日期:2021-06-24 08:05 瀏覽次數:0
在一次技術交流會上,剛入職的小s莫名其妙地問女士:“為什么無刷DC永磁電機選擇分數槽繞組?”沈女士曾經很疑惑這個問題。當小s問這個問題的時候,心里早就醞釀好的沈老師的回答蹦出來了:“直驅、緊湊”.
無刷直流水磁電動機應用
無刷DC磁流體電機廣泛應用于視聽設備、計算機外部設備、智能信息機械等領域。在這些領域,無刷DC永磁電機大多采用多極扁平外轉子結構,電樞繞組多采用分數槽繞組。為什么會這樣?原因是多極煎餅結構可以使電機緊湊,提高性能,滿足用戶的高精度要求;分數槽繞組主要是因為其獨特的優勢,如電樞沖片齒槽數少、每齒一個集中線圈、端部短、齒槽效應引起的力短脈動小.
電樞沖片齒槽數少
分數槽繞組最突出的優點是槽數少的極數,可以在一定程度上減少槽絕緣占用的空間,提高銅、鐵等有效材料的利用率,使電樞沖片和鐵芯的制造簡單易行。
每個齒上繞制一個集中線圈
一般來說,無刷DC磁流體電機電樞繞組的第一節距為y=l,即每個齒上纏繞一個集中線圈,可以通過自動繞線機纏繞,可以顯著提高生產效率,降低電機制造成本。
顯著地縮短電樞線圈端部長
由于跨度小,電樞線圈端部長可顯著縮短,省銅,降低電樞漏抗,增加電機輸出,提高靈敏度和效率。
齒槽效應引起的力短脈動小。
分數槽繞組實現了分裂磁極對和磁極對之間的分配,可以有效降低齒槽轉矩。
實例分析分數槽繞組
以“相數m=3,電樞槽數Z=9,轉子永磁磁極數2p=8”為例,討論了8/9極槽雙疊片繞組的磁勢和連接方式。
相鄰兩槽間夾角
如果兩個相鄰槽之間的電夾角為,那么
=p360/Z=4360/9=160
電樞繞組磁勢星形圖
如圖1所示,是9槽8極電機的磁勢星形圖。
圖1
電樞繞組的第一節距為y=1,是一個集中繞組,幾何上每個齒上繞有一個線圈。兩個線圈側之間的磁勢軸之間的夾角,即兩個相鄰槽之間的電夾角為=160,短距離系數為
ky=sin(y/*90)
=sin[1(98)90]
=sin(80)=0.98
電樞繞組連接方法
從圖1可以看出,該電機由t=1個虛擬單元電機組成。第1、2、9齒上的第1、2、9線圈形成U相,第4、5、3齒上的第4、5、3線圈形成V相,第7、8、6齒上的第7、8、6線圈形成W相。第1、4、7槽矢量可分別視為U相、V相、W相的組合矢量方向,V相由與第四線圈頭連接的第三線圈頭、與第五線圈尾連接的第四線圈尾組成,W相由與第七線圈頭連接的第六線圈頭、與第八線圈尾連接的第七線圈尾組成。每個極和相位的等效槽數q0=3,等效槽間距角 0=20,分布系數為
kp=sin(q0*0/2)/q0sin(0/2)
=sin(320/2)[3sin(20/2)]
=0.50.52=0.96
繞組系數
繞組系數kw=ky KP=0.98 0.96=0.94。
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