專利名稱：單繞組倍極雙速電動機不等匝繞組的制作方法
技術領域：
電動機制造背景技術 王懷林.談適用于對稱不等匝的繞組系數公式.中小型電機，1996，23(2)28～29有60度相帶公式，有參數q+0.5-0.5Y，為推出120度相帶公式提供了條件。
發明內容
單繞組多速電動機因為繞組諧波成份高，噪聲高于單速電機(例如YD90S-4/2噪聲標準83分貝Y90S-2噪聲標準1級/2級70/75分貝)，最小轉矩不高，不能滿足特殊要求(包括出口要求)時也無法單獨調整(有時失去訂單)。在單速電機中，人們廣泛運用雙層疊繞對稱不等匝繞組去削弱繞組諧波。本發明是用Excel權數可視技術求得雙層疊繞對稱不等匝方案。方案中5次，7次繞組系數低于單速等匝通用跨距的繞組系數。可用于使現有產品降低噪，提高最小轉矩，提高倍極功率因數。方案的方法可用于功率變比變化的產品設計和產品有方向的改進。本發明的單繞組倍極雙速電動機是基極60度相帶，倍極120度相帶的繞組。計算不等匝的繞組系數需要60度和120度相帶求和繞組系數公式。公式q值，對于60度相帶是每極每相槽數，對于120度相帶是每對極每相槽數。Y為跨距槽數。公式用Excel計算僅需同相組第一槽對同相組對稱軸的槽距數。求得60度相帶為q+0.5-0.5Y；120相帶為0.25q+0.5-0.5Y。
Excel權數可視技術布局A2為每極每相槽數，B2為跨距，C2＝A2+0.5-0.5*B2，C3＝C2+1，選中C3自動填充至C11，這就是槽權數。D2～D11輸入對應匝數(含零匝，等匝也可全取1)。D12＝SUM(D2D11)E1輸入1，F1輸入5，G1輸入7。E2＝$D2*COS(F$1*3.1415926*$C2/3/$A$2)選中E2自動填充至E11。這就是槽權數效應。E12＝SUM(E2E11)這就是槽權數效應和。E13＝E12/$D$12。C15＝0.25*A2+0.5-0.5*B2。C16＝C15+1，選中C16自動填充至C24。D15＝D2，選中D15自動填充至D25。E15＝$D15*COS(E$1*3.1415926*$C15/1.5/$A$2)，選中E15自動填充至E24。E25＝SUM(E15E24)，E26＝E25/$D$25。選中E2至E26自動填充至G26。
利用Excel權數可視技術布局，對基極每極每相槽數為4，6，8，10單繞組倍極雙速電動機求得表1相關匝比，表2繞組方案。根據產品中有使用非整距(對于120度相帶而言)繞組的規格，對產品中倍極整距的規格，按相關匝比求得可實施匝數方案。表中任意不等匝繞組的計算用了任意不等匝的公式，不詳述。
圖1中對同相組第一槽冠以3q+1得60度相帶第一槽對同相組對稱軸的距離槽數[3q+1-(Y+q)]/2＝q+0.5-0.5Y。對同相組第一槽冠以3q/2+1得120度相帶第一槽對同相組對稱軸的距離槽數[3q/2+1-(Y+q)]/2＝0.25q+0.5-0.5Y(用背景技術的直角三角型法也得此結果)。圖2是q＝6 Y＝8雙層對稱不等匝示意圖。在圖中下層方框1對上層三角9，錯位槽數2，等于＝Y-q。(這里因為Y總是1.5q左右)。圖右邊槽內導體數為a+b；a+c；b+c。
具體實施例方式
對照表2做好線模算好線規即可試制(基極以雜耗降低補嘗銅耗增加，倍極以雜耗降低和電流減小補嘗銅耗增加)。性能不滿足要求時，可按表1配以對應的不等槽面積(槽深不變)定子沖片，減小定子電阻，讓性能全優。從Excel權數可視技術計算過程可以看出，方案的方法可用于功率變比變化的產品設計和產品有方向的改進。即偏重于某一極數的基波增加或諧波削弱。對于YD90L-4/2，我曾把64/64/64/64匝改為51/77/77/51匝，跨距Y＝6不變，上下層錯位槽數＝6-4＝2，槽內導體數為128/128/128/128。對于4極，原繞組系數1/5/7為0.837/0.224/0.224。改后為0.863/0.126/0.126。試制結果，起動轉矩/最大轉矩/最小轉矩原2.59/2.79/1.10；現2.28/3.06/2.19。噪聲原74.1；現61.5。溫升原63.6；現53.4。功率因數原0.772；現0.794效率原76.53(實測雜耗22.8瓦)；現79.32(取0.5％，8.2瓦)。若5次諧波接近零，起動轉矩會穩定些。
表1 相關匝比
表2 繞組方案
權利要求
多速電動機因繞組諧波成份高，噪聲高(噪聲標準高于單速)，最小轉矩不高。最小轉矩不合要求時原有技術無法單獨調整。本發明把雙層疊繞對稱不等匝技術運用于單繞組倍極(基極60度相帶，倍極120度相帶)雙速電動機削弱繞組諧波。對q(基極為每極每相，倍極為每對極每相槽數)＝4，6，8，10尋求到各自能使基極和倍極的5，7次繞組系數都低于單速等匝通用跨距的5，7次繞組系數的跨距和匝比。可用于現有產品降低噪聲，提高最小轉矩。可采用先試制再決定是否配以對應的不等槽面積定子沖片，讓性能全優。或直接配以對應的不等槽面積定子沖片實施。方案的方法可用于功率變比變化的產品設計和產品有方向的改進。q＝10跨距Y＝12對稱不等匝基極和倍極5次繞組系數都等于零。但基極和倍極7次繞組系數同時低于0.1的方案，只有本法能求得。1 q＝4跨距為5匝比接近1∶1.3∶1.3∶1的雙層疊繞對稱不等匝繞組。
2 q＝6跨距為8匝比接近1∶1∶1.3∶1.3∶1∶1的雙層疊繞對稱不等匝繞組。
3 q＝8跨距為10匝比接近1∶1∶1∶1.7∶1.7∶1∶1∶1的雙層疊繞對稱不等匝繞組。
4 q＝10跨距為12，基極和倍極7次繞組系數均低于0.1的雙層疊繞對稱不等匝繞組。
全文摘要
本發明所屬技術領域為電動機制造。多速電動機因繞組諧波成份高，噪聲標準高于單速，最小轉矩不高。原有技術不能單調最小轉矩。發明把雙層疊繞對稱不等匝運用于單繞組倍極(基極60度，倍極120度相帶)雙速電動機削弱諧波。如附圖，發明解決了120度相帶的諧波求和計算。采用Excel權數可視技術，對q(基極為每極每相，倍極為每對極每相槽數)＝4，6，8，10尋求到各自能使基極和倍極的5，7次繞組系數都低于單速等匝通用跨距的5，7次繞組系數的跨距和匝比。可用于產品降低噪聲，提高最小轉矩。根據試制結果，可配以對應的不等槽面積定子沖片，讓性能全優。方案的方法可用于功率變比變化的產品設計和產品有方向的改進。
文檔編號H02K19/02GK1901333SQ20061010346
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月24日 優先權日2006年7月24日
發明者王懷林 申請人:王懷林