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扁線電機(jī)中的繞組排布及連接方式

jf_0T4ID6SG ? 來(lái)源:西莫電機(jī)論壇 ? 作者:李舞陽(yáng) ? 2022-11-14 09:25 ? 次閱讀
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1背景

扁線電機(jī)越來(lái)越多地應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。扁線電機(jī)具有高銅滿率、利于電機(jī)繞組散熱、能夠提高繞組的耐壓能力以及降低繞組端部長(zhǎng)度等方面的優(yōu)勢(shì),進(jìn)而可以提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和功率密度。

目前現(xiàn)有技術(shù)中的扁線發(fā)卡式電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)及其連接方式復(fù)雜多樣,其中,扁線波繞組結(jié)構(gòu)采用波繞整距、短距或長(zhǎng)距的連線方式,現(xiàn)有技術(shù)中扁線發(fā)卡電機(jī)因其繞組結(jié)構(gòu)的特殊性以及繞組連接方式的不同,星、角接點(diǎn)和三相出線也各有差異,這使得扁線繞組的異型線數(shù)量大大增加,這些異型線存在結(jié)構(gòu)布線復(fù)雜,使得焊接空間變小,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響電機(jī)絕緣耐壓。

所以扁線電機(jī)中的繞組排布及連接方式是該種電機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一,現(xiàn)有技術(shù)中線圈排布方式主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:

1)發(fā)卡線圈種類較多,排布方式復(fù)雜;需要大量的匯流條和匯流排以連接各相繞組的支路和中心點(diǎn),導(dǎo)致繞組端部高度增加,使得電機(jī)軸向長(zhǎng)度延長(zhǎng);

2)使用到較多的異型線圈,異型線圈的存在將增加線圈制造難度,不利于批量化生產(chǎn);

3)存在繞組支路不對(duì)稱的問(wèn)題,導(dǎo)致反電勢(shì)、電阻、電感等存在差異,致使電機(jī)性能下降、繞組環(huán)流,增加了電機(jī)附加損耗,并且容易引起電機(jī)局部過(guò)熱。

4)受繞組層數(shù)限制,扁線電機(jī)的等效匝數(shù)相對(duì)圓線電機(jī)調(diào)整困難,故扁線電機(jī)針對(duì)不同扭矩功率需求的平臺(tái)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)線兼容性開發(fā)更加困難。

針對(duì)如上難點(diǎn)此篇文章介紹幾篇特殊的繞組結(jié)構(gòu):

2華為-CN114204708A

此專利中介紹了一種短距、長(zhǎng)距、整距繞組混繞波繞方案。以6極54槽,A=2為例

2.1方案(1)

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圖2.1方案(1)U1相連線

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圖2.2方案(1)U2相連線

如(圖2.1、圖2.2)按照繞線次序和并聯(lián)支路分類,

第一支路:

第一子繞線段;(48a-3b)、(12a-21b)、(30c-39d)、(48e-3f)、(12e-21f)

第二子繞線段;(28f-19e)、(10d-1c)、(46d-37c)、(28b-19a)

第三子繞線段;(10a-19b)、(28a-37b)、(46c-1d)、(10e-19f)、(28e-37f)

第四子繞線段;(47f-38e)、(29d-20c)、(11d-2c)、(47b-38a)

第五子繞線段;(29a-38b)、(47a-2b)、(11c-20d)、(29e-38f)、(47e-2f)

第六子繞線段;(12f-3e)、(48d-39c)、(30d-21c)、(12b-3a)

第二支路:

第一子繞線段;(30a-39b)、(48c-3d)、(12c-21d)、(30e-39f)

第二子繞線段;(29f-20e)、(11e-2e)、(47d-38c)、(29b-20a)、(11b-2a)

第三子繞線段;(11a-20b)、(29c-38d)、(47c-2d)、(11e-20f)

第四子繞線段;(10f-1e)、(46f-37e)、(28d-19c)、(10b-1a)、(46b-37a)

第五子繞線段;(46a-1b)、(10c-19d)、(28c-37d)、(46e-1f)

第六子繞線段;(47f-39e)、(30f-21e)、(12d-3c)、(48b-39a)、(30b-21a)

如(圖2.1、圖2.2)按照跨距數(shù)量不同分為三類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;Y=9整距,如3b-12a

第二類導(dǎo)體;Y=7短距,如21f-28f

第三類導(dǎo)體;Y=10長(zhǎng)距,如2f-12f

如(圖2.1、圖2.2)按照焊接端扭轉(zhuǎn)方向不同,分為三類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向右扭轉(zhuǎn),如3b-12a

第二類導(dǎo)體;左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向左扭轉(zhuǎn),如21f-28f

第三類導(dǎo)體;左支腿向右扭轉(zhuǎn)-右支腿向右扭轉(zhuǎn),如19a-10a

如(圖2.1、圖2.2)按照焊接端分離方向不同,分為三類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;左支腿向內(nèi)分離-右支腿向外分離,如(19a-25b)

第二類導(dǎo)體;左支腿向內(nèi)分離-右支腿向內(nèi)分離,如(43a-1b)

第三類導(dǎo)體;左支腿向外分離-右支腿向外分離,如(7c-13d)

小結(jié):

(1)該方案第一并聯(lián)支路的第1層的跨距組合為9、9,第6層的跨距組合為10、10、7,第2層至第5層的跨距均為9。該結(jié)構(gòu)中,大部分扁線導(dǎo)體的跨距相同,因此在繞制定子繞組時(shí)可采用相同型號(hào)的發(fā)卡線圈,減少發(fā)卡線圈的型號(hào)數(shù)量,且方便自動(dòng)化插設(shè)。同時(shí),在焊接端,各并聯(lián)支路的跨距也相同,方便連接。

(2)各相繞組的第一并聯(lián)支路和第二并聯(lián)支路的進(jìn)線端和出線端均位于第1層,三相繞組可直接并聯(lián)引出,也可使用匯流排連接在一起引出。中性點(diǎn)端可直接焊接,也可采用匯流排連接在一起。

(3)每個(gè)并聯(lián)支路數(shù)均將所能布置的相帶和扁線導(dǎo)體層位置進(jìn)行遍歷,因此各并聯(lián)支路數(shù)均能保持電勢(shì)平衡,不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。同一槽內(nèi)的導(dǎo)體屬于同一相,因此扁線導(dǎo)體間無(wú)需設(shè)置絕緣紙,降低絕緣成本。

2.2方案(2)

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圖2.3方案(2)U1相連線

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圖2.4方案(2)U2相連線

小結(jié):

如圖2.3、圖2.4:

(1)在方案(2)中第一并聯(lián)支路的進(jìn)線端U1in為28a,出線端U1out為19b,在方案(1)的基礎(chǔ)上,將原來(lái)48a與3a的扁線導(dǎo)體在定子繞組的插線端連接,并將28a和19b扁線導(dǎo)體之間的連接部在定子繞組的插線端斷開,分別用引線引出,其他位置的扁線導(dǎo)體的接線方式不做改變。該連接方式中,第1層的跨距組合為9、9、9,第6層的跨距組合為10、10、7。

(2)第二并聯(lián)支路的進(jìn)線端U2in為28c,出線端 U2out為19d,在方案(1)的基礎(chǔ)上,將原來(lái)30a與21a的扁線導(dǎo)體在定子繞組的插線端連接,并將28c和19d扁線導(dǎo)體之間的連接部在定子繞組的插線端斷開,分別用引線引出,其他位置的扁線導(dǎo)體的接線方式可不做改變。

(3)通過(guò)方案(1)與方案(2)的對(duì)比可知,當(dāng)將各個(gè)并聯(lián)支路的進(jìn)線端和出線端不全部設(shè)置在第1層時(shí),可將同相兩并聯(lián)支路的進(jìn)線端設(shè)置在同一繞線槽內(nèi),同時(shí)將同相兩并聯(lián)支路的出線端設(shè)置在另外相鄰跨距的同一繞線槽內(nèi),可有效減少并聯(lián)支路間的引線距離,可方便三相繞組的各并聯(lián)支路的進(jìn)線端和出線端并聯(lián)引出或使用匯流排聯(lián)結(jié)引出,引出距離較小。

2.3方案(3)

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圖2.5方案(3)U1相連線

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圖2.6方案(3)U2相連線

小結(jié):

如圖2.5、圖2.6:

(1)在方案(3)中第一并聯(lián)支路的進(jìn)線端U1in為2b,出線端U1out為47a,在方案(1)的基礎(chǔ)上,將原來(lái)48a層與3a的扁線導(dǎo)體在定子繞組的插線端連接,并將2b和47a扁線導(dǎo)體之間的折彎部在定子繞組的焊接端斷開,分別用引線引出,其他位置的扁線導(dǎo)體的接線方式不做改變。

(2)在方案(3)中第二并聯(lián)支路的進(jìn)線端U2in為2d,出線端U2out為47c,在方案(1)的基礎(chǔ)上,將原來(lái)30a與21a的扁線導(dǎo)體在定子繞組的插線端連接,并將2d層和47c扁線導(dǎo)體之間的連接部在定子繞組的插線端斷開,分別用引線引出,其他位置的扁線導(dǎo)體的接線方式不做改變。

(3)與方案(1)相比,方案(3)中的各并聯(lián)支路的進(jìn)線端和出線端,由定子繞組的插線端轉(zhuǎn)換為焊接端,轉(zhuǎn)換形式簡(jiǎn)單易行,且進(jìn)線端和出線端的位置可靈活選擇。方案(3)中,通過(guò)該接線方式,兩并聯(lián)支路的進(jìn)線端位于同一繞線槽內(nèi),出線端位于同一繞線槽內(nèi),連接距離可更小。

2.4方案(4)

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圖2.7方案(4)U1相連線

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圖2.8方案(4)U2相連線

小結(jié):

如圖2.7、圖2.8:

方案(4)與方案(1)相比,各相第一并聯(lián)支路和第二并聯(lián)支路的進(jìn)線端

10和出線端的位置與實(shí)施例一相同,不同之處在于對(duì)各并聯(lián)支路在第1層和第6層的跨距了做了改變,方案(4)中,第1層的跨距組合為9、9,第6層的跨距組合為10、10、7,而該實(shí)施例四,第1層的跨距組合為9、9,第6層的跨距組合為8、8、11。

總結(jié):

華為在專利號(hào)CN114204708A中以6極54槽,A=2為例介紹了集中混繞方案,該方案右如下優(yōu)點(diǎn):

1、每相的各并聯(lián)支路間具有平衡的電路連接方式,能有效減少定子繞組交流損耗的產(chǎn)生,并且避免了并聯(lián)支路間的環(huán)流,提升了電機(jī)的效率和降低電機(jī)的溫升,給電機(jī)方案設(shè)計(jì)提供了更多的可能性。同時(shí),該定子繞組的進(jìn)線端和出線端可根據(jù)需要進(jìn)行改變,靈活方便。

2、采用本申請(qǐng)的繞組結(jié)構(gòu)的電機(jī)發(fā)卡線圈等種類較少,定子繞組焊接端的發(fā)卡線圈跨距和扭頭角度相同,各個(gè)焊接點(diǎn)圓周對(duì)稱分布,每相繞組進(jìn)線端和出線端分布比較規(guī)律,繞組生產(chǎn)制造難度較低。

3、同一繞線槽的扁線導(dǎo)體為同一相,同一繞線槽的扁線導(dǎo)體間不需要相間絕緣紙,降低了電機(jī)的絕緣成本和插線難度,提升了電機(jī)的銅滿率。

4、該定子繞組可實(shí)現(xiàn)插線端進(jìn)出線和焊接端進(jìn)出線的靈活轉(zhuǎn)換,進(jìn)出線端可實(shí)現(xiàn)同層出線或同槽出線靈活轉(zhuǎn)換。

3聯(lián)電-CN202110358098

此專利中介紹了一種短距、長(zhǎng)距結(jié)合的一種奇數(shù)pin繞組方案,以8極48槽,A=2為例:

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圖3.1 方案(1)U相繞組分布圖

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圖3.2方案(1)繞組的排布示意圖

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圖3.3方案(2)繞組的排布示意圖 如(圖3.1、圖3.2)按照繞線次序和并聯(lián)支路分類:

第一支路

第一子繞線段;(1a-8b)、(13a-20b)、(25a-32b)、(37a-44b)

第二子繞線段;(1c-8d)、(13c-20d)、(25c-32d)、(37c-44d)

第三子繞線段;(1e-43e)、(37e-31e)、(25e-19e)、(13e-7e)

第四子繞線段;(2d-43c)、(38d-31c)、(26d-19c)、(14d-7c)

第五子繞線段;(2b-43a)、(38b-31a)、(26b-19a)、(14b-7a)

第二支路

第一子繞線段;(14a-21b)、(26a-33b)、(38a-45b)、(2a-9b)

第二子繞線段;(14c-21d)、(26c-33d)、(38c-45d)、(2c-9d)

第三子繞線段;(14e-20e)、(26e-32e)、(38e-44e)、(2e-8e)

第四子繞線段;(3d-44c)、(39d-32c)、(27d-20c)、(15d-8c)

第五子繞線段;(3b-41a)、(39b-32a)、(27b-20a)、(15b-8a)

如(圖3.1、圖3.2)按照跨距數(shù)量不同分為三類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;Y=7長(zhǎng)距,如(1a-8b)

第二類導(dǎo)體;Y=5短距,如 8b-13a

第三類導(dǎo)體;Y=6整距,如(1e-43e)

按照焊接端扭轉(zhuǎn)方向不同分為兩類相同;

左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向右扭轉(zhuǎn),如8b-13a

左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向左扭轉(zhuǎn),如44d-1e

焊接端分離方向相同;

左支腿向內(nèi)分離-右支腿向外分離,如8b-13a

左支腿向外分離-右支腿向外分離,如43e-37e

總結(jié):

(1)如(圖3.1)所示,此專利以48槽5層線圈為例,介紹了一種繞組其每層的線圈3、5、7等奇數(shù)pin繞組專利,且此繞組在繞制時(shí)除第e層外,繞組焊接端和皇冠端繞組跨距分別5、7,其更有利于繞組扭頭的一致性。

(2)如(圖3.2)此專利在方案(2)中U相繞組分布在連續(xù)3個(gè)定子槽,且在這3個(gè)槽中所占層數(shù)分別為2-5-3。

(3)如(圖3.3)此專利在方案(1)中U相繞組分布在連續(xù)3個(gè)定子槽,且在這3個(gè)槽中所占層數(shù)分別為3-5-2。

(4)如(圖3.4)所述定子以奇數(shù)個(gè)所述線圈的設(shè)置方式及復(fù)合的分布繞組排布方式,使得各相所述線圈產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)之間存在相位差,則各磁動(dòng)勢(shì)相互疊加,經(jīng)疊加后的磁動(dòng)勢(shì)比現(xiàn)有技術(shù)中重合在一起的磁動(dòng)勢(shì)要小,進(jìn)而使得所述電機(jī)在一定程度上能夠削弱電機(jī)產(chǎn)生的諧波,尤其是能夠大幅度削弱5次諧波和7次諧波,并且能夠降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲,提高電機(jī)性能。

諧波次數(shù) 1 3 5 7 11 13 17 19
整距繞組因素 0.97 0.71 0.26 0.26 0.97 0.97 0.26 0.26
復(fù)合繞組因素 0.97 0.71 0.26 0.26 0.97 0.97 0.26 0.26

圖3.4諧波含量對(duì)比

(5)如(圖3.5、圖3.6)方案1和方案2對(duì)反電動(dòng)勢(shì)和齒槽轉(zhuǎn)矩都有很好的抑制作用,以使得降低電機(jī)噪聲,提高電機(jī)性能。 e93b0d94-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png ?

圖3.5反電動(dòng)勢(shì)對(duì)比

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圖3.6齒槽轉(zhuǎn)矩對(duì)比 4匯川-CN114301199 此專利中介紹了一種奇數(shù)pin長(zhǎng)距、短距、整距混繞方案,以8極48槽7pin,A=2為例:

e9719878-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png ?

圖4.1方案(1)U相繞組連線

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圖4.2方案(2)U相繞組連線

e9ecb9ea-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖4.3方案(3)U相繞組連線 如(圖4.1)按照繞線次序和并聯(lián)支路分類,1-7層極作a-g層:

第一支路

第一子繞線段;(1e-43d)、(37c-31b)、(25a-32a)、(38b-44c)

第二子繞線段;(2d-8e)、(14f-20g)、(25g-19f)、(13e-7d)

第三子繞線段;(1c-43b)、(37a-44a)、(2b-8c)、(14d-20e)

第四子繞線段;(26f-32g)、(37g-31f)、(25e-19d)、(13c-7b)

第五子繞線段;(1a-8a)、(14b-20c)、(26d-32e)、(38f-44g

第六子繞線段;(1g-43f)、(37e-31d)、(25c-19b)、(13a-20a)

第七子繞線段;(26b-32c)、(38d-44e)、(2f-8g)、(13g-7f)

第二支路

第一子繞線段;(2e-44d)、(38c-32b)、(26a-19a)、(25b-31c)

第二子繞線段;(37d-43e)、(1f-7g)、(2g-44f)、(38e-32d)

第三子繞線段;(26c-20b)、(14a-7a)、(13b-19c)、(25d-31e)

第四子繞線段;(37f-43g)、(38g-32f)、(26e-20d)、(14c-8b)

第五子繞線段;(2a-43a)、(1b-7c)、(13d-9e)、(25f-31g)

第六子繞線段;(26g-20f)、(14e-8d)、(2c-44b)、(38a-31a)

第七子繞線段;(37b-43c)、(1d-7e)、(13f-19g)、(14g-8f)

按跨距數(shù)量不同分為三類導(dǎo)體:

第一類導(dǎo)體;Y=6整距,如43d-37c

第二類導(dǎo)體;Y=5短距,如(37a-42a)

第三類導(dǎo)體;Y=7長(zhǎng)距,如(1e-43d)、20g-25g

按照焊接端扭轉(zhuǎn)方向不同分為兩類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向右扭轉(zhuǎn),如43d-37c

第二類導(dǎo)體;左支腿向右扭轉(zhuǎn)-右支腿向右扭轉(zhuǎn),如31b-25a

第三類導(dǎo)體;左支腿向左扭轉(zhuǎn)-右支腿向左扭轉(zhuǎn),如20g-25g

按照焊接端分離方向不同分為三類導(dǎo)體;

第一類導(dǎo)體;左支腿向外分離-右支腿向內(nèi)分離,如43d-37c

第二類導(dǎo)體;左支腿向外分離-右支腿向外分離,如20g-25g

總結(jié):

(1)如(圖4.1)該疊繞結(jié)構(gòu)在最外層a層設(shè)有Y=7長(zhǎng)距繞組,在中間層b-f層設(shè)有Y=6整距繞組,在最內(nèi)層設(shè)有Y=5短距繞組。此結(jié)構(gòu)避免了短距型發(fā)卡線圈和長(zhǎng)距型發(fā)卡線圈同層同心設(shè)置而引發(fā)的線圈之間相互擠壓從而絕緣失效的問(wèn)題。

(2)如(圖4.1)繞制在中間層線圈能夠以整距焊接形式焊接,如此能夠使每相子繞組內(nèi)各支路繞組中的電流完全相等,避免各支路繞組之間出現(xiàn)支路環(huán)流,從而大幅減小高頻輸出下的電機(jī)的附加交流銅耗,提高電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行效率,并能夠避免由支路環(huán)流帶來(lái)的子繞組局部過(guò)溫的問(wèn)題,有利于提升電機(jī)的壽命。

(3)如(圖4.2)方案(2)與方案(1)相比,對(duì)調(diào)了最外層a層與最內(nèi)層g層排布。

(4)如(圖4.3)方案(3)與方案(1)相比,改變了U1與U2的進(jìn)出線位置,使U1-,U2-位于最內(nèi)層繞組,便于U1-與U2-的連接。

(5)電機(jī)的每相子繞組引出端的中性點(diǎn)在電機(jī)的徑向上能夠處于同一層,使中性點(diǎn)處的匯流排結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、長(zhǎng)度更短,通過(guò)扁銅排簡(jiǎn)單彎折成型就可以構(gòu)成中性點(diǎn)匯流排,而不需要借助于單獨(dú)的模具,有利于降低電機(jī)的生產(chǎn)成本,提高電機(jī)的加工和制造效率。同時(shí)也允許每相子繞組的引出端由鐵芯的同一側(cè)引出,并能夠使相鄰兩個(gè)引出端之間的間距較短,如此每相子繞組之間不再需要使用匯流排匯流。

5博格華納-CN115001184

此專利介紹了一種長(zhǎng)短距混繞方案的奇數(shù)pin繞組,實(shí)現(xiàn)了奇數(shù)層可直接焊接,不需要額外增加一層擴(kuò)展層進(jìn)行焊接,不會(huì)導(dǎo)致電氣間隙的減小所帶來(lái)的絕緣隱患。 ea1b99c2-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png ?

圖5.1 常規(guī)奇數(shù)pin U1相繞組

ea36701c-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖5.2 常規(guī)奇數(shù)pin U2相繞組 如(圖5.1、圖5.2)常規(guī)奇數(shù)pin繞組按照繞線次序和并聯(lián)支路分類,

第一支路

第一子繞線段;(26a-33b)、(38a-45b)、(2a-9b)、(14a-21b)

第二子繞線段;(26c-33d)、(38c-45d)、(2c-9d)、(14c-21d)

第三子繞線段;(26e-31e+)、(37e-44e+)、(1e-8e+)、(14e-19e)

第四子繞線段;(14d-7c)、(2d-43c)、(38d-31c)、(26d-32c)

第五子繞線段;(14b-7a)、(2b-43a)、(38b-31a)、(26b-19a)

第二支路

第一子繞線段;(25a-32b)、(37a-44b)、(1a-8b)、(13a-20b)

第二子繞線段;(25c-32d)、(37c-44d)、(1c-8d)、(13c-20d)

第三子繞線段;(25e-32e+)、(38e-43e+)、(2e-7e+)、(13e-20e)

第四子繞線段;(15d-8c)、(3d-44c)、(39d-32c)、(27d-20c)

第五子繞線段;(15b-8a)、(3b-44a)、(39b-32a)、(27b-25a)

小結(jié):

如(圖5.1、5.2)上述奇數(shù)pin繞組U相,在a-d層皆按照Y=7,Y=5長(zhǎng)短距依次從外向內(nèi)進(jìn)行繞制,a-b層順時(shí)針繞完后再跳至c-d層。而到了第5層為了避免U1與U2同層同心繞制而容易導(dǎo)致干涉和絕緣失效問(wèn)題,故在出線側(cè)或非出線層端部增加虛擬層e+層,其含義是:如(26e-31e+),其31號(hào)槽內(nèi)部分任位于鐵芯內(nèi)部第5層(e層),但其端部需向內(nèi)徑方向多分離1個(gè)槽位,使其端部在e+層焊接。

故此博格華納設(shè)計(jì)如下方案。

ea52f3ea-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖5.3 方案(1)pin U1相繞組

ea72e880-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖5.4 方案(1)pin U2相繞組

eaa185aa-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖5.5 方案(2)pin U1相繞組

eac88b14-63af-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖5.6 方案(2)pin U2相繞組

如(圖5.3、圖5.4)方案(1)繞組按照繞線次序和并聯(lián)支路分類,

第一支路

第一子繞線段;(1a-8b)、(13c-20d)、(25e-32e)、(27d-20c)

第二子繞線段;(15b-8a)、(13a-20b)、(25c-32d)、(37e-44e)

第三子繞線段;(39d-32c)、(27b-20a)、(25a-32b)、(37c-44d)

第四子繞線段;(1e-8e)、(3d-44c)、(39b-32a)、(37a-44b)

第五子繞線段;(1c-8d)、(13e-20e)、(15d-8c)、(3b-44a)

第二支路

第一子繞線段;(2a-9b)、(14c-21d)、(26e-31e)、(26d-19c)

第二子繞線段;(14b-7a)、(14a-21b)、(26c-33d)、(38e-43e)

第三子繞線段;(38d-31c)、(26b-19a)、(26a-33b)、(38c-45d)

第四子繞線段;(2e-7e)、(2d-43c)、(38b-31a)、(38a-45b)

第五子繞線段;(2c-9d)、(14e-19e)、(14d-7c)、(2b-43a)

小結(jié):

(1)如(圖5.3、5.4)上述奇數(shù)pin繞組U相,在a-d層皆按照Y=7,Y=5長(zhǎng)短距依次從外向內(nèi)進(jìn)行繞制,a-b層繞至一圈后直接跳至c-d層,在第5層水平繞制后,在回頭向外繞制。從a層到e層來(lái)回往復(fù)。

(2)如(圖5.5、5.6)方案(1)與方案(2)相比,只是出線端和非出線端繞組對(duì)調(diào),即跨槽數(shù)由原來(lái)的7槽和5槽,變?yōu)?槽和7槽。

(3)方案(1)和方案(2)通過(guò)改變波繞組次序,實(shí)現(xiàn)了奇數(shù)pin波繞組不需要額外增加一擴(kuò)展層進(jìn)行焊接,不會(huì)導(dǎo)致電器江西減小所帶來(lái)絕緣隱患。

6總結(jié):

扁線定子繞組電機(jī)基本構(gòu)成元件為發(fā)卡線圈,雖然發(fā)卡線圈的電機(jī)中定子槽內(nèi)層數(shù)的調(diào)整不如散線電機(jī)靈活,但是我們從這幾個(gè)專利中可以看出通過(guò)巧妙的繞線方式,來(lái)適配我們各種場(chǎng)景的。

比如文中提到的奇數(shù)pin繞組,對(duì)于特定的電機(jī)性能要求當(dāng)偶數(shù)層發(fā)卡線圈的電機(jī)無(wú)法滿足要求,而奇數(shù)層發(fā)卡線圈的電機(jī)提供了更多的每相串聯(lián)線圈匝數(shù)的組合,能夠匹配特定的電機(jī)技術(shù)指標(biāo)輸入,同時(shí)還可以降低繞組諧波給NVH帶來(lái)改善。

再比如通過(guò)繞組次序或進(jìn)出線位置的改變,可以使相鄰中心點(diǎn)更近,時(shí)星角接點(diǎn)位于同層,或者使進(jìn)出線口位于同槽更有利于三相連接件設(shè)計(jì)。所以具體案例還要根據(jù)實(shí)際邊界或考慮工藝性來(lái)調(diào)整繞組。






審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:扁線電機(jī)繞組技術(shù)解析(三)

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