine untere Elementseite der fünften Spule mit einer unteren Elementseite der sechsten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der sechsten Spule mit der unteren Elementseite der elften Spule verbunden ist, die obere Elementseite der elften Spule mit der oberen Elementseite der zwölften Spule verbunden ist und die untere Elementseite C1- der zwölften Spule als ein Stromausgangsanschluss der dritten Phasenwicklung dient.
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3 ist eine schematische graphische Darstellung entfalteter Verdrahtungen des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen in einem Fall, in dem eine Teilung einer Spule 2 ist, eine Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und eine Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 oder 14 ist.
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Der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen enthält eine dreizehnte Spule, eine vierzehnte Spule, eine fünfzehnte Spule, eine sechzehnte Spule, eine siebzehnte Spule, eine achtzehnte Spule, eine neunzehnte Spule, eine zwanzigste Spule, eine einundzwanzigste Spule, eine zweiundzwanzigste Spule, eine dreiundzwanzigste Spule und die vierundzwanzigste Spule, die in den ringförmigen Nuten des Stators sequentiell angeordnet sind.
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Die vierte Phasenwicklung enthält die fünfzehnte Spule, die sechzehnte Spule, die einundzwanzigste Spule und die zweiundzwanzigste Spule. Eine obere Elementseite der fünfzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 6 angeordnet und eine untere Elementseite der fünfzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 8 angeordnet. Eine obere Elementseite der sechzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 8 angeordnet und eine untere Elementseite der sechzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 10 angeordnet. Eine obere Elementseite der einundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 18 angeordnet und eine untere Elementseite der einundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 20 angeordnet. Eine obere Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 20 angeordnet und eine untere Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 22 angeordnet. Die vier Spulen der vierten Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite A2+ der fünfzehnten Spule als ein Stromeingangsanschluss der vierten Phasenwicklung dient und die untere Elementseite der fünfzehnten Spule mit der unteren Elementseite der sechzehnten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der sechzehnten Spule mit der unteren Elementseite der einundzwanzigsten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der einundzwanzigsten Spule mit der oberen Elementseite der zweiundzwanzigsten Spule verbunden ist und die untere Elementseite A2- der zweiundzwanzigsten Spule als ein Stromausgangsanschluss der vierten Phasenwicklung dient.
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Die fünfte Phasenwicklung enthält die siebzehnte Spule, die achtzehnte Spule, die dreiundzwanzigste Spule und die vierundzwanzigste Spule. Eine obere Elementseite der siebzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 10 angeordnet und eine untere Elementseite der siebzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 12 angeordnet. Eine obere Elementseite der achtzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 12 angeordnet und eine untere Elementseite der achtzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 14 angeordnet. Eine obere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 22 angeordnet und eine untere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 24 angeordnet. Eine obere Elementseite der vierundzwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 24 angeordnet und eine untere Elementseite der vierundzwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 2 angeordnet. Die vier Spulen der fünften Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite A2- der siebzehnten Spule als ein Stromeingangsanschluss der fünften Phasenwicklung dient, die untere Elementseite der siebzehnten Spule mit der unteren Elementseite der achtzehnten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der achtzehnten Spule mit der unteren Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der dreiundzwanzigsten Spule mit der oberen Elementseite der vierundzwanzigsten Spule verbunden ist und die untere Elementseite B2+ der vierundzwanzigsten Spule als ein Stromeingangsanschluss der fünften Phasenwicklung dient.
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Die sechste Phasenwicklung enthält die dreizehnte Spule, die vierzehnte Spule, die neunzehnte Spule und die zwanzigste Spule. Eine obere Elementseite der dreizehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 2 angeordnet, eine untere Elementseite der dreizehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 4 angeordnet. Eine obere Elementseite der vierzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 4 angeordnet, eine untere Elementseite der vierten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 6 angeordnet. Eine obere Elementseite der neunzehnten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 14 angeordnet und eine untere Elementseite der neunzehnten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 16 angeordnet. Eine obere Elementseite der zwanzigsten Spule ist in einer unteren Schicht der Nut Nr. 16 angeordnet und eine untere Elementseite der zwanzigsten Spule ist in einer oberen Schicht der Nut Nr. 18 angeordnet. Die vier Spulen der sechsten Phasenwicklung sind in einer derartigen Art verbunden, dass die obere Elementseite C2- der dreizehnten Spule als ein Stromausgangsanschluss der sechsten Phasenwicklung dient, eine untere Elementseite der dreizehnten Spule mit der unteren Elementseite der vierzehnten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der vierzehnten Spule mit der unteren Elementseite der neunzehnten Spule verbunden ist, die obere Elementseite der neunzehnten Spule mit der unteren Elementseite der zwanzigsten Spule verbunden ist und die untere Elementseite C2+ der zwanzigsten Spule als ein Stromeingangsanschluss der sechsten Phasenwicklung dient.
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Der Stromeingangsanschluss A1+ der ersten Phasenwicklung, der Stromeingangsanschluss B1+ der zweiten Phasenwicklung und der Stromeingangsanschluss C1+ der dritten Phasenwicklung sind mit einem Dreiphasen-Vollbrückeninverter verbunden und werden durch den Dreiphasen-Vollbrückeninverter mit Energie versorgt. Der Stromeingangsanschluss A2+ der vierten Phasenwicklung, der Stromeingangsanschluss B2+ der fünften Phasenwicklung und der Stromeingangsanschluss C2+ der sechsten Phasenwicklung sind mit einem weiteren Dreiphasen-Vollbrückeninverter verbunden und werden durch den weiteren Dreiphasen-Vollbrückeninverter mit Energie versorgt. Das heißt, die beiden Sätze von Dreiphasenwicklungen können jeweils durch separate Dreiphaseninverter mit Energie versorgt werden.
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Der Stromausgangsanschluss A1- der ersten Wicklung, der Stromausgangsanschluss B1- der zweiten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss C1- der dritten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss A2- der vierten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss B2- der fünften Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss C2- der sechsten Phasenwicklung sind verbunden, um einen gemeinsamen Punkt zu bilden. Alternativ sind der Stromausgangsanschluss A1- der ersten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss B1- der zweiten Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss C1- der dritten Phasenwicklung verbunden, um einen gemeinsamen Punkt zu bilden; wobei der Stromausgangsanschluss A2- der vierten Phasenwicklung, der Stromausgangsanschluss B2- der fünften Phasenwicklung und der Stromausgangsanschluss C2- der sechsten Phasenwicklung verbunden sind, um einen weiteren gemeinsamen Punkt zu bilden. Eine Anzahl der Windungen jeder Spule ist völlig gleich, wobei die Anzahl der Windungen jeder Spule nicht spezifisch eingeschränkt ist.
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Der erste Satz von Dreiphasenwicklungen und der zweite Satz von Dreiphasenwicklungen, die in der Ausführungsform offenbart sind, sind beide Dreiphasen-Doppelschichtwicklungen. Das heißt, die Anzahl der Spulen ist gleich der Anzahl der Nuten, wobei zwei Spulenränder, ein oberer und ein unterer, in jeder Nut angeordnet sind. Zusätzlich wird eine Schleifenwicklung eingesetzt, d. h., eine letzte Spule ist einer vorhergehenden Spule für zwei in Reihe geschaltete benachbarte Spulen überlappt.
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In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die Anzahl der Magnetpole 10 ist (die Anzahl der Polpaare 5 ist), ist ein Unterschied des elektrischen Winkels für eine Nutteilung 5 * 360°/24 = 75°. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der Spulenverbindungsart nach 2 und 3 die entsprechenden Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 75° = 375° unterscheiden, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden. In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die Anzahl der Magnetpole 14 ist, ist die Anzahl der Polpaare 7, wobei sich zwei benachbarte Nuten um einen elektrischen Winkel von 7 * 360°/24 = 105° unterscheiden. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der Spulenverbindungsart nach 2 und 3 die entsprechenden Phasen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 105° = 525°, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden.
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Es wird ein oberflächenmontierter Permanentmagnet-Synchronmotor als ein Beispiel genommen, wobei die Anzahl der Nuten des Stators
24 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors
10 ist. In einem Fall, in dem ein Satz der Dreiphasenwicklungen einen Übergangskurzschlussfehler aufweist, sind die Berechnungsergebnisse der Spitzenströme und der magnetomotorischen Spitzenentmagnetisierungskräfte des Stators in der folgenden Tabelle für die Art einer 0°-Wicklungsverbindung, einer 30°-Wicklungsverbindung bzw. einer 15°-Wicklungsverbindung gezeigt (wobei die Berechnungsbedingungen wie folgt sind: ein Außendurchmesser des Motors beträgt 90 mm, eine Achsenlänge beträgt 50 mm, ein Kupferverlust gemäß einem Normalbetrieb beträgt 160 W, eine Anzahl der Windungen jeder Phase ist
24 und eine Drehzahl beträgt 4000 min
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| Wicklungsverbindung | Übergangs-Spitzenkurzschlussstrom (A) | magnetomotorische Spitzenentmagnetisierungskraft (d-Achse) des Stators (p.u.) |
| 0° | 338,5 | 1 |
| 30° | 341,6 | 0,91 |
| 15° | 243,4 | 0,37 |
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Aus den experimentellen Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotor, der die Art der 15°-Wicklungsverbindung anwendet, den Übergangs-Spitzenkurzschlussstrom effektiv verringern kann (um etwa 28 % verringert) und die magnetomotorische Spitzenentmagnetisierungskraft des Stators um etwa 63 % verringert. Deshalb kann die Leistung der Fehlertoleranz des Doppeldreiphasen-Permanentmagnet-Synchronmotors in dem Fall eines Kurzschlussfehlers signifikant verbessert werden. Der Einfluss des Übergangs-Kurzschlussfehlers ist verringert. Das heißt, die Aufgaben des Verringerns des Dreiphasen-Übergangskurzschlussstroms und des Spitzenbremsdrehmoments und des Verringerns des Risikos einer irreversiblen Entmagnetisierung in dem Permanentmagneten werden gelöst.
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4 ist ein Teil einer schematischen graphischen Darstellung entfalteter Verdrahtungen eines ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen in einem Fall, in dem die Teilung einer Spule 2 ist, eine Anzahl der Nuten des Stators 48 ist und eine Anzahl der Magnetpole des Rotors 20 oder 28 ist. 5 ist ein weiterer Teil der schematischen graphischen Darstellung der entfalteten Verdrahtungen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen in einem Fall, in dem die Teilung einer Spule 2 ist, die Anzahl der Nuten des Stators 48 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors 20 oder 28 ist.
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Der erste Satz von Dreiphasenwicklungen enthält 24 Spulen, die innerhalb der ringförmigen Nuten des Stators sequentiell angeordnet sind, um eine Schleife zu bilden. Die ersten 12 Spulen weisen eine gleiche Verbindungsart wie die 12 Spulen auf, die in dem ersten Satz von Dreiphasenwicklungen in dem Fall enthalten sind, in dem die Teilung der Spule 2 ist, die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 oder 14 ist, wie in 2 und 4 gezeigt ist. Die letzten 12 Spulen weisen eine gleiche Verbindungsart wie die 12 Spulen auf, die in dem ersten Satz von Dreiphasenwicklungen in dem Fall enthalten sind, in dem die Teilung der Spule 2 ist, die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 oder 14 ist, wie in 2 und 5 gezeigt ist. Das heißt, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Teilung der Spule 2 ist, die Anzahl der Nuten des Stators 48 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors 20 oder 28 ist, enthält in dem Fall, in dem die Teilung der Spule 2 ist, die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors 10 oder 14 ist, der erste Satz von Dreiphasenwicklungen 24 Spulen, wobei er in zwei Teile aufgeteilt ist, die eine völlig gleiche Verbindungsart aufweisen. Eine Verbindungsbeziehung der beiden völlig gleichen Teile ist spezifisch wie folgt. A1- eines ersten Teils (d. h., in 4) und A1+ eines zweiten Teils (d. h., in 5) sind verbunden, um die erste Phasenwicklung zu bilden, B1+ des ersten Teils und B1- des zweiten Teils sind verbunden, um die zweite Phasenwicklung zu bilden, C1- des ersten Teils und C1+ des zweiten Teils sind verbunden, um die dritte Phasenwicklung zu bilden. Ähnlich wird eine Verbindungsbeziehung zwischen den 24 Spulen des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen leicht verstanden, die in der Ausführungsform nicht weiter beschrieben wird.
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In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 48 ist und die Anzahl der Magnetpole 20 ist, ist die Anzahl der Polpaare P 10 und unterscheiden sich zwei benachbarte Nuten um einen elektrischen Winkel von 10 * 360°/48 = 75°. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der Spulenverbindungsart nach 4 und 5 für den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und das Anwenden der entsprechenden Spulenverbindung für den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen die entsprechenden Phasen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 75° = 375°, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden. In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 48 ist und die Anzahl der Magnetpole 28 ist, ist die Anzahl der Polpaare P 14 und unterscheiden sich zwei benachbarte Nuten um einen elektrischen Winkel von 14 * 360°/48 = 105°. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der Spulenverbindungsart nach 4 und 5 für den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und das Anwenden der entsprechenden Spulenverbindung für den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen die entsprechenden Phasen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 105° = 525° unterscheiden, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden.
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In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators ein N-faches von 24 ist und die Anzahl der Magnetpole des Rotors ein N-faches von 10 oder ein N-faches von 14 ist, wobei N eine positive ganze Zahl ist, ist die Anzahl der Spulen des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen 12 * N und ist der erste Satz von Dreiphasenwicklungen in N Teile mit einer völlig gleichen Verbindungsart aufgeteilt. Jeder Teil weist eine gleiche Verbindungsart wie der erste Satz von Dreiphasenwicklungen in dem Fall auf, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 24 ist und die N Teile in Reihe geschaltet sind. Die Anzahl der Nuten des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen ist z. B. in einem Fall, in dem N = 3 gilt, das Dreifache wie in dem Fall, in dem N = 1 gilt, wobei der erste Satz von Dreiphasenwicklungen in drei Teile aufgeteilt ist, die eine völlig gleiche Verbindungsart aufweisen. Ein erster Teil ist mit einem zweiten Teil in Reihe geschaltet und der zweite Teil ist mit einem dritten Teil in Reihe geschaltet, wobei sie den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen in dem Fall bilden, in dem N = 3 gilt. Der Fall des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen ist ähnlich und wird nicht weiter beschrieben. Spezifisch ist die Verbindungsbeziehung des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen in dem Fall, in dem N = 2 gilt, veranschaulicht worden, wie in 4, 5 und der Beschreibung für 4 und 5 gezeigt ist. Deshalb können die Fachleute auf dem Gebiet gemäß der obigen Offenbarung die spezifischen Verbindungsarten des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen in einem Fall, in dem N gleich einem anderen Wert ist, der in der Ausführungsform nicht weiter beschrieben ist, folgern.
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Deshalb ist in einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 24 * N ist und die Anzahl der Magnetpole 10 * N ist, die Anzahl der Polpaare P 5 * N, wobei sich zwei benachbarte Nuten um einen elektrischen Winkel von 5 * N * 360°/24 * N) = 75° unterscheiden. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der entsprechenden Spulenverbindung für den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen die entsprechenden Phasen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 75° = 375° unterscheiden, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden. In einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten des Stators 24 * N ist und die Anzahl der Magnetpole 14 * N ist, ist die Anzahl der Polpaare P 7 * N, wobei sich zwei benachbarte Nuten um einen elektrischen Winkel von 7 * N * 360°/(24 * N) = 105° unterscheiden. Deshalb unterscheiden sich durch das Anwenden der entsprechenden Spulenverbindung für den ersten Satz von Dreiphasenwicklungen und den zweiten Satz von Dreiphasenwicklungen die entsprechenden Phasen (A1 und A2, B1 und B2, C1 und C2) des ersten Satzes von Dreiphasenwicklungen und des zweiten Satzes von Dreiphasenwicklungen um 5 Nutteilungen, wobei sie sich um einen elektrischen Winkel von 5 * 105° = 525° unterscheiden, d. h., um einen elektrischen Winkel von 15° unterscheiden.
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Die Beziehungsbegriffe, wie z. B. „erster“, „zweiter“ und dergleichen, werden hier nur verwendet, um eine Entität oder eine Operation von einer weiteren zu unterscheiden, anstatt zu erfordern oder zu implizieren, dass eine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen den Entitäten oder Operationen vorhanden ist. Weiterhin sind die Begriffe, wie z. B. „enthalten“, „umfassen“ oder irgendwelche anderen Varianten davon so gemeint, dass sie nicht ausschließlich sind. Deshalb enthalten ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Reihe von Elementen enthalten, nicht nur die offenbarten Elemente, sondern außerdem andere Elemente, die nicht deutlich aufgezählt sind, oder enthalten ferner inhärente Elemente des Prozesses, des Verfahrens, des Artikels oder der Vorrichtung. Wenn es nicht ausdrücklich eingeschränkt ist, schließt die Aussage „enthält ein ...“ den Fall nicht aus, dass andere ähnliche Elemente in dem Prozess, dem Verfahren, dem Artikel oder der Vorrichtung mit Ausnahme der aufgezählten Elemente vorhanden sein können.
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Gemäß der Beschreibung der offenbarten Ausführungsform können die Fachleute auf dem Gebiet die vorliegende Offenbarung implementieren oder verwenden. Verschiedene an diesen Ausführungsformen ausgeführte Modifikationen können für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, wobei das hier definierte allgemeine Prinzip in anderen Ausführungsformen implementiert werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken oder Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Deshalb ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, sondern bestätigt einen weitesten Schutzumfang in Übereinstimmung mit den Prinzipien und den neuartigen Merkmalen, die in der vorliegenden Offenbarung offenbart sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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