二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電機交流繞組，尤其是一種二極異步啟動永磁同步電動機定子繞 組。
【背景技術】
[0002] 在無需調速場合，節(jié)能電機的推廣也是很有實際意義的，異步啟動永磁同步電動 機就此應運而生，但是異步啟動永磁同步電動機的鼠籠結構與普通異步機不同，同時轉子 上還存在永磁體，故啟動能力比普通異步機還要差，而且普通異步電動機除小功率電機一 般星形接法直接啟動外，其余多為星形一一三角形啟動，而永磁同步電動機則往往只是星 形接法，故啟動時啟動電流倍數(shù)更大，尤其是二極異步啟動永磁同步電動機啟動更難些，為 了提高二極異步啟動永磁同步電動機啟動和牽入性能，在永磁轉子結構方面以往有不少優(yōu) 化方案，在此不去涉及，而在定子繞組方面目前存在定子繞組端部長，定子磁勢諧波多，反 電動勢諧波含量高，為了避免三角形接法中反電動勢產(chǎn)生環(huán)流，只能采用星形接法工作，不 能采用星形一一三角形方法啟動等突出問題，限制了二極異步啟動永磁同步電動機作為節(jié) 能電機的推廣，對此，優(yōu)化二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組，成為一個重要改進方 面。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組進行優(yōu)化，克服目 前這類電機定子繞組只采用星形接法，因而不能采用星形一一三角形方法啟動；而且定子 繞組端部長，定子繞組磁勢諧波含量大，反電動勢諧波含量大，影響啟動性能和永磁體恒磁 能力等問題，發(fā)明一種新型的二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組，這種繞組端部短，定 子磁勢諧波含量小于2. 0%，反電勢諧波不含3次及3的奇數(shù)倍次數(shù)的諧波，三角形接法時， 三角形內無反電動勢環(huán)流，可以采用星形一一三角形啟動方法，限制啟動電流倍數(shù)，改善啟 動性能和牽入性能，減少永磁體禍流發(fā)熱，有效防止永磁體失效退磁。
[0004] 本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，一種二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組，其特征在 于：定子槽數(shù)36槽，極數(shù)2極，相數(shù)3相，定子繞組A、B、C三相對稱，互差120°電角度， 定子繞組在槽內由3層構成，每一層都是一種單層鏈式繞組，同一層線圈的節(jié)距相同，同一 層線圈每個線圈匝數(shù)也相同，不同層的線圈節(jié)距和匝數(shù)都是不相同的，分別有3種節(jié)距和 3種匝數(shù)，每個槽內的總導體數(shù)都是相同的，大節(jié)距線圈節(jié)距為Υ1=1_16,中節(jié)距線圈節(jié)距 Y2=l-10,小節(jié)距線圈節(jié)距Y3=l-4 ;節(jié)距從大到小的線圈阻數(shù)比為5 :4 :1，每相大、中、小節(jié) 距的線圈都是6圈，每相有18圈，并聯(lián)支路數(shù)a=l，Α相繞組為大節(jié)距線圈繞組alXl，中節(jié) 距線圈繞組a2x2，小節(jié)距線圈繞組a3x3這三種節(jié)距的繞組相串聯(lián)，大節(jié)距線圈，節(jié)距Υ1=1_6， 共6圈，每圈匝數(shù)為5η匝，η=1，2,3……自然數(shù)，布置如下2-17, 3-18 ;36_21，35-20， 34-19,從第1槽和第19槽引出線，線端分別標記為ai，Xl，alXl稱為大節(jié)距線圈繞組，位于 槽口，即第3層沖節(jié)距線圈，節(jié)距Y2=l-10,共6圈，每圈匝數(shù)為4nE，n=l，2,3……自然 數(shù)，布置如下：4-13, 5-14,6-15, 33-24, 32-23, 31-22 ;從第4槽和第22槽引出線，線端分別 標記為a2, x2, a2x2稱為中節(jié)距線圈繞組，位于槽中層，即第2層；小節(jié)距線圈，節(jié)距Υ3=1_4， 共6圈，每圈匝數(shù)為In匝，η=1，2,3……自然數(shù)，布置如下：7_10,8-11，9-12, 30-27, 29-26， 28-25 ;從第7槽和第25槽引出線，線端分別標記為a3, x3, a3x3稱為小節(jié)距線圈繞組，位于 槽底部，即第1層；A、B、C三相繞組對稱，互差120°電角度，B相，C相繞組結構與匝數(shù)與A 相繞組完全相同，三相繞組為三角形接法，這種繞組定子磁勢諧波含量小于2%，三角形接法 時無反電動勢的3次及3的奇數(shù)倍次數(shù)諧波環(huán)流，采用星形一一三角形啟動。
[0005] 本發(fā)明的優(yōu)點為：并聯(lián)支路數(shù)a=l，避免了永磁電機中磁不對稱引起的并聯(lián)支路 數(shù)a=2時的環(huán)流，小節(jié)距線圈先嵌入槽底，中層嵌入中節(jié)距線圈，最后嵌入大節(jié)距線圈，大 節(jié)距線圈位于槽口，這樣三種單層鏈式線圈組成的定子繞組端部形成三個立體端面，大大 減小了二極電機一般繞組端部很長的缺陷，端部長度縮短20%，同時這種繞組定子磁勢波形 接近正弦，磁勢諧波含量小于2%，而反電動勢中也沒有3次及3的奇數(shù)倍次數(shù)的諧波，故三 相繞組接成三角形時沒有環(huán)流，可以采用星形一一三角形接法啟動，由于磁勢正弦性好，不 但對永磁體產(chǎn)生禍流小，永磁體磁能力維持好，且使轉子鼠籠諧波阻抗小，電流大，啟動、牽 入同步性能改善，達到發(fā)明的目的。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發(fā)明的定子繞組大節(jié)距線圈布置圖（A相)。
[0007] 圖2為本發(fā)明的定子繞組中節(jié)距線圈布置圖（A相)。
[0008] 圖3為本發(fā)明的定子繞組小節(jié)距線圈布置圖（A相）。
[0009] 圖4為本發(fā)明的定子繞組三角形接法示意圖。
【具體實施方式】
[0010] 為了更清楚起見，結合具體實施例作更詳細說明。
[0011] -種二極異步啟動永磁同步電動機定子繞組，電動機定子槽數(shù)為36槽，極數(shù)為2 極，相數(shù)為3相，轉速為3000轉/分，電機功率為55Kw，定子線規(guī)為2-Φ 1. 3,8-1. 4并繞，三 層迭式，每槽線數(shù)10,接法為1 Δ，定子鐵芯外圓c>400mm，定子鐵芯內圓C>225mm，定子鐵芯 長度180_，定子繞組線圈布置如圖1所示， 圖1A相繞組大節(jié)距線圈，Yl=l-16,共6圖，每圈匝數(shù)為5匝，布置如下：1-16,2-17， 3-18 ;36-21，35-20, 34-19,從第1槽和第19槽引出線，線端分別標記為ai，Xl， 圖2Α相繞組中節(jié)距線圈，Y2=l-10,共6圈，每圈匝數(shù)為4匝，布置如下：4-13,5-14， 6-15, 33-24, 32-23, 31-22 ;從第4槽和第22槽引出線，線端分別標記為a2, χ2， 圖3Α相繞組小