本发明专利技术针对现有技术的弊端，提供一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，提高了绕组的效率，提高了绕组的分布系数，并且分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°，这样的设计，使得市场上的所有驱动器都可以对其完美兼容，后述将以极槽组合的形式进行说明。本发明专利技术所涉及电机绕组的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，其中A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。
【技术实现步骤摘要】
一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组
本专利技术涉及一种新型电机绕组结构，属于无公约数奇数槽分数槽分布绕组。
技术介绍
已有的无公约数奇数槽分数槽分布绕组因其具有直槽克服齿槽力矩的功效，已被广泛应用于用编码器、旋转变压器等传感器作为换向传感器的场合。目前已公开的无公约数奇数槽分数槽分布绕组技术属于非60°电角度绕组技术，在使用霍尔元件做换向传感器时，会出现兼容性问题，并且现有的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，绕组系数低不利于制造出高性能电机。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的弊端，提供一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，提高了绕组的效率，提高了绕组的分布系数，并且分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°，这样的设计，使得市场上的所有驱动器都可以对其完美兼容，后述将以极槽组合的形式进行说明。本专利技术是一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组以极槽组合的形式，将所涉及电机的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，两类绕组的共同特征是绕组系数高，其短距系数和分布系数都在0.99以上，并且绕组系数也都在0.98以上，在高绕组系数的前提下，保持了无公约数奇数槽分数槽分布绕组的其他优点。A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。公式中，Z为定子槽的数量；2P为转子磁极数，简称极数；K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数，工程实践中取值最大不大于30。A型极槽组合和B型极槽组合均可以实现跨4和跨5的绕组跨距工艺，取跨距为4是短距绕组，跨距为5是长距绕组，实际生产中都采用跨4的短距绕组。A型极槽组合和B型极槽组合所涉及的所有绕组方案均为双层绕组，线圈靠近槽口的一边定义为上层边，作为相位标记，并分别标为U、V、W。并通过跨距计算出下层边所在的槽。所有极槽组合的上层边的排列顺序，所包含UVW三相的电源端起始位置分别定义为UL，VL，WL，按第1槽(UL)为U相绕组起点，以VL所在槽为V相绕组起点，以WL所在槽为W相绕组起点，则设置在定子槽内的线圈按如下排列顺序依次分布：A型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUWV，M2组的槽组合UWV，M3组的槽组合UWVV，M4组的槽组合UWV；M5组的槽组合UWWV；M6组的槽组合UWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中：M1＝1，M1为槽组合UUWV的连续重复次数；M2＝[(Z-12)÷3+1]÷3-1，M2为槽组合UWV的连续重复次数；M3＝1，M3为槽组合UWVV的连续重复次数；M4＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UWV的连续重复次数；M5＝1，M5为槽组合UWWV的连续重复次数；M6＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M6为槽组合UWV的连续重复次数。B型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUVW，M2组的槽组合UVW，M3组的槽组合UVVW，M4组的槽组合UVW；M5组的槽组合UVWW；M6组的槽组合UVW；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中：M1＝1，M1为槽组合UUVW的连续重复次数；M2＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M2为槽组合UVW的连续重复次数；M3＝1，M3为槽组合UVVW的连续重复次数；M4＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UVW的连续重复次数；M5＝1，M5为槽组合UVWW的连续重复次数；M6＝[(Z-12)÷3+1]÷3+1，M6为槽组合UVW的连续重复次数。按以上给出A型极槽组合和B型极槽组合的排列顺序所涉及的电机绕组，所有绕组设定UL在排列顺序中的第1槽，VL和WL所在在排列顺序中的槽数按公式：VL＝Z÷3+1和WL＝Z÷3×2+1进行计算。公式中Z为定子槽数，VL，WL代表两相电源端所在槽数。按照A型极槽组合和B型极槽组合给出的排列顺序就可以绕制出电机绕组，A型极槽组合和B型极槽组合给出的排列顺序既可以顺时针排列绕制也可以逆时针排列绕制。本专利技术所涉及的一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，针对A型极槽组合和B型极槽组合给出的排列顺序，是最基本顺序，以本顺序为基础给出的相位起始位置，即按基本排列顺序的第1槽(UL)为U相电源端也是最基本方案，本行业内的专业技术人员可以在A型极槽组合和B型极槽组合的排列基础上任意给定三相相位位置，同时按照V、W两相，VL和WL的计算方法，计算VL，WL所在的位置，或通过先设定VL或WL，的位置反推UL，与WL或VL的位置，都是可以达到基本组合和相位规定同样效果的。本专利技术所涉及的一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，也设计了非60°相位角绕组结构，在A型极槽组合和B型极槽组合的基础排列顺序下，通过改变U，V，W三相起始位置可以设计出非60°相位角的绕组结构，这类方案与A型极槽组合和B型极槽组合基础方案本质的区别在于绕组的绕制并不是从基础排列顺序中的第1槽开始，A型极槽组合的非60°相位方案是把U相起始位置设定在第2槽，并按照A型极槽组合基础排列顺序中的第2槽为U相的起始位置，第4槽为V相起始位置，第6槽为W相的起始位置。B型极槽组合的非60°相位方案是把U相起始位置设定在第2槽，第4槽为W相起始位置，第6槽为V相的起始位置。并从第二槽依次绕线，且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同。附图说明图1为本专利技术所述一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的---14极45槽U相绕组分布图；图2为本专利技术所述一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的----14极45槽绕组分布图。图3为本专利技术所述一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的----10极33槽U相绕组分布图图4为一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组的----改变相位起始位置说明图具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。无公约数奇数槽分数槽分布绕组能有效降低和抑制永磁电机的齿槽力矩，通过不断深入研究奇数槽分数槽分布绕组，本人将这种绕组分为两种新的模式，一种是非60°相位角的无公约数分数槽分布绕组，一类是60°相位角的无公约数奇数槽分数槽分布绕组。之前本人公开的技术属于非60°相位角的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，这一类绕组在应用于无霍尔元件换向传感器参与换向时，被大多数无刷电机驱动器、永磁同步电机驱动器兼容识别，但是在装配霍尔元件换向传感器后反而不能被一些驱动器兼容，虽然实际使用中这种情况不多，但是也为一些产品的设计使用带来了不少问题。本专利技术公开的技术是对已有技术的改进、创新，为满足永磁电机60°相位角的换向需要，通过调整极槽数组合，改变绕组分布顺序，调整电机绕组相位的电气角度及机械角度，以达到设计目的，具体实现方法如下。根据要解决的实际技术问题，我们设计了两类定子槽数与转子极数的组合方案，以下简称极槽组合，按A型极槽组合和B型本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，其特征在于：属于无公约数奇数槽分数槽分布绕组，分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°。一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组以极槽组合的形式，将所涉及电机的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，其中A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z‑3)÷3。公式中，Z为定子槽的数量；2P为转子磁极数，简称极数；K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数，工程实践中取值最大不大于30。A型极槽组合和B型极槽组合均可以实现跨4和跨5的绕组跨距工艺，取跨距为4是短距绕组，跨距为5是长距绕组。A型极槽组合和B型极槽组合所涉及的所有绕组方案均为双层绕组，线圈靠近槽口的一边定义为上层边，作为相位标记，并分别标为U、V、W。并通过跨距计算出下层边所在的槽。所有极槽组合的上层边的排列顺序，所包含UVW三相的电源端起始位置分别定义为UL，VL，WL，按第1槽(UL)为U相绕组起点，以VL所在槽为V相绕组起点，以WL所在槽为W相绕组起点，则设置在定子槽内的线圈按如下排列顺序依次分布：A型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUWV，M2组的槽组合UWV，M3组的槽组合UWVV，M4组的槽组合UWV；M5组的槽组合UWWV；M6组的槽组合UWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中：M1＝1，M1为槽组合UUWV的连续重复次数；M2＝[(Z‑12)÷3+1]÷3‑1，M2为槽组合UWV的连续重复次数；M3＝1，M3为槽组合UWVV的连续重复次数；M4＝[(Z‑12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UWV的连续重复次数；M5＝1，M5为槽组合UWWV的连续重复次数；M6＝[(Z‑12)÷3+1]÷3，M6为槽组合UWV的连续重复次数。B型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUVW，M2组的槽组合UVW，M3组的槽组合UVVW，M4组的槽组合UVW；M5组的槽组合UVWW；M6组的槽组合UVW；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中：M1＝1，M1为槽组合UUVW的连续重复次数；M2＝[(Z‑12)÷3+1]÷3，M2为槽组合UVW的连续重复次数；M3＝1，M3为槽组合UVVW的连续重复次数；M4＝[(Z‑12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UVW的连续重复次数；M5＝1，M5为槽组合UVWW的连续重复次数；M6＝[(Z‑12)÷3+1]÷3+1，M6为槽组合UVW的连续重复次数。按以上给出A型极槽组合和B型极槽组合的排列顺序所涉及的电机绕组，所有绕组设定UL在排列顺序中的第1槽，VL和WL所在在排列顺序中的槽数按公式：VL＝Z÷3+1和WL＝Z÷3×2+1进行计算。公式中Z为定子槽数，VL，WL代表两相电源端所在槽数。A型极槽组合和B型极槽组合给出的槽组合排列顺序，既可以顺时针排列绕制，也可以逆时针排列绕制。...
【技术特征摘要】
1.一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组，其特征在于：属于无公约数奇数槽分数槽分布绕组，分布于定子槽内的UVW三相绕组电源端的电气相位角度间隔是60°，机械角度间隔是120°。一种配置霍尔元件的无公约数奇数槽分数槽分布绕组以极槽组合的形式，将所涉及电机的定子槽数和转子极数的组合分为两类，按A型和B型区分，以下简称A型极槽组合和B型极槽组合，其中A型极槽组合的定子槽数Z和转子极数2P计算公式为：Z＝(6K+8)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。B型极槽组合的定子槽数Z和极数2P计算公式为：Z＝(6K+4)×3+3，2P＝(Z-3)÷3。公式中，Z为定子槽的数量；2P为转子磁极数，简称极数；K为计算系数，K的取值范围为大于或等于1的正整数，工程实践中取值最大不大于30。A型极槽组合和B型极槽组合均可以实现跨4和跨5的绕组跨距工艺，取跨距为4是短距绕组，跨距为5是长距绕组。A型极槽组合和B型极槽组合所涉及的所有绕组方案均为双层绕组，线圈靠近槽口的一边定义为上层边，作为相位标记，并分别标为U、V、W。并通过跨距计算出下层边所在的槽。所有极槽组合的上层边的排列顺序，所包含UVW三相的电源端起始位置分别定义为UL，VL，WL，按第1槽(UL)为U相绕组起点，以VL所在槽为V相绕组起点，以WL所在槽为W相绕组起点，则设置在定子槽内的线圈按如下排列顺序依次分布：A型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUWV，M2组的槽组合UWV，M3组的槽组合UWVV，M4组的槽组合UWV；M5组的槽组合UWWV；M6组的槽组合UWV；且两个相邻槽内同相绕组线圈或者同一槽内同相绕组线圈的电流方向相同；其中：M1＝1，M1为槽组合UUWV的连续重复次数；M2＝[(Z-12)÷3+1]÷3-1，M2为槽组合UWV的连续重复次数；M3＝1，M3为槽组合UWVV的连续重复次数；M4＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M4为槽组合UWV的连续重复次数；M5＝1，M5为槽组合UWWV的连续重复次数；M6＝[(Z-12)÷3+1]÷3，M6为槽组合UWV的连续重复次数。B型绕组的排列顺序是：自第1槽(UL)起，有M1组的槽组合UUVW，M2组的槽组合UVW，M3组的槽组合UVVW，M4组的槽组合UVW；M5组的槽组合UVWW；M6组的槽组...
【专利技术属性】
技术研发人员：王东立，
申请(专利权)人：王东立，
类型：发明
国别省市：河北,13
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