一种双三相永磁同步电机制造技术

本申请公开的一种双三相永磁同步电机，定子的槽内绕置两套三相绕组。第一套三相绕组的三相绕组对称设置。第二套三相绕组的三相绕组对称设置。第一套三相绕组与第二套三相绕组采用15°绕组连接方式，使得第一套三相绕组的三相与第二套三相绕组的对应相之间分别互差15°电角度。双三相永磁同步电机采用这种15°绕组连接方式，相绕组自感大，且与相邻相的互感小，当发生短路故障时，瞬时峰值短路电流较小，因此对逆变器的损害风险较小，同时峰值制动转矩也较小。此外，15°绕组连接方式下，短路故障时三相绕组定子磁动势谐波含量较低，使得峰值退磁定子磁动势较低，对永磁不可逆退磁影响也较小，进而提高了双三相永磁同步电机的性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电机结构领域，更具体地说，涉及一种双三相永磁同步电机。
技术介绍
传统永磁同步电机以三相供电为主，因而存在容错能力差，转矩脉动较大等缺点。因此，多相永磁同步电机近年来得到广泛研究与应用，其除了传统永磁同步电机的优势之外，还具有转矩脉动低，容错性能好，控制自由度多等优势，目前以五相与六相(即双三相)电机研究和应用最为广泛。其中，双三相永磁同步电机包括两套三相绕组，其两套三相绕组可分别采用独立的三相逆变器供电，故具有控制简单，逆变器成本低等优点。目前，以30°双三相永磁同步电机最为常见。30°双三相永磁同步电机，指两套绕组对应相之间相差30°电角度。即两套绕组的A相(即A1和A2)之间相差30°电角度，B相(即B1和B2)之间相差30°电角度，C相(即C1和C2)之间相差30°电角度。这样使得合成定子磁动势中某些次谐波(如5，7次谐波)反向叠加，进而降低转矩脉动，减小铁损和永磁体涡流损耗，提升电机效率。但是，30°双三相永磁同步电机的容错性较差，在发生短路故障时，三相瞬态短路电流很大，造成逆变器永久性损坏损害，且容易造成永磁体的不可逆退磁，以及产生较大的峰值制动转矩，进而导致永磁同步电机的性能降低。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出一种双三相永磁同步电机，欲实现在发生瞬态短路故障时，减小三相瞬态短路电流和峰值制动转矩，以及降低永磁体不可逆退磁风险的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种双三相永磁同步电机，具有定子和转子，所述定子的槽内绕置有第一套三相绕组和第二套三相绕组，其中，所述第一套三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，且所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组对称设置；所述第二套三相绕组包括第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组，所述第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组对称设置；所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间采用15°绕组连接方式，以使所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差15°电角度。优选的，所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均为：三相双层绕组。优选的，所述三相双层绕组的绕制型式为：叠绕式。优选的，所述定子的槽数为24*N，所述转子的磁极数为10*N或14*N，所述N为正整数。优选的，当每个线圈节距为2，每个线圈匝数为M，所述M为正整数时，所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间采用15°绕组连接方式具体为：所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差5个槽距。优选的，当所述定子包括24个槽，所述24个槽依此编号，所述转子包括10个(或14个)磁极时，所述第一三相套绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差5个槽距具体为：所述第一套三相绕组的所述第一相绕组由第一线圈、第二线圈、第七线圈和第八线圈构成；所述第一线圈的上元件边设置在1号槽的下层，下元件边设置在3号槽的上层；所述第二线圈的上元件边设置在3号槽的下层，下元件边设置在5号槽的上层；所述第七线圈的上元件边设置在13号槽的下层，下元件边设置在15号槽的上层；所述第八线圈的上元件边设置在15号槽的下层，下元件边设置在17号槽上层；所述第一线圈的上元件边为所述第一相绕组的电流输入端，所述第一线圈的下元件边与所述第二线圈的下元件边连接，所述第二线圈的上元件边与所述第七线圈的下元件边连接，所述第七线圈的上元件边与所述第八线圈的上元件边连接，所述第八线圈的下元件边为所述第一相绕组A1的电流输出端；所述第一套三相绕组的所述第二相绕组由第三线圈、第四线圈、第九线圈和第十线圈构成；所述第三线圈的的上元件边设置在5号槽的下层，下元件边设置在7号槽上层；所述第四线圈的上元件边设置在7号槽的下层，下元件边设置在9号槽的上层；所述第九线圈的上元件边设置在17号槽的下层，下元件边设置在19号槽的上层；所述第十线圈的上元件边设置在19号槽的下层，下元件边设置在21号槽的上层；所述第三线圈的上元件边为所述第二相绕组的电流输出端，所述第三线圈的下元件边与所述第四线圈的下元件边连接，所述第四线圈的上元件边与所述第九线圈的下元件边连接，所述第九线圈的上元件边与所述第十线圈的上元件边连接，所述第十线圈的下元件边为所述第二相绕组的电流输入端；所述第一套三相绕组的第三相绕组由第五线圈、第六线圈、第十一线圈和第十二线圈构成；所述第五线圈的上元件边设置在9号槽的下层，下元件边设置在11号槽的上层；所述第六线圈设置的上元件边在11号槽的下层，下元件边设置在13号槽的上层；所述第十一线圈的上元件边设置在21号槽的下层，下元件边在23号槽上层；所述第十二线圈的上元件边设置在23号槽的下层，下元件边设置在1号槽的上层；所述第五线圈的上元件边为所述第三相绕组的电流输入端，所述第五线圈的下元件边与所述第六线圈的下元件边连接，所述第六线圈的上元件边与所述第十一线圈的下元件边连接，所述第十一线圈的上元件边与所述第十二线圈的上元件边连接，所述第十二线圈的下元件边为所述第三相绕组的电流输出端；所述第二套三相绕组的所述第四相绕组由第十五线圈、第十六线圈、第二十一线圈和第二十二线圈构成；所述第十五线圈的上元件边设置在6号槽的下层，下元件边设置在8号槽的上层；所述第十六线圈的上元件边设置在8号槽的下层，下元件边设置在10号槽的上层；所述第二十一线圈的上元件边设置在18号槽的下层，下元件边设置在20号槽的上层；所述第二十二线圈的上元件边设置在20号槽的下层，下元件边设置在22号槽的上层；所述第十五线圈的上元件边为所述第四相绕组的电流输入端，所述第十五线圈的下元件边与所述第十六线圈的下元件边连接，所述第十六线圈的上元件边与所述第二十一线圈的下元件边连接，所述第二十一线圈的上元件边与所述第二十二线圈的上元件边连接，所述第二十二线圈的下元件边为所述第四相绕组的电流输出端；所述第二套三相绕组的所述第五相绕组由第十七线圈、第十八线圈、第二十三线圈和第二十四线圈构成；所述第十七线圈的上元件边设置在10号槽的下层，下元件边设置在12号槽的上层；所述第十八线圈的上元件边设置在12号槽的下层，下元件边设置在14号槽的上层；所述第二十三线圈的上元件边设置在22号槽的下层，下元件边设置在24号槽的上层；所述第二十四线圈的上元件边设置在24号槽的下层，下元件边设置在2号槽的上层；所述第十七线圈的上元件边为所述第五相绕组的电流输出端，所述第十七线圈的下元件边与所述第十八线圈的下元件边连接，所述第十八线圈的上元件边与所述第二十三线圈的下元件边连接，所述第二十三线圈的上元件边与所述第二十四线圈的上元件边连接，所述第二十四线圈的下元件边为所述第五相绕组的电流输入端；所述第二套三相绕组的所述第六相绕组由第十三线圈、第十四线圈、第十九线圈和第二十线圈构成；所述第十三线圈的上元件边设置在2号槽的下层，下元件边设置在4号槽的上层；所述第十四线圈的上元件边设置在4号槽的下层，下元件边设置在6号槽的上层；所述第十九线圈的上元件边设置在14号槽的下层，下元件边设置在16号槽的上层；所述第二十线圈的上元件边设置在16号槽的下层，下元件边设置在18号槽的上层；所述第十三线圈的上元件边为所述第六相绕组的电流输出端，所说第十三线圈的下元件边与所述第十四线圈的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双三相永磁同步电机，具有定子和转子，其特征在于，所述定子的槽内绕置有第一套三相绕组和第二套三相绕组，其中，所述第一套三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，且所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组对称设置；所述第二套三相绕组包括第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组，所述第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组对称设置；所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间采用15°绕组连接方式，以使所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差15°电角度。

【技术特征摘要】
1.一种双三相永磁同步电机，具有定子和转子，其特征在于，所述定子的槽内绕置有第一套三相绕组和第二套三相绕组，其中，所述第一套三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，且所述第一相绕组、所述第二相绕组和所述第三相绕组对称设置；所述第二套三相绕组包括第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组，所述第四相绕组、第五相绕组和第六相绕组对称设置；所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间采用15°绕组连接方式，以使所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差15°电角度。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均为：三相双层绕组。3.根据权利要求2所述电机，其特征在于，所述三相双层绕组的绕制型式为：叠绕式。4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子的槽数为24*N，所述转子的磁极数为10*N或14*N，所述N为正整数。5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，当每个线圈节距为2，每个线圈匝数为M，所述M为正整数时，所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间采用15°绕组连接方式具体为：所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差5个槽距。6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，当所述定子包括24个槽，所述24个槽依此编号，所述转子包括10个或14个磁极时，所述第一套三相绕组的三相与所述第二套三相绕组的对应相之间分别相差5个槽距具体为：所述第一套三相绕组的所述第一相绕组由第一线圈、第二线圈、第七线圈和第八线圈构成；所述第一线圈的上元件边设置在1号槽的下层，下元件边设置在3号槽的上层；所述第二线圈的上元件边设置在3号槽的下层，下元件边设置在5号槽的上层；所述第七线圈的上元件边设置在13号槽的下层，下元件边设置在15号槽的上层；所述第八线圈的上元件边设置在15号槽的下层，下元件边设置在17号槽上层；所述第一线圈的上元件边为所述第一相绕组的电流输入端，所述第一线圈的下元件边与所述第二线圈的下元件边连接，所述第二线圈的上元件边与所述第七线圈的下元件边连接，所述第七线圈的上元件边与所述第八线圈的上元件边连接，所述第八线圈的下元件边为所述第一相绕组A1的电流输出端；所述第一套三相绕组的所述第二相绕组由第三线圈、第四线圈、第九线圈和第十线圈构成；所述第三线圈的的上元件边设置在5号槽的下层，下元件边设置在7号槽上层；所述第四线圈的上元件边设置在7号槽的下层，下元件边设置在9号槽的上层；所述第九线圈的上元件边设置在17号槽的下层，下元件边设置在19号槽的上层；所述第十线圈的上元件边设置在19号槽的下层，下元件边设置在21号槽的上层；所述第三线圈的上元件边为所述第二相绕组的电流输出端，所述第三线圈的下元件边与所述第四线圈的下元件边连接，所述第四线圈的上元件边与所述第九线圈的下元件边连接，所述第九线圈的上元件边与所述第十线圈的上元件边连接，所述第十线圈的下元件边为所述第二相绕组的电流输入端；所述第一套三相绕组的第三相绕组由第五线圈、第六线圈、第十一线圈和第十二线圈构成；所述第五线圈的上元件边设置在9号槽的下层，下元件边设置在11号槽的上层；所述第六线圈设置的上元件边在11号槽的下层，下元件边设置在13号槽的上层；所述第十一线圈的上元件边设置在21号槽的下层，下...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，诸自强，许培林，褚文强，王禹，陈致初，许峻峰，郭淑英，冯守智，史俊旭，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43