一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机制造技术

本公开提供一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机，双绕组定子包括：定子铁芯、起动绕组和运行绕组，定子铁芯包括沿圆周方向分布的多个定子齿，起动绕组和运行绕组分别绕在定子齿上；且相邻两个定子齿之间形成定子槽，起动绕组和运行绕组均位于定子槽中；在定子铁芯的横截面内，定子槽的面积为S，位于定子槽中的起动绕组的横截面积为S

【技术实现步骤摘要】
一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机


[0001]本公开涉及电机
，具体涉及一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机。

技术介绍

[0002]自起动同步磁阻电机兼具异步电机和同步磁阻电机的特点，有以下几点基本特征：
[0003]转子内沿轴向开设空气槽，空气槽称为磁障槽，每两层磁障槽中间形成的铁芯部分，称为导磁通道；
[0004]磁障槽内全部或部分填充导电非导磁材料(例如铝)，称为导条；
[0005]转子轴向两端有端环，端环材料与导条材料相同，转子两端的端环与转子槽内的全部或部分导条连接，形成短路回路；
[0006]转子每极都形成两个对称轴D轴和Q轴，与导磁通道近似平行的轴称为D轴，与导磁通道近似垂直的轴称为Q轴；
[0007]自起动同步磁阻电机兼具异步电机无需变频器可直接起动、转子没有磁钢，可靠性高的优点，以及同步磁阻电机稳定运行在同步、高效率、高功率密度的优点。在工业领域，定频电机IE4能效的突破，同时成本更低。
[0008]自起动同步磁阻电机不同于异步电机，起动过程不仅有起动阶段还有牵入阶段，牵入时转子接近同步转速，即定转子转差率接近0，此时起动过程的主要转矩异步转矩很小，因此牵入难度大；
[0009]绕组匝数越少，则起动电流越大从而起动转矩越大，越容易起动，但同样运行电流也大，造成效率下降。
[0010]由于现有技术中的自起动同步磁阻电机存在起动困难和电机效率下降无法同时解决等技术问题，因此本公开研究设计出一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机。
>[0011]公开内容
[0012]因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的自起动同步磁阻电机存在起动困难和电机效率下降无法同时解决的缺陷，从而提供一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机。
[0013]为了解决上述问题，本公开提供一种双绕组定子，其包括：
[0014]定子铁芯、起动绕组和运行绕组，所述定子铁芯包括沿圆周方向分布的多个定子齿，所述起动绕组和所述运行绕组分别绕在所述定子齿上；且相邻两个所述定子齿之间形成定子槽，所述起动绕组和所述运行绕组均位于所述定子槽中；
[0015]在所述定子铁芯的横截面内，所述定子槽的面积为S，位于所述定子槽中的所述起动绕组的横截面积为S
Z1
，位于同一所述定子槽中的所述运行绕组的横截面积为S
Z2
，并有S
Z1
＜S
Z2
；
[0016]位于所述定子槽中的所述起动绕组的匝数为N
Z1
，位于所述定子槽中的所述运行绕组的匝数为N
Z2
，并有N
Z1
＜N
Z2
。
[0017]在一些实施方式中，所述起动绕组与所述运行绕组匝数的比值大于二者横截面面积的比值；
[0018][0019]在一些实施方式中，所述定子槽的个数为n，所述起动绕组为n组，所述运行绕组也为n组，其中n为≥1的整数。
[0020]在一些实施方式中，所述起动绕组包括第一入线部，所述第一入线部为所述起动绕组在所述定子槽上开始绕线的位置，所述运行绕组包括第二入线部，所述第二入线部为所述运行绕组在所述定子槽上开始绕线的位置，所述第一入线部与所述第二入线部位于同一定子槽内。
[0021]在一些实施方式中，所述起动绕组包括第一入线部，所述第一入线部为所述起动绕组在所述定子槽上开始绕线的位置，所述运行绕组包括第二入线部，所述第二入线部为所述运行绕组在所述定子槽上开始绕线的位置，所述第一入线部所在的定子槽与所述第二入线部所在的定子槽在圆周方向偏移N
S1
个槽，并有：其中p为所述双绕组定子的极对数。
[0022]在一些实施方式中，还包括开关和电源，所述起动绕组包括第一出线部，所述运行绕组包括第二出线部，所述第一出线部电连接所述开关，所述开关能够在电机起动时被打开，使得所述起动绕组的和所述运行绕组的第二出线部能够并联接入所述电源，在电机达到同步转速后所述开关能被断开。
[0023]在一些实施方式中，所述开关为电路开关、继电器或控制电路。
[0024]在一些实施方式中，在所述定子铁芯的轴向方向上，所述运行绕组为双层或多层的结构，所述起动绕组为双层或多层的结构。
[0025]在一些实施方式中，所述起动绕组在所述定子齿上的缠绕位置位于所述运行绕组在所述定子齿上的缠绕位置的径向外侧；和/或，
[0026]所述运行绕组在起动阶段工作或不工作。
[0027]本公开还提供一种自起动同步磁阻电机，其包括前述的双绕组定子。
[0028]本公开提供的一种双绕组定子和自起动同步磁阻电机具有如下有益效果：
[0029]1.本公开电机定子采用双层绕组，其中一层绕组匝数较少用于起动，另一层匝数较多用于运行；起动绕组匝数少、线径细，占槽面积少，运行绕组匝数较多，占绝大部分槽面积；从而既增强了起动能力又保证了电机运行效率。
[0030]2.本公开还通过将起动绕组与运行绕组匝数的比值大于二者横截面面积的比值能够避免占用过多槽内空间，提升运行绕组截面积降低运行电阻，提升能效；
[0031]3.本公开还通过起动绕组和运行绕组在定子槽内对齐或偏移NS1个槽；
[0032]以及采用开关，使用时，打开开关，起动绕组和运行绕组出线部分并联接入电源，能够使得电机在起动过程中起动电流最大，从而提升起动能力；通过电机达到同步转速后断开起动绕组开关，能够使得在稳定运行阶段起动绕组不工作，从而减少损耗，提升能效。
附图说明
[0033]图1为本公开的起动绕组、运行绕组及其截面积示意图；
[0034]图2为本公开的起动绕组、运行绕组位置关系示意图；
[0035]图3为本公开的电机双绕组的使用线路图；
[0036]图4为本公开的双绕组电机的起动能力对比图(加起动绕组)；
[0037]图5为本公开的起动电流波形图(起动绕组运行绕组错开角度)。
[0038]附图标记表示为：
[0039]1、定子铁芯；11、定子齿；12、定子槽；2、起动绕组；21、第一入线部；22、第一出线部；3、运行绕组；31、第二入线部；32、第二出线部；4、开关；5、电源。
具体实施方式
[0040]如图1
‑
5所示，本公开提供一种双绕组定子，其包括：
[0041]定子铁芯1、起动绕组2和运行绕组3，所述定子铁芯1包括沿圆周方向分布的多个定子齿11，所述起动绕组2和所述运行绕组3分别绕在所述定子齿11上；且相邻两个所述定子齿11之间形成定子槽12，所述起动绕组2和所述运行绕组3均位于所述定子槽12中；
[0042]在所述定子铁芯1的横截面内，所述定子槽12的面积为S，位于所述定子槽12中的所述起动绕组2的横截面积为S
Z1
，位于所述定子槽12中的所述运行绕组3的横截面积为S
Z2
，并有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双绕组定子，其特征在于：包括：定子铁芯(1)、起动绕组(2)和运行绕组(3)，所述定子铁芯(1)包括沿圆周方向分布的多个定子齿(11)，所述起动绕组(2)和所述运行绕组(3)分别绕在所述定子齿(11)上；且相邻两个所述定子齿(11)之间形成定子槽(12)，所述起动绕组(2)和所述运行绕组(3)均位于所述定子槽(12)中；在所述定子铁芯(1)的横截面内，所述定子槽(12)的面积为S，位于所述定子槽(12)中的所述起动绕组(2)的横截面积为S
Z1
，位于所述定子槽(12)中的所述运行绕组(3)的横截面积为S
Z2
，并有S
Z1
＜S
Z2
；位于所述定子槽(12)中的所述起动绕组(2)的匝数为N
Z1
，位于所述定子槽(12)中的所述运行绕组(3)的匝数为N
Z2
，并有N
Z1
＜N
Z2
。2.根据权利要求1所述的双绕组定子，其特征在于：所述起动绕组(2)与所述运行绕组(3)匝数的比值大于二者横截面面积的比值；3.根据权利要求1所述的双绕组定子，其特征在于：所述定子槽(12)的个数为n，所述起动绕组(2)为n组，所述运行绕组也为n组，其中n为≥1的整数。4.根据权利要求1所述的双绕组定子，其特征在于：所述起动绕组(2)包括第一入线部(21)，所述第一入线部(21)为所述起动绕组(2)在所述定子槽(12)上开始绕线的位置，所述运行绕组(3)包括第二入线部(31)，所述第二入线部(31)为所述运行绕组(3)在所述定子槽(12)上开始绕线的位置，所述第一入线部(21)与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖克亮，张健，童童，史进飞，李霞，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：