这里介绍的一种小型电动车用六相无刷直流电机是采用原有三相无刷直流电机铁心改制的。后者是国内电动自行车、电动摩托车一种常用的槽数Z=51,极数2p=46分数槽集中绕组无刷直流电机。和其他采用q=1整数槽或q=1/2分数槽电机相比,它的定子冲片采用奇数槽和q=17/46的槽极数配合,可获得较低齿槽转矩和较高绕组系数等较优异性能,它采用直槽结构方便于铁心制造和绕组下线,得到较高的生产效率。由于它是一种分数槽集中绕组,每个线圈绕在一个齿上,它的两个线圈边落在同一个齿两边的槽内,为分析绕组连接和绕组系数,以下采用齿电动势(即线圈电动势)矢量图。由Z=51,p=23的齿电动势矢量图(参见第7章图7-9),在60°相带和双层绕组情况下,每相绕组由17个线圈串联组成,由于它是奇数槽电机,同一相的两个60°相带占有的线圈数不同,分别是8个和9个线圈。该三相无刷直流电机A相绕组的线圈连接见表5-23。表中,以字母大小写表示线圈绕向:大写字母表示逆时针绕向,小写字母表示顺时针绕向。
表5-23 三相无刷直流电机A相绕组的线圈连接
这里所讨论的六相无刷直流电机绕组,实际上是双三相绕组。在它的定子安放有两组空间上错开30°电角度的接法绕组。如果我们还是用60°相带划分,只要按四层绕组安排,两组三相绕组各占两层,就可以做到。此时,由电动势矢量图(图从略),可得到双三相绕组无刷直流电机的A1相和A2相绕组的线圈连接,见表5-24。第1组三相绕组的A1相绕组排列和表5-23相同,第2组三相绕组的A2相绕组排列应符合两组空间上错开30°电角度的要求。
表5-24 双三相绕组无刷直流电机的A1相和A2相绕组各线圈连接(60°相带方案)
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表5-25 双三相绕组无刷直流电机的A1相和A2相绕组各线圈连接(30°相带方案)
另外一个绕组结构方案:
如果我们仍然按双层绕组安排,可采用30°相带划分,得到对称的两组三相绕组,并且两组空间上错开30°电角度。由电动势矢量图(图从略),可得到A1相和A2相绕组的线圈连接见表5-25。现在的问题是,本电机的铁心是51个齿,当按30°相带划分时,由6相均分51个齿电动势矢量,平均分配到一相的电动势矢量数(即线圈数)为51/6=8.5个,不是一个整数。同一相的两个30°相带占有的线圈数不同,分别是4个和4.5个线圈。这里出现0.5个线圈的问题,我们采用的处理方法是:如果每个正常线圈的匝数是W,如表5-25所示那样,A1相绕组和A2相绕组在有*号齿(13号齿)线圈的匝数是0.5W。由此可知,W必须为偶数。
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