專利名稱：波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率無刷直流電機(jī)，特別涉及一種定子采用三相繞組的大功率無刷直流電機(jī)。
背景技術(shù)：
無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。無刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)電子換向來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向，性能可靠、永無磨損、故障率低，壽命比有刷電機(jī)提高了約6倍，效率高，體積小，代表了電動(dòng)車的發(fā)展方向。廣泛使用的三相無刷直流電機(jī)，定子采用三相交流分布繞組，三相繞組直接繞制成星形Y或三角形Δ，星形繞組原理圖如圖1所示。但對(duì)大功率無刷直流電機(jī)，如電動(dòng)汽車、油田等用大功率無刷直流電機(jī)，由于電流很大，通常采用多達(dá)數(shù)十根導(dǎo)線編制成線束進(jìn)行嵌線，由于線束截面積大、柔性差， 傳統(tǒng)的三相繞組結(jié)構(gòu)往往會(huì)導(dǎo)致嵌線困難，繞組端部過長，三相繞組參數(shù)不平衡，有效材料利用率下降等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種將三相繞組分解成多個(gè)子項(xiàng)繞組再并聯(lián)、并采用波繞組嵌線方式的波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，所提出的繞組形式解決了大功率無刷直流電機(jī)傳統(tǒng)繞組結(jié)構(gòu)的上述問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的具體方案這種波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，包括定子，定子內(nèi)壁設(shè)有嵌線槽，嵌線槽內(nèi)嵌設(shè)有繞組，繞組分解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組，嵌設(shè)在嵌線槽內(nèi)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組首尾并聯(lián)在一起。這樣，原來每項(xiàng)繞組是由多根漆包線組成的1股線束，就分解成兩股或兩股以上的線束了，分別嵌繞在定子的嵌線槽中。這樣，就減小了每股線束的截面積和硬度，明顯降低了繞組嵌線難度，提高了繞組的三相對(duì)稱性，減少了繞組端部長度，降低了繞組有效材料消耗。端部指的是定子鐵心兩端不在鐵心內(nèi)部的繞組部分(即無效邊)，以往的定子繞組形式由于線束的橫截面積較大，柔性差，嵌線時(shí)比較困難，導(dǎo)致端部的無效邊繞組較多，有效的材料利用率就下降了，而本實(shí)用新型采用多相并聯(lián)的方式，使得定子繞組的線束橫截面積變小，柔性較好，同時(shí)端部的無效邊就會(huì)相應(yīng)減少了。每個(gè)子相繞組短節(jié)距、長節(jié)距交替設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽內(nèi)。這樣，各子相繞組之間就不會(huì)有相位差，不會(huì)出現(xiàn)環(huán)流。每個(gè)子相繞組繞定子圓周順時(shí)針和逆時(shí)針交替的方式設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽內(nèi)。這樣，就使繞組端部更短更均勻。定子圓周順時(shí)針和逆時(shí)針交替的方式繞制使得每個(gè)子相繞組的圓周方向的位置不集中在同一個(gè)槽上，從而使得嵌線更簡潔，端部可以做的更短，這樣使得有效材料的利用率上升。對(duì)多極、支路導(dǎo)線截面積較大的電機(jī)，為節(jié)約極間連線用銅， 常常采用波繞組，波繞組的特點(diǎn)是，兩個(gè)相連接的單匝線圈成波浪形前進(jìn)。波繞組的連接規(guī)律是，把所有同一極性(如N1^2…)下屬于同一相的線圈按波浪形依次串聯(lián)起來，組成一組，再把所有另一極性(S1. &…)下屬于同一相的線圈按波浪形依次串聯(lián)起來，組成另一組，最后把這兩大組線圈根據(jù)需要接成串聯(lián)或者并聯(lián)，構(gòu)成一相繞組。本實(shí)用新型有益效果與傳統(tǒng)的直接繞制三相繞組相比，由于本實(shí)用新型的波繞組多相并聯(lián)繞制時(shí)將原來由多根漆包線組成的1股線束，分解成兩股或兩股以上線束，分別嵌繞在定子的嵌線槽中，減小了每股線束的截面積和硬度，明顯降低了繞組嵌線難度，提高了繞組的三相對(duì)稱性，減少了繞組端部長度，降低了繞組有效材料消耗。

圖1為本實(shí)用新型三相繞組星形連接原理圖；圖2為本實(shí)用新型A項(xiàng)繞組的嵌線示意圖；圖3為本實(shí)用新型各相繞組分別并聯(lián)，形成3相繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型子相繞組匝數(shù)為3時(shí)，采用順時(shí)針和逆時(shí)針交替繞制的繞組示意圖；圖5本實(shí)用新型子相繞組匝數(shù)為3時(shí)，采用順時(shí)針和逆時(shí)針交替繞制的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明線圈邊1，定子2，嵌線槽2-1，線圈頭3，線圈尾4，第一匝線圈5，第二匝線圈6，第三匝線圈7，繞組8，子相繞組8-1。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明參照附圖本實(shí)施例以每項(xiàng)繞組8分解成兩個(gè)子項(xiàng)繞組8-1，各子項(xiàng)繞組8-1繞3 匝為例。本實(shí)用新型所述的這種波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)與傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)的區(qū)別在于定子繞組構(gòu)造不同，包括定子2，定子2內(nèi)壁設(shè)有嵌線槽2-1，嵌線槽2-1內(nèi)嵌設(shè)有繞組8，繞組8分解成兩個(gè)子相繞組8-1，嵌設(shè)在嵌線槽2-1內(nèi)，兩個(gè)子相繞組8-1首尾并聯(lián)在一起。每個(gè)子相繞組8-1短節(jié)距、長節(jié)距交替設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽2-1內(nèi)。每個(gè)子相繞組8-1繞定子圓周順時(shí)針和逆時(shí)針交替的方式設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽2-1內(nèi)。參見圖2，當(dāng)繞制A相繞組時(shí)，2個(gè)子相繞組8-1的線圈邊1分別下線，短節(jié)距和長節(jié)距交替進(jìn)行，形成Al-Xl、A2-X2兩個(gè)子相繞組，再將線首Al、A2連接在一起，線尾XI、X2 連接在一起，從而并聯(lián)形成A相繞組A-X，B、C相繞組同樣方法繞組，使原來繞成6相的繞組，并聯(lián)成為3相繞組。所獲得的3相繞組可以是星形連接，如圖3，也可以是三角形連接。 在繞組嵌線時(shí)，必須采用短節(jié)距、長節(jié)距交替嵌繞，而不能等節(jié)距嵌繞，否則會(huì)導(dǎo)致子相繞組之間有相位差，出現(xiàn)環(huán)流。在嵌線時(shí)，還可以根據(jù)每線圈匝數(shù)要求，采用繞定子圓周順時(shí)針繞一周，逆時(shí)針繞一周等的方式，使繞組端部更短更均勻，如圖4、圖5所示。圖4中，標(biāo)記3為兩個(gè)子相繞組的線圈頭(即前文所述的線首Al、A2)，標(biāo)記4為兩個(gè)子相繞組的線圈尾(即前文所述的線尾XI、X2)，標(biāo)記5為第一匝線圈，標(biāo)記6第二匝線圈，標(biāo)記7為第三匝線圈。結(jié)合上述對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的示例型的描述，但本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)方式不受上述方式限制，采用本實(shí)用新型的方法構(gòu)思與技術(shù)方案各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其他場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，包括定子(2)，定子(2)內(nèi)壁設(shè)有嵌線槽 (2-1)，嵌線槽(2-1)內(nèi)嵌設(shè)有繞組(8)，其特征在于所述繞組(8)分解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組(8-1)，嵌設(shè)在嵌線槽(2-1)內(nèi)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組(8-1)首尾并聯(lián)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，其特征在于每個(gè)子相繞組(8-1)短節(jié)距、長節(jié)距交替設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽(2-1)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，其特征在于每個(gè)子相繞組(8-1)繞定子圓周順時(shí)針和逆時(shí)針交替的方式設(shè)置，嵌設(shè)在嵌線槽(2-1)內(nèi)。
專利摘要一種波繞組多相并聯(lián)大功率無刷直流電機(jī)，包括定子，定子內(nèi)壁設(shè)有嵌線槽，嵌線槽內(nèi)嵌設(shè)有繞組，繞組分解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組，嵌設(shè)在嵌線槽內(nèi)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的子相繞組首尾并聯(lián)在一起。與傳統(tǒng)的直接繞制三相繞組相比，由于本實(shí)用新型的波繞組多相并聯(lián)繞制時(shí)將原來由多根漆包線組成的1股線束，分解成兩股或兩股以上線束，分別嵌繞在定子的嵌線槽中，減小了每股線束的截面積和硬度，明顯降低了繞組嵌線難度，提高了繞組的三相對(duì)稱性，減少了繞組端部長度，降低了繞組有效材料消耗。
文檔編號(hào)H02K3/12GK201947147SQ20112009854
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者吳建華, 張敏, 錢進(jìn) 申請(qǐng)人:浙江方正電機(jī)股份有限公司