專利名稱：一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組，屬永磁伺服同步電動機繞組技術領域。
背景技術：
正弦波永磁伺服同步電動機，簡稱永磁同步電動機(PMSM)，定子繞組感應電動勢為正弦波，為了產生恒定轉矩，定子繞組應通入正弦波電流。一般的永磁同步電動機的定子設計與普通感應電動機相似，采用分布及短距的三相對稱定子繞組，以得到正弦的相電勢。 但實際上，一般普通感應電動機整數槽繞組常規設計的相電動勢很少能達到真正正弦，如若為分數槽繞組，則常規設計的相電動勢正弦性更差。實際上，PMSM電機定子大都采用分數槽繞組，但常常因為定子繞組相電勢正弦性差，直接影響到伺服電機工作時的精確性。為此，有必要改進定子繞組結構，使其定子繞組相電勢必高度正弦，提高PMSM電機的工作精度，符合伺服電機向高精度方向發展的需求。發明內容本實用新型的目的是，根據傳統PMSM電機繞組存在的問題，本實用新型公開一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組。這種永磁伺服同步電動機定子槽數為 30槽，極數為8極，相數為3相，每極每相槽數q=5/4，是一種分數槽，其定子繞組設計成不等距的正弦繞組，使其相電勢波形正弦波畸變率<1%，達到高度正弦性，使該永磁伺服同步電動機能用于精密數控機床中。本實用新型的技術方案是，在定子槽數為30槽，極數為8極，相數為3相，每極每相槽數q=5/4的永磁伺服同步電動機中，本實用新型將定子鐵芯斜槽，繞組采用分數槽三相不等距正弦繞組。本實用新型所述繞組為分數槽三相不等距正弦繞組，三相分數槽對稱繞組下在具有斜槽的定子鐵芯槽中；定子的每相繞組由10個繞組串聯組成，10個線圈分成兩組，每組 5個線圈，5個線圈中有3個線圈的節距為2，有兩個線圈的節距為3，每個線圈的匝數都相等；3相繞組完全一樣，互差120°電角度，構成三相對稱繞組。每個槽均為雙層下線，槽滿率都相同；以此相適應的措施是定子鐵芯斜1. 07個定子齒距。本實用新型三相繞組分別為U繞組、ν繞組、w繞組。所述三相不等距正弦繞組的u相繞組由uuQ中10個線圈串聯組成，即2-4，3-5， 6-9，10-12，13-16，17-19，18-20，21-24，25-27，28-1 ；其中 6-9,13-16，21-24，28-1 這 4個線圈的節距為3，其余6個線圈的節距為2，u, U0分別從2，28槽引出；所述三相不等距正弦繞組的ν相繞組由W。中10個線圈串聯組成，即12-14， 13-15，16-19，20-22，23-26，27-29，28-30，1-4,5-7,8-11 ；其中，16-19，23-26，1-4,8-11 這四個線圈節距為3，其余6個線圈節距為2，ν, V0分別從12，8槽引出；所述三相不等距正弦繞組的w相繞組由WWtl中10個線圈串聯組成，即7-9，8-10， 11-14，15-17，18-21，22-24，23-25，26-29，30-2，3-6 ；其中，11-14，18-21，26-29，3-6 這四個線圈節距為3，其余6個線圈節距為2，w，Wtl分別從7，3槽引出。
3[0014]所述三相繞組的uQ，v0, W0相聯在一起，不引出，構成星形接法繞組，引出u，ν, W0本實用新型與現有技術比較的有益效果是，本實用新型分數槽不等距正弦繞組， 并對定子鐵芯采用一定的斜槽措施，其優點是繞組節距端部短，每個槽均為雙層下線，每個線圈匝數都相等，槽滿率都相同，工藝傳統，容易實施；本實用新型采用二種不同短距的繞組結構，使三相繞組相電勢諧波含量少，齒諧波得到很大的削弱；齒槽轉矩小，噪聲小，效率尚ο本實用新型適用于三相永磁伺服同步電動機的定子繞組結構，也適用其它同步電機的定子繞組結構。
附圖1為本實用新型分數槽三相不等距正弦繞組布置圖。
具體實施方式
本實用新型在定子鐵芯槽數為30槽，極數為8極，每極每相槽數為q=5/4的分數槽的永磁伺服同步電動機上具體實施。本實用新型實施例如附圖所示，本實施例定子繞組每相由10個線圈串聯組成，10 個線圈分成兩組，每組5個線圈；5個線圈中有3個線圈的節距為2，有2個線圈的節距為3， 每個線圈的匝數都相等，三相繞組完全一樣。三相繞組互差120°電角度，構成三相對稱繞組。定子槽每槽按雙層下線，槽滿率相同。如附圖所示，本實施例三相繞組分別為U繞組、ν繞組、w繞組。u 相繞組由 uuQ 中 10 個線圈串聯組成，即 2-4，3-5，6-9，10-12，13-16，17-19， 18-20，21-24，25-27，28-1 ；其中，6-9，13-16，21-24，28-1 這四個線圈節距為 3，其余 6 個線圈節距為2, u, U0分別從2，觀槽引出；ν 相繞組由 W。中 10 個線圈串聯組成，即 12-14，13-15，16-19，20-22，23-26， 27-29，28-30，1-4，5-7，8-11 ；其中，16-19，2316，1-4，8-11 這四個線圈節距為 3，其余 6 個線圈節距為2，ν, V0分別從12，8槽引出；w 相繞組由 ww0 中 10 個線圈串聯組成，即 7-9，8-10，11-14，15-17，18-21，22-24， 23-25，26-29，30-2, 3-6 ；其中，11-14，18-21,26-29, 3-6 這四個線圈節距為 3，其余 6 個線圈節距為2，w，Wtl分別從7，3槽引出。本實用新型實施例構成的三相分數槽繞組每個線圈的匝數相等，每個槽按雙層下線，槽滿率相同，三相繞組互差120°電角度，構成三相對稱繞組，以此相適應的措施是定子鐵芯斜1.07個定子齒距。經綜合計算，相電勢諧波計算到四次諧波，其諧波含量很小，相電勢波形的正弦畸變率為0. 633%,小于1%，達到了本實用新型相電勢波形正弦畸變率低于1%的水平。本實用新型實施例分數槽不等距正弦繞組，嵌在斜槽度為1. 07個定子齒距的定子鐵芯槽中，其特點是繞組節距端部短，每槽雙層，每個線圈匝數相等，槽滿率相同，工藝傳統，容易實施。本實用新型實施例采用二種不同短距的繞組結構，使相電勢諧波含量少，齒諧波得到很大的削弱；齒槽轉矩小，噪聲小，效率高。
權利要求1.一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組，所述永磁伺服同步電動機定子槽數為30槽，極數為8極，相數為3相，每極每相槽數q=5/4，其特征在于，所述定子鐵芯斜槽，繞組為分數槽三相不等距正弦繞組，三相分數槽對稱繞組下在具有斜槽的定子鐵芯槽中；三相繞組的每相共有10個線圈串聯而成，每相的10個線圈分為二組，每組5個線圈；5個線圈中有3個線圈的節距是2，2個線圈的節距為3，每個線圈的匝數都相等；3相繞組完全一樣，互差120°電角度，每個槽均為雙層下線，槽滿率相同；所述三相不等距正弦繞組的u相繞組由uuQ中10個線圈串聯組成，即2-4，3-5，6-9， 10-12，13-16，17-19，18-20，21-24，25-27，28-1 ；其中 6-9,13-16，21-24，28-1 這4個線圈的節距為3，其余6個線圈的節距為2，u, U0分別從2，觀槽引出；所述三相不等距正弦繞組的ν相繞組由中10個線圈串聯組成，S卩12-14,13-15， 16-19，20-22，23-26，27-29，28-30，1-4,5-7,8-11 ；其中，16-19，23-26，1-4,8-11 這四個線圈節距為3，其余6個線圈節距為2，ν, V0分別從12，8槽引出；所述三相不等距正弦繞組的w相繞組由驟Q中10個線圈串聯組成，即7-9,8-10,11-14, 15-17，18-21，22-24，23-25，26-29，30-2, 3-6 ；其中，11-14，18-21，26-29，3-6 這四個線圈節距為3，其余6個線圈節距為2，w, W0分別從7，3槽引出；所述三相繞組的u0, v0, W0相聯在一起，不引出，構成星形接法繞組，引出U，V，W。
2.根據權利要求1所述的一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組，其特征在于，所述繞組要下的定子鐵芯斜槽，斜槽度為1. 07個定子齒距。
專利摘要一種永磁伺服同步電動機的分數槽三相不等距正弦繞組，該電動機定子槽數為30槽，極數為8極，相數為3相，每極每相槽數q=5/4，所述繞組為分數槽三相不等距正弦繞組，三相分數槽對稱繞組下在具有斜槽的定子鐵芯槽中；三相繞組的每相共有10個線圈串聯而成，每相的10個線圈分為二組，每組5個線圈；5個線圈中有3個線圈的節距是2，2個線圈的節距為3，每個線圈的匝數都相等；3相繞組完全一樣，互差120°電角度，每個槽均為雙層下線，槽滿率相同。本實用新型采用二種不同短距的繞組結構，使三相繞組相電勢諧波含量少，小于1%，齒諧波得到很大的削弱；齒槽轉矩小，噪聲小，效率高。本實用新型適用三相永磁伺服同步電動機的定子繞組結構。
文檔編號H02K21/02GK202260934SQ20112036246
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者劉國偉, 劉應東, 吳文新, 方虎堂, 林政安 申請人:佛山市南海晶惠普電子科技有限公司