兩種新型無刷直流電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于永磁直流無刷電機(jī)領(lǐng)域，是兩種低齒槽力矩的無刷直流電機(jī)。
【背景技術(shù)】
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[0002]國防、軍工以及工業(yè)生產(chǎn)對光學(xué)轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)的精度、體積、壽命、外形要求的不斷提高，有刷直流電機(jī)已經(jīng)不能滿足設(shè)計師和用戶的要求，已有的無刷直流電機(jī)設(shè)計，因齒槽力矩的存在，需要進(jìn)行斜槽處理，這樣會大幅降低電機(jī)的效能；如果不采用斜槽，齒槽力矩的存在會嚴(yán)重影響定位精度，因此已有的無刷直流電機(jī)也不能滿足上述需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明是為解決上述問題設(shè)計的兩種大力矩、高效率、低齒槽力矩的無刷直流電機(jī)，無需采用斜槽工藝就達(dá)到有效降低齒槽力矩的目的。
[0004]為實現(xiàn)發(fā)明的目的:本發(fā)明涉及的無刷直流電機(jī)為分?jǐn)?shù)槽分布繞組，定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)是39槽10極，63槽16極，繞組節(jié)距為4，分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)有助于消除齒槽力矩，并減小電機(jī)的高次諧波，有效提高反電勢的正弦化。本發(fā)明涉及的兩種無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體構(gòu)成。
[0005]本發(fā)明涉及的兩種無刷直流電機(jī)，最佳應(yīng)用范圍是電機(jī)定子外徑60-150mm，如圖1所示，轉(zhuǎn)子外徑DZ和定子外徑D的比例(DZ: D)設(shè)定為0.65-0.85之間，采用直槽工藝就可以有效抑制齒槽力矩。
[0006]為實現(xiàn)發(fā)明的目的:本發(fā)明涉及的兩種無刷直流電機(jī)定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)是39槽10極，63槽16極的分?jǐn)?shù)槽分布繞組。
[0007]為實現(xiàn)發(fā)明的目的:39槽10極方案的繞組分布順序是:aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc, abcc，abcc，abcc，abc。繞組分布圖如圖 2。
[0008]為實現(xiàn)發(fā)明的目的:63槽16極方案的繞組分布順序是:aabc，aabc, aabc, aabc,aabc, abbc, abbc, abbc, abbc, abbc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abc。繞組分布圖如圖3。
【附圖說明】
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[0009]圖1------無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0010]圖2------39槽10極繞組分布圖
[0011]圖3------63槽16極繞組分布圖具體實施例:
[0012]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明所包含的兩種無刷直流電機(jī)，為解決齒槽力矩問題，采用分?jǐn)?shù)槽分布繞組，定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)是39槽10極，63槽16極，繞組節(jié)距是4，具有極低齒槽力矩，直槽結(jié)構(gòu)有效提高電機(jī)效率和性能。為解決反電勢平衡問題，設(shè)計了如圖2，圖3所示的繞組連接方法，使三相反電勢平衡。
[0013]這樣做的目的是:因為永磁無刷直流電機(jī)齒槽力矩的基波頻率，等于極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)，使極數(shù)和槽數(shù)的最小公倍數(shù)等于極數(shù)和槽數(shù)的乘積，使齒槽力矩基波頻率做到最高，可以有效降低直槽齒槽力矩波動的幅值。譚建成先生《永磁無刷直流電機(jī)技術(shù)》一書對此有詳細(xì)分析。目前業(yè)內(nèi)絕大部分設(shè)計都是采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組。譚建成先生的研宄也是針對集中繞組的，雖然可以對齒槽力矩有一定的抑制能力，但是也需要做成斜槽結(jié)構(gòu)。39槽10極，63槽16極的分?jǐn)?shù)槽分布繞組方案，有效提高了齒槽力矩的基波頻率，對抑制齒槽力矩有非常好的實際效果，對此已經(jīng)進(jìn)行了實樣測試。
[0014]這樣做的目的是:采用偶數(shù)槽繞組，要抑制電機(jī)的齒槽力矩就要斜槽或斜極，定子斜槽或斜極會對電機(jī)的輸出效率產(chǎn)生影響(龔建芳老師發(fā)表的《定子斜槽及非均勻氣隙對永磁同步發(fā)電機(jī)的性能影響》有深入分析，記載于《大電機(jī)技術(shù)》2008年第4期，并且分?jǐn)?shù)槽集中繞組需要的斜槽角度更大，對效率和輸出性能的影響也更大。如圖1，圖2，圖3所示，采用39槽10極，63槽16極，繞組形式為分?jǐn)?shù)槽分布繞組，繞組節(jié)距為4，轉(zhuǎn)子是永磁體構(gòu)成的無刷直流電機(jī)，轉(zhuǎn)子外徑DZ和定子外徑D的比例設(shè)定為0.65-0.85 (DZ: D)之間，分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)有有效消除了齒槽力矩，并減小電機(jī)的高次諧波，有效提高反電勢的正弦化，采用直槽工藝就可以有效抑制齒槽力矩，不需要采用斜槽工藝。
[0015]這樣做的目的是:解決分?jǐn)?shù)槽分布繞組電勢平衡問題:
本發(fā)明為63槽16極繞組設(shè)計分布順序是:aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc，abcc，abcc，abcc, abc。繞組節(jié)距是4，繞組分布圖如圖2。
本發(fā)明為63槽16極繞組設(shè)計分布順序是:aabc，aabc, aabc, aabc, aabc, abbc, abbc,abbc, abbc, abbc, abcc, abcc, abcc, abcc, abcc, abc，繞組節(jié)距是 4，繞組分布圖如圖 3。兩種方案都進(jìn)行了實樣測試，效果顯著。
【主權(quán)項】
1.本發(fā)明的特征在于:39槽10極方案的繞組分布順序是:aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc，abcc，abcc，abcc，abc，繞組節(jié)距是4，繞組分布圖如圖2。米用此方案的電機(jī)設(shè)計，直槽工藝就可以有效抑制齒槽力矩。
2.本發(fā)明的特征在于:63槽16極方案的繞組分布順序是:aabc，aabc，aabc，aabc，aabc，abbc，abbc，abbc，abbc，abbc，abcc，abcc，abcc，abcc，abcc，abc，繞組節(jié)距是 4，繞組分布圖為圖3。采用此方案的電機(jī)設(shè)計，直槽工藝就可以有效抑制齒槽力矩。
【專利摘要】本發(fā)明屬于永磁直流無刷電機(jī)領(lǐng)域，是一種低齒槽力矩的無刷直流電機(jī)。本發(fā)明是為解決上述問題設(shè)計的兩種大力矩、高效率、低齒槽力矩的無刷直流電機(jī)，無需采用斜槽工藝就達(dá)到有效降低齒槽力矩的目的。為實現(xiàn)發(fā)明的目的：本發(fā)明涉及的無刷直流電機(jī)為分?jǐn)?shù)槽分布繞組，定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)是39槽10極，63槽16極，繞組節(jié)距為4，分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)有助于消除齒槽力矩，并減小電機(jī)的高次諧波，有效提高反電勢的正弦化。本發(fā)明涉及的兩種無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體構(gòu)成。
【IPC分類】H02K3-28, H02K1-16, H02K29-00, H02K1-26, H02K3-12
【公開號】CN104767343
【申請?zhí)枴緾N201510149405
【發(fā)明人】王東立
【申請人】王東立
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月1日