CN108599409A - 电机绕组、定子及同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机绕组、定子及同步电机，电机绕组包括多相绕组，至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。本发明的电机绕组不同相中的绕组匝数不同，增大了反电势系数的浮动范围，使得同容量的电机可以适合更多负载，提高电机多样性，提高电机利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，更具体地说是涉及一种电机绕组、定子及同步电机。
背景技术
现有永磁同步电机多采用集中绕组，每个定子槽的绕线匝数相同，这样就导致在片型固定的情况下，此设计方案较单一。由于反电势系数是电机的一个比较重要的参数，在这种每个定子槽的绕线匝数相同的情况下，反电势的浮动范围很小，但是不同电源，不同工况对电机的反电势系数要求较高，所以现有的设计方案使得同容量的电机能够适合负载的范围很小，不能满足电机多样性的要求，导致电机利用率不高。
发明内容
为解决现有电机反电势的浮动范围小的问题，本发明提供一种电机绕组、定子及同步电机。
本发明的技术方案为：提供一种电机绕组，所述电机绕组包括多相绕组，其特征在于,至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。
所述绕组相数为三相，其中的两个不同相中的绕组匝数不相同。
所述绕组相数为三相，三个不同相中的绕组匝数不相同。
本发明还提供一种定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯具有沿该定子铁芯周向间隔设置的多个定子齿，定子绕组缠绕在定子铁芯的定子齿上，其特征在于,所述定子绕组采用上述所述的电机绕组。
至少两个不同相中的定子齿的齿宽不相同，同相中的定子齿的齿宽相同。
所述绕组相数为三相，三个不同相中的定子齿的齿宽不相同。
不同相中的两个定子齿的齿宽相差1到3mm。
相邻两个定子齿之间形成定子槽，每个定子槽的槽满率相同。
每个定子槽的槽满率为75%至80%。
所述绕组相数为三相，其中的两个不同相中的绕组匝数不相同。
所述绕组相数为三相，三个不同相中的绕组匝数不相同。
至少两个不同相中的绕组的线径不相同。
本发明还提供一种同步电机，包括上述所述的定子。
本发明的有益效果为：
1、不同相中的绕组匝数不同，增大了反电势系数的浮动范围，使得同容量的电机可以适合更多负载，提高电机多样性，提高电机利用率。
2、每个定子槽的槽满率相同，可以提高定子铁芯和绕组的利用率，避免单槽匝数少造成的定子空间的浪费，也可以减少单槽匝数多而导致的工艺性差的问题，同时可以保证整体定子磁密不至于过高，也不至于过低，可以减少电机发热，从而提高整个电机的能效。
附图说明
图1为本发明实施例中定子的平面结构图。
图2为本发明实施例中定子铁芯的平面结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例中提出的电机绕组，该电机绕组可以应用在定子转子上。该电机绕组包括多相绕组，至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。
如图1和图2所示，本发明实施例中提出的定子，该定子包括定子铁芯10和定子绕组20，定子铁芯10包括环状的定子轭11和设置在定子轭11的内壁上的沿该定子铁芯的周向间隔设置的多个定子齿12，定子绕组20缠绕在定子齿12上。
本实施例中的定子绕组20采用上述的电机绕组，即该定子绕组20包括多相绕组，至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。
绕组相数20为至少两相，可以为两相、三相、四相、五相甚至更多。至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。
本实施例中，该绕组相数为三相（例如A相、B相和C相），这三个不同相中的绕组匝数不相同，即A相中的绕组匝数与B相、C相中的绕组匝数不相同，B相中的绕组匝数与C相中的绕组匝数也不相同。例如，A相中的绕组匝数为N1，B相中的绕组匝数为N2，C相中的绕组匝数为N3，N1≠N2≠N3。
本实施例中，定子齿12的数量为九个，同相中的三个定子齿12，两两之间相差120°设置。以图2中为例，序号为1、4和7的三个定子齿，两两之间相差120°，为A相；序号为2、5和8的三个定子齿，两两之间相差120°，为B相；序号为3、6和9的三个定子齿，两两之间相差120°，为C相。序号为1、4和7的定子齿上的绕组匝数相同，均为N1；序号为2、5和8的定子齿上的绕组匝数相同，均为N2；序号为3、6和9的定子齿上的绕组匝数相同，均为N3。这样不同相中的绕组匝数不同，增大了反电势系数的浮动范围，使得同容量的电机可以适合更多负载，提高电机多样性，提高电机利用率。
如图2所示，至少两个不同相中的定子齿12的宽度不相同，同相中的定子齿12的宽度相同。本实施例中，这三个不同相中的定子齿的齿宽不相同，A相中的序号为1、4和7的定子齿的齿宽相同，均为L1；B相中的序号为2、5和8的定子齿的齿宽相同，均为L2；C相中的序号为3、6和9的定子齿的齿宽相同，均为L3，L1≠L2≠L3。
不同相中的两个定子齿的齿宽相差1到3mm，可以根据电机负载情况设计。本实施例中，相邻的两个定子齿位于不同相中。例如，序号为1的定子齿的齿宽与序号为2的定子齿的齿宽相差1到3mm，序号为2的定子齿的齿宽与序号为3的定子齿的齿宽相差1到3mm。
需要说明的是，将不同相中的定子齿的齿宽设置成不相同，是为了降低将不同相中的定子齿上的绕组匝数设置成不同所带来的制造要求过高的问题。由于本发明将不同相中的绕组匝数设置成不同，会增加定子的制造要求要求，因此将不同相中的定子齿的齿宽设置成不相同，可以降低定子的制造要求。
如图1和图2所示，相邻两个定子齿12之间形成定子槽13，由于不同相中的定子齿的齿宽不相同，同相中的定子齿的齿宽相同，因此，不同相中的定子槽的大小也不相同。但是可以将每个定子槽13的槽满率设置成相同，可以提高定子铁芯和绕组的利用率，避免单槽匝数少造成的定子空间的浪费，也可以减少单槽匝数多而导致的工艺性差的问题，同时可以保证整体定子磁密不至于过高，也不至于过低，可以减少电机发热，从而提高整个电机的能效。
本实施例中，每个定子槽的槽满率为75%至80%，可以根据加工工艺和设计需求旋转。
如图1所示，至少两个不同相中的绕组的线径不相同，本实施例中，三个不同相中的绕组的线径不相同，即A相中的绕组的线径与B相、C相中的绕组的线径不相同，B相中的绕组的线径与C相中的绕组的线径也不相同。当然，所有相中的绕组的线径可以相同。
在第二种实施例中，该定子相数为三相，其中的两个不同相中的绕组匝数不相同。例如，A相中的绕组匝数为N1，B相中的绕组匝数为N2，C相中的绕组匝数N3，N1=N2≠N3，也可以为N1=N3≠N2。但是需要说明的是，当N1=N2≠N3时，齿宽可以为L1=L2≠L3；当N1=N3≠N2时，齿宽可以为L1=L3≠L2。
本发明还提供一种同步电机，包括上述的定子。
以上的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电机绕组，所述电机绕组包括多相绕组，其特征在于，至少两个不同相中的绕组匝数不相同，同相中的绕组匝数相同。
2.根据权利要求1所述的电机绕组，其特征在于，所述绕组相数为三相，其中的两个不同相中的绕组匝数不相同。
3.根据权利要求1所述的电机绕组，其特征在于，所述绕组相数为三相，三个不同相中的绕组匝数不相同。
4.一种定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯具有沿该定子铁芯周向间隔设置的多个定子齿，定子绕组缠绕在定子铁芯的定子齿上，其特征在于,所述定子绕组采用权利要求1所述的电机绕组。
5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，至少两个不同相中的定子齿的齿宽不相同，同相中的定子齿的齿宽相同。
6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述绕组相数为三相，三个不同相中的定子齿的齿宽不相同。
7.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，不同相中的两个定子齿的齿宽相差1到3mm。
8.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，相邻两个定子齿之间形成定子槽，每个定子槽的槽满率相同。
9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，每个定子槽的槽满率为75%至80%。
10.根据权利要求4所述的电机绕组，其特征在于，所述绕组相数为三相，其中的两个不同相中的绕组匝数不相同。
11.根据权利要求4所述的电机绕组，其特征在于，所述绕组相数为三相，三个不同相中的绕组匝数不相同。
12.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，至少两个不同相中的绕组的线径不相同。
13.一种同步电机，其特征在于，包括权利要求4至12中任一项所述的定子。
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