波绕组多相并联大功率无刷直流电机制造技术

一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其定子采用三相绕组，在绕组时，各项绕组先分解成两个或两个以上的子相绕组，绕在定子铁心的嵌线槽内，然后分别将各项绕组的两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起，再相互连接构成三相绕组。与传统的直接绕制三相绕组相比，由于本发明专利技术的波绕组多相并联绕制时将原来由多根漆包线组成的1股线束，分解成两股或两股以上线束，分别嵌绕在定子的嵌线槽中，减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了绕组的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率无刷直流电机，特别涉及一种定子采用三相绕组的大功率 无刷直流电机。
技术介绍
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷 电机的优点电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷 电机提高了约6倍，效率高，体积小，代表了电动车的发展方向。广泛使用的三相无刷直流 电机，定子采用三相交流分布绕组，三相绕组直接绕制成星形Y或三角形Δ，星形绕组原理 图如图1所示。但对大功率无刷直流电机，如电动汽车、油田等用大功率无刷直流电机，由 于电流很大，通常采用多达数十根导线编制成线束进行嵌线，由于线束截面积大、柔性差， 传统的三相绕组结构往往会导致嵌线困难，绕组端部过长，三相绕组参数不平衡，有效材料 利用率下降等问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种将三相绕组分解成多个子项绕组再并联、并采用波绕组嵌线方式 的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，所提出的绕组形式解决了大功率无刷直流电机传 统绕组结构的上述问题。本专利技术解决上述技术问题采用的具体方案这种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其定子采用三相绕组，在绕组时，各项绕组 先分解成两个或两个以上的子相绕组，绕在定子铁心的嵌线槽内，然后分别将各项绕组的 两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起，再相互连接构成三相绕组。这样，原来每项绕 组是由多根漆包线组成的1股线束，就分解成两股或两股以上的线束了，分别嵌绕在定子 的嵌线槽中。这样，就减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了 绕组的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。端部指的是定子铁 心两端不在铁心内部的绕组部分(即无效边)，以往的定子绕组形式由于线束的横截面积较 大，柔性差，嵌线时比较困难，导致端部的无效边绕组较多，有效的材料利用率就下降了，而 本专利技术采用多相并联的方式，使得定子绕组的线束横截面积变小，柔性较好，同时端部的无 效边就会相应减少了。每个子相绕组短节距、长节距交替嵌绕，使得各相绕组的子相绕组相位相同。这 样，各子相绕组之间就不会有相位差，不会出现环流。各子相绕组采用波绕组的方式进行绕制，并在子相绕组匝数大于2时，采用绕定 子圆周顺时针和逆时针交替的方式绕制。这样，就使绕组端部更短更均勻。定子圆周顺时 针和逆时针交替的方式绕制使得每个子相绕组的圆周方向的位置不集中在同一个槽上，从 而使得嵌线更简洁，端部可以做的更短，这样使得有效材料的利用率上升。对多极、支路导 线截面积较大的电机，为节约极间连线用铜，常常采用波绕组，波绕组的特点是，两个相连接的单匝线圈成波浪形前进。波绕组的连接规律是，把所有同一极性(如N1.队…)下属于同 一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成一组，再把所有另一极性(S1. iV··)下属于同一相 的线圈按波浪形依次串联起来，组成另一组，最后把这两大组线圈根据需要接成串联或者 并联，构成一相绕组。最后形成的三相绕组可以是星形接法，也可以是三角形接法，转子可以制造成内 转子，也可以制造成外转子。这样，使这种绕组方式得以广泛应用。本专利技术有益效果与传统的直接绕制三相绕组相比，由于本专利技术的波绕组多相并 联绕制时将原来由多根漆包线组成的1股线束，分解成两股或两股以上线束，分别嵌绕在 定子的嵌线槽中，减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，提高了绕组 的三相对称性，减少了绕组端部长度，降低了绕组有效材料消耗。附图说明图1为本专利技术三相绕组星形连接原理图2为本专利技术具体实施例A项绕组的嵌线示意图； 图3为本专利技术具体实施例各相绕组分别并联，形成3相绕组的结构示意图； 图4为本专利技术子相绕组匝数为3时，采用顺时针和逆时针交替绕制的绕组示意图； 图5本专利技术子相绕组匝数为3时，采用顺时针和逆时针交替绕制的立体结构示意图。附图标记说明线圈边1，定子2，嵌线槽2-1，线圈头3，线圈尾4，第一匝线圈5，第 二匝线圈6，第三匝线圈7，绕组8，子相绕组8-1。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明参照附图本实施例以每项绕组8分解成两个子项绕组8-1，各子项绕组8-1绕3匝为例。本专利技术所述的这种波绕组多相并联大功率无刷直流电机与传统无刷直流电机的 区别在于定子绕组构造不同。定子绕组的技术解决方案是各项绕组8先分解成两个子相 绕组8-1，绕在定子2的嵌线槽2-1内，然后分别将各项绕组8的两个子相绕组8-1首尾并 联在一起，再与其它两项绕组相互连接构成三相绕组。每个子相绕组短节距、长节距交替嵌 绕，使得各相绕组的子相绕组8-1相位相同。各子相绕组8-1采用波绕组的方式进行绕制， 采用绕定子2圆周顺时针和逆时针交替的方式绕制。参见图2，当绕制A相绕组时，2个子相绕组8-1的线圈边1分别下线，短节距和长 节距交替进行，形成Al-Xl、A2-X2两个子相绕组，再将线首Al、A2连接在一起，线尾XI、X2 连接在一起，从而并联形成A相绕组A-X，B、C相绕组同样方法绕组，使原来绕成6相的绕 组，并联成为3相绕组。所获得的3相绕组可以是星形连接，如图3，也可以是三角形连接。 在绕组嵌线时，必须采用短节距、长节距交替嵌绕，而不能等节距嵌绕，否则会导致子相绕 组之间有相位差，出现环流。在嵌线时，还可以根据每线圈匝数要求，采用绕定子圆周顺时 针绕一周，逆时针绕一周等的方式，使绕组端部更短更均勻，如图4、图5所示。图4中，标 记3为两个子相绕组的线圈头(即前文所述的线首Al、A2)，标记4为两个子相绕组的线圈 尾(即前文所述的线尾XI、X2)，标记5为第一匝线圈，标记6第二匝线圈，标记7为第三匝线圈。 结合上述对本专利技术进行的示例型的描述，但本专利技术具体实现方式不受上述方式限 制，采用本专利技术的方法构思与技术方案各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在 本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其定子采用三相绕组，其特征在于在 绕组时，各项绕组先分解成两个或两个以上的子相绕组，绕在定子铁心的嵌线槽内，然后分 别将各项绕组的两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起，再相互连接构成三相绕组。2.根据权利要求1所述的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其特征在于每个子 相绕组短节距、长节距交替嵌绕，使得各相绕组的子相绕组相位相同。3.根据权利要求1或2所述的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其特征在于所 述各子相绕组采用波绕组的方式进行绕制，并在子相绕组匝数大于2时，采用绕定子圆周 顺时针和逆时针交替的方式绕制。4.根据权利要求1或2所述的波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其特征在于最 后形成的三相绕组可以是星形接法，也可以是三角形接法，转子可以制造成内转子，也可以 制造成外转子。全文摘要一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其定子采用三相绕组，在绕组时，各项绕组先分解成两个或两个以上的子相绕组，绕在定子铁心的嵌线槽内，然后分别将各项绕组的两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起，再相互连接构成三相绕组。与传统的直接绕制三相绕组相比，由于本专利技术的波绕组多相并联绕制时将原来由多根漆包线组成的1股线束，分解成两股或两股以上线束，分别嵌绕在定子的嵌线槽中，减小了每股线束的截面积和硬度，明显降低了绕组嵌线难度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种波绕组多相并联大功率无刷直流电机，其定子采用三相绕组，其特征在于：在绕组时，各项绕组先分解成两个或两个以上的子相绕组，绕在定子铁心的嵌线槽内，然后分别将各项绕组的两个或两个以上的子相绕组首尾并联在一起，再相互连接构成三相绕组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建华，张敏，钱进，
申请(专利权)人：浙江方正电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33