七槽旋轉(zhuǎn)變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，包括定子和轉(zhuǎn)子，在所述定子上設(shè)置定子槽，定子槽數(shù)為7個，均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上；在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置轉(zhuǎn)子槽，轉(zhuǎn)子槽為16個，均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周上。本實用新型的低齒槽沖片的放置繞組總槽有效面積比多齒槽沖片總槽有效面積大，繞組導(dǎo)線直徑不致過??；所給出的繞組匝數(shù)比例系數(shù)，保證了基波繞組系數(shù)明顯提高；高次諧波（除齒諧波外）繞組系數(shù)基本消除，槽中抵消匝數(shù)減少。
【專利說明】七槽旋轉(zhuǎn)變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電磁感應(yīng)原理的角度位置傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種七槽旋轉(zhuǎn)變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]在小型旋轉(zhuǎn)變壓器的設(shè)計中，最大的困難是槽的尺寸過小，因而導(dǎo)致槽面積過小，這樣允許置放繞組導(dǎo)線的空間過小。在繞組匝數(shù)一定的情況下，繞組線徑過細(xì)，以至于無法加工繞制。尤其是為了保證絕緣性能，槽中必須緊沿槽內(nèi)周圍與繞組導(dǎo)線之間形成絕緣層。在相同的機(jī)座尺寸下，不同槽數(shù)的沖片構(gòu)成的繞組，槽滿率不同。從電磁設(shè)計的原則出發(fā)，不同槽數(shù)的沖片應(yīng)該有大致相同的總槽面積(將沖片上所有槽的面積加在一起，稱為總槽面積)，同時為了具有足夠的絕緣性能，不同槽數(shù)的沖片，都必須具有一樣厚度的槽絕緣。但是，由于槽邊緣尺寸在槽數(shù)多時比槽數(shù)少時要長，所以在槽數(shù)多時槽絕緣的面積要大于槽數(shù)少時槽絕緣的面積。那么，相應(yīng)的放置繞組導(dǎo)線的槽面積就會減少。
[0003]從附圖1和附圖2中可以看出，當(dāng)槽數(shù)多時，槽絕緣21的面積要大于槽絕緣11的面積。
[0004]對于大尺寸的沖片，槽數(shù)多時槽絕緣所占比例的變小，對于槽滿率影響不大。但隨著沖片尺寸的減小，這個影響逐步加大。在機(jī)座尺寸小到直徑Φ40以下時，可放導(dǎo)線的面積比例急劇降低，致使導(dǎo)線更加變細(xì)。過細(xì)的導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度太小，以至于無法承受在加工繞制中所需的力。
[0005]由于槽滿率和繞組導(dǎo)線線徑不能過細(xì)的問題必須減少槽數(shù)，減少絕緣所占比例，增加放置導(dǎo)線的面積。
[0006]對于槽滿率的問題，定子上表現(xiàn)得更為嚴(yán)重，因為加工操作是在定子內(nèi)腔進(jìn)行。而轉(zhuǎn)子繞組的加工沒有這種空間的限制。
[0007]從設(shè)計方面考慮，在產(chǎn)生誤差的因素中，除了繞組的諧波和磁極形狀產(chǎn)生的諧波之外，齒槽因素不可忽視。由于沖片上有齒槽的存在，氣隙磁場中存在著次數(shù)和幅值與齒數(shù)有關(guān)的齒諧波。在合理選擇繞組形式以及磁極形狀之后，除基波外各次諧波可以大大削弱。但是齒諧波不可能僅僅通過以上兩方面措施削弱的。一般是通過斜槽的措施來消除齒諧波的。但是在齒數(shù)少時，在消除齒諧波的同時，也大大削弱了基波。所以無法采用斜槽的措施，來達(dá)到削弱齒諧波的目的。
實用新型內(nèi)容
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，以達(dá)到提高齒諧波次數(shù)、降低齒諧波的幅值。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，包括定子和轉(zhuǎn)子，在所述定子上設(shè)置定子槽，其特征是，所述定子槽數(shù)為7個，均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上，在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置轉(zhuǎn)子槽，所述轉(zhuǎn)子槽為16個，均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周上。[0010]優(yōu)選地，在每兩個定子槽之間設(shè)置一個小槽，共形成7個小槽，所述7個小槽均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上。
[0011]優(yōu)選地，在所述定子槽內(nèi)設(shè)有兩相繞組，所述兩相繞組使定子形成的極對數(shù)為I至4。
[0012]優(yōu)選地，所述定子槽數(shù)為7時，給出極對數(shù)為1、2、3、4時的繞組各元件匝數(shù)比例系數(shù)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0014](I)低齒槽沖片的放置繞組的總槽有效面積比多齒槽沖片的總槽有效面積大，繞組導(dǎo)線直徑不致過??；
[0015](2)達(dá)到齒諧波次數(shù)高、幅值小的目的；
[0016](3)優(yōu)化的匝數(shù)分布，達(dá)到消除諧波能力強(qiáng)，有效匝數(shù)和實際總匝數(shù)之比系數(shù)大；
[0017](4)高次諧波(除齒諧波外)繞組系數(shù)基本消除，槽中抵消匝數(shù)減少。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0019]圖1為槽數(shù)不同時，槽利用情況的示意圖，為槽數(shù)少的情況；
[0020]圖2為槽數(shù)不同時，槽利用情況的示意圖，為槽數(shù)多的情況；
[0021]圖3為定子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖:
[0022]圖4為繞組匝數(shù)分布示意圖；
[0023]圖5為極對數(shù)為I時的繞組展開圖；
[0024]圖6為極對數(shù)為2時的繞組展開圖；
[0025]圖7為極對數(shù)為3時的繞組展開圖；
[0026]圖8為極對數(shù)為4時的繞組展開圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0028]本實施例所述的七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子由多個定子沖片I堆疊而成，定子沖片I正面視圖參見附圖3，定子沖片上沿其內(nèi)側(cè)圓周上均勻設(shè)置7個定子槽2，在每兩個定子槽之間設(shè)置一個小槽3，共形成7個小槽，7個小槽均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上。在轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周上均勻設(shè)置16個轉(zhuǎn)子槽。
[0029]本實用新型這種齒槽數(shù)配合，能夠使小尺寸的旋轉(zhuǎn)變壓器實現(xiàn)在相應(yīng)的總槽面積相等的情況下，低齒槽沖片的放置繞組的總槽有效面積比多齒槽沖片的有效總槽面積大。相應(yīng)的低齒槽沖片的繞組中，絕緣所占面積比例要小。本實用新型的7個槽的絕緣面積要比現(xiàn)有的14個槽的絕緣面積要小50%至70%。這樣，放置繞組導(dǎo)線的面積增加很多，七槽和14槽相比，有效總槽面積大約增加40%至55%。從而使得繞組導(dǎo)線線徑加大。[0030]為了適應(yīng)繞組嵌線的機(jī)器繞制，繞組線圈必須設(shè)計成一個槽距。在極對數(shù)低的情況下，繞組節(jié)距小、極距大(極距等于槽數(shù)被極數(shù)除)，正負(fù)匝數(shù)抵消過多，所需實際導(dǎo)體數(shù)很多，而有效導(dǎo)體數(shù)不變，結(jié)果造成繞組系數(shù)很小。在低槽數(shù)時，繞組節(jié)距和極距的大小比較接近。這樣，正負(fù)匝數(shù)抵消的少，有效導(dǎo)體數(shù)不變，所需實際導(dǎo)體數(shù)相對較少，基波繞組系數(shù)明顯提聞。
[0031]定子繞組槽內(nèi)各元件匝數(shù)的代數(shù)合，稱作為有效導(dǎo)體數(shù)。有效導(dǎo)體數(shù)的分布都是按照正弦或余弦規(guī)律。正弦或余弦分布的繞組，基波繞組系數(shù)最大、其它次諧波(除齒諧波外)繞組系數(shù)基本消除。有效導(dǎo)體數(shù)的確定，是根據(jù)元件的繞向和匝數(shù)確定的。參見附圖4，根據(jù)繞組各元件的繞向，可以判斷出，在第2槽內(nèi)電流的走向是相反的，它的有效導(dǎo)體數(shù)是兩個實際匝數(shù)相減的結(jié)果，其它各槽內(nèi)的電流走向是一致的，它們的有效導(dǎo)體數(shù)是兩個實際匝數(shù)相加的結(jié)果。也就是說，匝數(shù)是兩個元件邊匝數(shù)、根據(jù)電流方向的代數(shù)和。從上面敘述可以看出，槽內(nèi)元件電流方向一致時，所需實際總匝數(shù)就會少，各槽內(nèi)元件電流方向不一致，則所需實際匝數(shù)就要多。因此，應(yīng)該找出合理的各元件匝數(shù)分布方案，使得總的互相抵消的匝數(shù)盡量減少。
[0032]不同槽數(shù)時，由于節(jié)距不同，總的實際匝數(shù)和總的有效匝數(shù)的比例，有相當(dāng)?shù)牟盍鞩J。小尺寸旋轉(zhuǎn)變壓器中定子通常采用11槽或13槽。表1給出3種槽數(shù)時實際匝數(shù)和有效匝數(shù)之比的系數(shù)?？梢钥闯觯?槽時實際匝數(shù)和有效匝數(shù)之比系數(shù)提高很多。
[0033]表1有效匝數(shù)與實際匝數(shù)之比
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，包括定子和轉(zhuǎn)子，在所述定子上設(shè)置定子槽，其特征在于，所述定子槽數(shù)為7個，均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上，在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置轉(zhuǎn)子槽，所述轉(zhuǎn)子槽為16個，均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于，在每兩個定子槽之間設(shè)置一個小槽，共形成7個小槽，所述7個小槽均勻設(shè)置在定子的內(nèi)側(cè)圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于，在所述定子槽內(nèi)設(shè)有兩相繞組，所述兩相繞組使定子形成的極對數(shù)為I至4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的七槽旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于，所述定子槽數(shù)為7時，給出極對數(shù)為1、2、3、4時的繞組各元件匝數(shù)比例系數(shù)。
【文檔編號】H02K3/12GK203574451SQ201320705500
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】曲家騏, 許志鋒, 高海龍, 張曉明 申請人:上海贏雙電機(jī)有限公司