一种异型槽电机、定子及绕组连接方式制造技术

本实用新型专利技术属于电机技术领域，提供一种异型槽电机、定子及绕组连接方式。所述定子的定子冲片设有Z个定子槽，其中有M个第一定子槽，N个第二定子槽；每个第一定子槽与两个第二定子槽交替设置，且第一定子槽与第二定子槽均沿着圆周均布，所述第一定子槽的面积为第二定子槽的面积两倍。位于第一定子槽与第二定子槽之间的第一定子齿的宽度大于位于两个第二定子槽之间的第二定子齿的宽度。所述绕组连接方式的绕组节距为2。本实用新型专利技术设计一种新型电机定子结构及绕组连接方式，节约绕组使用量，降低成本，同时减少电机转矩脉动。

【技术实现步骤摘要】
一种异型槽电机、定子及绕组连接方式
本技术属于电机
，涉及一种异型槽电机定子及相适应的绕组连接方式，以及包含所述定子和绕组连接方式的异型槽电机。
技术介绍
高性能、低噪声及低成本是电机设计追求的目标，但这三个目标相互制约，很难同时满足这三个要求，在现有技术中，如果要设计高性能电机，一般通过增加磁钢使用量及提高磁钢牌号，采用优化转子的方法，提高电机性能，但这样会增加电机成本。同时，在现有技术进行电机降低成本的设计时，一般通过在转子上开设隔磁孔的方法降低电磁力，采用这种方法会大幅减低电机出力，进而影响电机性能。目前，出现了具有异型槽定子的电机。授权公告号为206996814U的专利公开了一种定子冲片结构，该冲片结构简单，与传统电机相差较小，只是简单的将大小槽交替设置与定子上，通过槽的大小调节定子轭的宽度，改善磁路结构，从而实现降低电机噪声的作用。但是，这种异型槽在降低成本和低噪音上效果较好，其性能仍有待提高。而本技术通过定子异型槽的设计，同时改变传统的绕组连接方式，将异型槽的设计与绕组的连接形式结合起到提高性能、降低噪声及降低成本的作用。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在上述技术问题，本技术的目的之一就是设计一种新型电机定子结构及绕组连接方式，节约绕组使用量，降低成本，同时减少电机转矩脉动。本技术的另一目的是提供具有上述定子和绕组连接方式的电机，所述电机通过上述定子和绕组连接方式提高性能、降低噪声及降低成本。为了实现上述目的，本技术采用如下所述的技术方案。本技术提供一种异型槽电机定子，所述定子冲片设有Z个定子槽，其中有M个第一定子槽，N个第二定子槽。每个第一定子槽与两个第二定子槽交替设置，且第一定子槽与第二定子槽均沿着圆周均布，所述第一定子槽的面积为第二定子槽的面积两倍。进一步的，为使异型槽电机产生平衡的力，第一定子槽和第二定子槽的中心线均需与定子轴心重合，则因为第一定子槽和第二定子槽面积不同，那么位于第一定子槽与第二定子槽之间的第一定子齿的中心线不通过定子轴心，而位于两个第二定子槽之间的第二定子齿的中心线与定子轴心重合。进一步的，所述第一定子齿的宽度大于第二定子齿的宽度，优选的，第一定子齿的宽度是第二定子齿的宽度的1.3-1.7倍。进一步的，通过调节轭部宽度的大小来保证第一定子槽的面积是第二定子槽的面积的两倍。优选的，第一定子齿的宽度为第二定子齿宽度的1.5倍，可保证Z个定子槽的轭部宽度相等。这样可保证通过每个定子齿的磁密相同，有利于提高电机性能，减小转矩脉动进一步的，所述第一定子槽与第二定子槽的槽口宽度相同。进一步的，为保证所有定子槽的槽口宽度相同，且所有定子槽的中心线与定子轴心重合。第一定子齿两侧的定子齿靴宽度不相等，靠近第一定子槽侧的齿靴的宽度大于靠近第二定子槽的齿靴宽度。第二定子齿两侧的定子齿靴宽度相等。这种设计同样可减小电机的振动噪声。本技术还提供适用于上述异型槽电机定子的绕组连接方式，所述第一定子槽内放置两组不同相的绕组，置于第一定子槽的左右两侧，分别与该第一定子槽不相邻但距离最近的第二定子槽组成一个线圈。现有技术的绕组跨距为3，采用本技术异型槽电极定子与绕组连接方式的配合后，绕组节距变为2，可使绕组节距变短，绕组端部长度变短，可节约绕组用量，降低电机成本。这样，保证本技术异型槽电机出力与现有技术基本相同，降低电机成本，同时可减小电机转矩脉动。本技术还提供包括上述异型槽电机定子和绕组连接方式的异型槽电机，所述电机还包括一个电机转子，所述转子包含S组永磁体，所述永磁体均匀的分布在转子上，相邻的两个永磁体具有相反的极性，且S大于等于8且为4的倍数。转子内侧有转轴孔。进一步的，永磁体数S与定子总槽数Z满足：Z+Z/3＝3S。所述转子的磁钢分布均匀，相邻磁钢充磁方向相反。现有技术中，电机定子的所有定子槽的大小、形状都相同，均匀分布在定子内侧，且所有定子槽的中心线都与定子轴心重合，如图1所示。传统的绕组连接方式，如图5所示，相邻的定子槽放置一组不同相的绕组，每个定子槽只放置一组绕组。某一定子槽内的绕组与间隔有两个定子槽的定子槽组成一个线圈，绕组节距为3。本技术提供的永磁电机结构，由于其定子槽型和槽数与常规电机不同，所以称之为异型槽电机，该电机包括定子和转子，定子有两种槽型。相对于现有技术，本技术所述异型槽电机定子和绕组连接方式，通过减小绕组节距到2，节约铜线的使用量，达到降低电机成本的目的。若采用现有技术中的电机定子，假设包含Y个定子槽，那么绕组节距为2时，4个定子槽为一组，每组包括两个线圈。对应的电子转子上的永磁体的组数也应该是4的倍数，假设转子永磁体组数为S，即Y/3＝S。因为每一组(4个普通定子槽)一侧与相邻另一组(4个普通定子槽)之间的定子齿没有被线圈环绕，可以将该定子齿去掉，将2个普通定子槽合并为一个大定子槽。这样每4个普通定子槽就会有2个普通定子槽合并为一个大定子槽，那么新的异型槽电机定子包含3Y/4个定子槽。假设新的异型槽电机定子的定子槽数为Z，那么Z＝3Y/4。通过计算可知：Z+Z/3＝3S。本技术具有如下有益效果：1、本技术采用异型槽电机定子与绕组的配合，使绕组节距变短，电机端部变短，可节约铜线使用量，降低电机成本；2、调整使得每个定子槽的轭部宽度相同，结合转子结构，使每个定子齿的磁密相同，提高了电机性能，减小转矩脉动；3、第一定子齿两侧的定子齿靴宽度不相等，保证所有定子槽的槽口宽度相同，以减小电机的振动噪声附图说明图1为现有技术中电机定子示意图；图2为本技术实施例中的异型槽定子示意图；图3为本技术实施例中异型槽转子示意图；图4为本技术实施例中异型槽定子局部放大图；图5为现有技术中电机绕组连接方式示意图；图6为本技术异型槽电机绕组连接示意图；图7为本技术现有技术与实施例中的电机转矩脉动对比图；其中，10为定子槽，11为第一定子槽，12为第二定子槽，20为定子齿，21为第一定子齿，22为第二定子齿，30为槽口，40为齿靴。具体实施方式下面结合具体实施例说明本技术的技术方案。实施例1本实施例中的永磁电机结构，是异型槽电机，该电机包括异型槽电机定子和转子。所述异型槽定子如图2和图4所示，所述定子有两种定子槽型，分别为第一定子槽11和第二定子槽12，每个第一定子槽11与每两个第二定子槽12交替设置，且第一定子槽11与每两个第二定子槽12都均匀的分布于定子圆周上。第一定子槽11的面积为第二定子槽12的面积两倍。所述定子的总定子槽数为Z，第一定子槽11数量为M，第二定子槽12数量为N，M和N满足N＝2M。为使电机产生平衡的力，所有定子槽10的中心线均需与定子轴心重合，则因为第一定子槽11和第二定子槽12面积不同，那么位于第一定子槽11与第二定子槽12之间的第一定子齿21的中心线则不通过定子轴心，而位于两个第二定子槽12之间的第二定子齿22的中心线与定子轴心重合。同时，为保证第一定子槽11的面积是第二定子槽12面积的两倍，第一定子齿21的宽度需大于第二定子齿22的宽度，优选的，第一定子齿21的宽度是第二定子齿22的宽度的1.3-1.7倍。通过调节轭部的大小来保证槽面积，保证第一定子槽11的面积是第二定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异型槽电机定子，其特征在于，所述定子冲片设有Z个定子槽，其中有M个第一定子槽，N个第二定子槽；每个第一定子槽与两个第二定子槽交替设置，且第一定子槽与第二定子槽均沿着圆周均布，所述第一定子槽的面积为第二定子槽的面积两倍。

【技术特征摘要】
1.一种异型槽电机定子，其特征在于，所述定子冲片设有Z个定子槽，其中有M个第一定子槽，N个第二定子槽；每个第一定子槽与两个第二定子槽交替设置，且第一定子槽与第二定子槽均沿着圆周均布，所述第一定子槽的面积为第二定子槽的面积两倍。2.根据权利要求1所述的异型槽电机定子，其特征在于，所述第一定子槽和第二定子槽的中心线均需与定子轴心重合。3.根据权利要求1所述的异型槽电机定子，其特征在于，位于第一定子槽与第二定子槽之间的第一定子齿的中心线不通过定子轴心，而位于两个第二定子槽之间的第二定子齿的中心线与定子轴心重合。4.根据权利要求1所述的异型槽电机定子，其特征在于，所述第一定子齿的宽度大于第二定子齿的宽度。5.根据权利要求4所述的异型槽电机定子，其特征在于，所述第一定子齿的宽度是第二定子齿的宽度的1.3-1.7倍。6.根据权利要求5所述的异型槽电机定子，其特征在于，所述第一定子齿的宽度为第二定子齿宽度的1.5倍。7.根据权利要求1所述的异型槽电机定子，其特征在于，通过调节轭部宽度的大小来保证第一定子槽的面积是第二定子槽的面积的两倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴曼，曹原，周博，陈华杰，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44