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 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生環流，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 能電機的推廣，對此，優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。
【發明內容】
[0003] 本發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的奇數倍次數的諧波，三角形接法時， 三角形內無反電動勢環流，可以采用星形一一三角形啟動方法，限制啟動電流倍數，改善啟 動性能和牽入性能，減少永磁體禍流發熱，有效防止永磁體失效退磁。
[0004] 本發明是這樣來實現的，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36槽，極數2極，相數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，同一層線圈的節距相同，同一 層線圈每個線圈匝數也相同，不同層的線圈節距和匝數都是不相同的，分別有3種節距和 3種匝數，每個槽內的總導體數都是相同的，大節距線圈節距為Υ1=1_16,中節距線圈節距 Y2=l-10,小節距線圈節距Y3=l-4 ;節距從大到小的線圈阻數比為5 :4 :1，每相大、中、小節 距的線圈都是6圈，每相有18圈，并聯支路數a=l，Α相繞組為大節距線圈繞組alXl，中節 距線圈繞組a2x2，小節距線圈繞組a3x3這三種節距的繞組相串聯，大節距線圈，節距Υ1=1_6， 共6圈，每圈匝數為5η匝，η=1，2,3……自然數，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稱為大節距線圈繞組，位于 槽口，即第3層沖節距線圈，節距Y2=l-10,共6圈，每圈匝數為4nE，n=l，2,3……自然 數，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稱為中節距線圈繞組，位于槽中層，即第2層；小節距線圈，節距Υ3=1_4， 共6圈，每圈匝數為In匝，η=1，2,3……自然數，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的奇數倍次數諧波環流，采用星形一一三角形啟動。
[0005] 本發明的優點為：并聯支路數a=l，避免了永磁電機中磁不對稱引起的并聯支路 數a=2時的環流，小節距線圈先嵌入槽底，中層嵌入中節距線圈，最后嵌入大節距線圈，大 節距線圈位于槽口，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的奇數倍次數的諧波，故三 相繞組接成三角形時沒有環流，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，達到發明的目的。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發明的定子繞組大節距線圈布置圖（A相)。
[0007] 圖2為本發明的定子繞組中節距線圈布置圖（A相)。
[0008] 圖3為本發明的定子繞組小節距線圈布置圖（A相）。
[0009] 圖4為本發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，電動機定子槽數為36槽，極數為2 極，相數為3相，轉速為3000轉/分，電機功率為55Kw，定子線規為2-Φ 1. 3,8-1. 4并繞，三 層迭式，每槽線數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相繞組大節距線圈，Yl=l-16,共6圖，每圈匝數為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相繞組中節距線圈，Y2=l-10,共6圈，每圈匝數為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