CN201947147U - 波绕组多相并联大功率无刷直流电机 - Google Patents

Abstract

一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，包括定子，定子内壁设有嵌线槽，嵌线槽内嵌设有绕组，绕组分解成两个或两个以上的子相绕组，嵌设在嵌线槽内，两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起。与传统的直接绕制三相绕组相比，由于本实用新型的波绕组多相并联绕制时将原来由多根漆包线组成的1股线束，分解成两股或两股以上线束，分别嵌绕在定子的嵌线槽中，减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了绕组的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。

Description

波绕组多相并联大功率无刷直流电机

技术领域

本实用新型涉及一种大功率无刷直流电机，特别涉及一种定子采用三相绕组的大功率无刷直流电机。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机的优点：电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍，效率高，体积小，代表了电动车的发展方向。广泛使用的三相无刷直流电机，定子采用三相交流分布绕组，三相绕组直接绕制成星形Y或三角形△，星形绕组原理图如图1所示。但对大功率无刷直流电机，如电动汽车、油田等用大功率无刷直流电机，由于电流很大，通常采用多达数十根导线编制成线束进行嵌线，由于线束截面积大、柔性差，传统的三相绕组结构往往会导致嵌线困难，绕组端部过长，三相绕组参数不平衡，有效材料利用率下降等问题。

发明内容

本实用新型提出一种将三相绕组分解成多个子项绕组再并联、并采用波绕组嵌线方式的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，所提出的绕组形式解决了大功率无刷直流电机传统绕组结构的上述问题。

本实用新型解决上述技术问题采用的具体方案：

这种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，包括定子，定子内壁设有嵌线槽，嵌线槽内嵌设有绕组，绕组分解成两个或两个以上的子相绕组，嵌设在嵌线槽内，两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起。这样，原来每项绕组是由多根漆包线组成的1股线束，就分解成两股或两股以上的线束了，分别嵌绕在定子的嵌线槽中。这样，就减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了绕组的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。端部指的是定子铁心两端不在铁心内部的绕组部分（即无效边），以往的定子绕组形式由于线束的横截面积较大，柔性差，嵌线时比较困难，导致端部的无效边绕组较多，有效的材料利用率就下降了，而本实用新型采用多相并联的方式，使得定子绕组的线束横截面积变小，柔性较好，同时端部的无效边就会相应减少了。

每个子相绕组短节距、长节距交替设置，嵌设在嵌线槽内。这样，各子相绕组之间就不会有相位差，不会出现环流。

每个子相绕组绕定子圆周顺时针和逆时针交替的方式设置，嵌设在嵌线槽内。这样，就使绕组端部更短更均匀。定子圆周顺时针和逆时针交替的方式绕制使得每个子相绕组的圆周方向的位置不集中在同一个槽上，从而使得嵌线更简洁，端部可以做的更短，这样使得有效材料的利用率上升。对多极、支路导线截面积较大的电机，为节约极间连线用铜，常常采用波绕组，波绕组的特点是，两个相连接的单匝线圈成波浪形前进。波绕组的连接规律是，把所有同一极性（如N₁.N₂…）下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成一组，再把所有另一极性（S₁.S₂…）下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成另一组，最后把这两大组线圈根据需要接成串联或者并联，构成一相绕组。

本实用新型有益效果：与传统的直接绕制三相绕组相比，由于本实用新型的波绕组多相并联绕制时将原来由多根漆包线组成的1股线束，分解成两股或两股以上线束，分别嵌绕在定子的嵌线槽中，减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了绕组的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。

附图说明

图1为本实用新型三相绕组星形连接原理图；

图2为本实用新型A项绕组的嵌线示意图；

图3为本实用新型各相绕组分别并联，形成3相绕组的结构示意图；

图4为本实用新型子相绕组匝数为3时，采用顺时针和逆时针交替绕制的绕组示意图；

图5本实用新型子相绕组匝数为3时，采用顺时针和逆时针交替绕制的立体结构示意图。

附图标记说明：线圈边1，定子2，嵌线槽2-1，线圈头3，线圈尾4，第一匝线圈5，第二匝线圈6，第三匝线圈7，绕组8，子相绕组8-1。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：本实施例以每项绕组8分解成两个子项绕组8-1，各子项绕组8-1绕3匝为例。

本实用新型所述的这种波绕组多相并联大功率无刷直流电机与传统无刷直流电机的区别在于定子绕组构造不同，包括定子2，定子2内壁设有嵌线槽2-1，嵌线槽2-1内嵌设有绕组8，绕组8分解成两个子相绕组8-1，嵌设在嵌线槽2-1内，两个子相绕组8-1首尾并联在一起。每个子相绕组8-1短节距、长节距交替设置，嵌设在嵌线槽2-1内。每个子相绕组8-1绕定子圆周顺时针和逆时针交替的方式设置，嵌设在嵌线槽2-1内。

参见图2，当绕制A相绕组时，2个子相绕组8-1的线圈边1分别下线，短节距和长节距交替进行，形成A1-X1、A2-X2两个子相绕组，再将线首A1、A2连接在一起，线尾X1、X2连接在一起，从而并联形成A相绕组A-X，B、C相绕组同样方法绕组，使原来绕成6相的绕组，并联成为3相绕组。所获得的3相绕组可以是星形连接，如图3，也可以是三角形连接。在绕组嵌线时，必须采用短节距、长节距交替嵌绕，而不能等节距嵌绕，否则会导致子相绕组之间有相位差，出现环流。在嵌线时，还可以根据每线圈匝数要求，采用绕定子圆周顺时针绕一周，逆时针绕一周等的方式，使绕组端部更短更均匀，如图4、图5所示。图4中，标记3为两个子相绕组的线圈头（即前文所述的线首A1、A2），标记4为两个子相绕组的线圈尾（即前文所述的线尾X1、X2），标记5为第一匝线圈，标记6第二匝线圈，标记7为第三匝线圈。

结合上述对本实用新型进行的示例型的描述，但本实用新型具体实现方式不受上述方式限制，采用本实用新型的方法构思与技术方案各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，包括定子（2），定子（2）内壁设有嵌线槽（2-1），嵌线槽（2-1）内嵌设有绕组（8），其特征在于：所述绕组（8）分解成两个或两个以上的子相绕组（8-1），嵌设在嵌线槽（2-1）内，两个或两个以上的子相绕组（8-1）首尾并联在一起。

2.根据权利要求1所述的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其特征在于：每个子相绕组（8-1）短节距、长节距交替设置，嵌设在嵌线槽（2-1）内。

3.根据权利要求1或2所述的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其特征在于：每个子相绕组（8-1）绕定子圆周顺时针和逆时针交替的方式设置，嵌设在嵌线槽（2-1）内。

Images