12槽10极分数槽集中绕组永磁电机结构讲解
2018-01-19 14:34
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转:http://www.sohu.com/a/110328317_196867在前面已经介绍了12槽8极分数槽集中绕组永磁电机的工作原理,在本课件中介绍12槽10极分数槽集中绕组永磁电机的工作原理与基本结构,其组成与结构与12槽8极分数槽集中绕组永磁电机相同,仅是转子为10极,虽转子极数略变,绕组连接确大不相同,本课件说明分数槽集中绕组永磁电机槽数与极数配合的多样性。12槽10极分数槽集中绕组永磁电机的定子与转子12槽10极的定子铁芯与线圈与12槽8极相同,转子则为10极,由10个永磁体组成,见图1。左图是转子主要组成示意图,右图是定子与转子组合图。
图1--分数槽集中绕组永磁电机定子与转子线圈的连接与8极完全不同,相邻的两个线圈反向串联作为一个相的绕组,在图2中蓝色线圈1和2反向串联作为A相绕组1,蓝色线圈7和8反向串联作为A相绕组2,两个再连接组成A相绕组。绿色的B相绕组与黄色的C相绕组连接方式相同,A相绕组、B相绕组、C相绕组组成星形连接,具体连接见图2。
图2--12槽10极分数槽集中绕组永磁电机展开图同样采用三个霍尔元件进行位置检测,霍尔元件安装在定子两个齿极间的空隙处,当转子的两个磁极交界处通过霍尔元件时,霍尔元件检测到极性变化,发出信号控制驱动电路进行三相电流的切换,具体安装位置见图2与图4。电机的驱动电源由三相桥式电路组成,图3是连接示意图。与三相逆步电动机或三相同步电动机不同,该永磁电机输入的不是正弦波,在每时刻仅有两相通电。
图3--永磁电机三相驱动电路图12槽10极分数槽集中绕组永磁电机工作原理为了直观清晰的演示分数槽集中绕组永磁电机的工作原理,采用磁阻电机原理来分析转子受力旋转的原理。图4是电机模型的正视图,用来分析电机的工作原理。图中线圈端的标注与图2相同,线圈上的红色箭头表示此时线圈电流方向,蓝色线表示此时的磁力线与方向。
图4--12槽10极的分数槽集中绕组永磁电机工作原理图定子绕组有6个开通状态,6个状态为一个周期,一个周期转子旋转90度,转子旋转一周需4个周期,把6个状态的时间段分别称为T1、T2、T3、T4、T5、T6。在进入T1时刻,霍尔元件B检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为A相正、B相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图5左图。在进入T2时刻,霍尔元件C检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为C相正、B相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图5右图。
图5—12槽10极永磁电机旋转原理图-1在进入T3时刻,霍尔元件A检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为C相正、A相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图6左图。在进入T4时刻,霍尔元件B检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为B相正、A相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图6右图。
图6--12槽10极永磁电机旋转原理图-2在进入T5时刻,霍尔元件C检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为B相正、C相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图7左图。在进入T6时刻,霍尔元件A检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为A相正、C相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图7左图。
图7--12槽10极永磁电机旋转原理图-3T6结束再次进入T1,重新循环,转子就不停的旋转下去。12槽10极分数槽集中绕组永磁电机的基本结构定子铁芯由导磁良好的硅钢片冲制后叠成,在12个定子齿极上绕有12个线圈,组成三相绕组,见图8。
图8--12槽集中绕组永磁电机定子结构图转子铁芯也由硅钢片叠成,压入转轴,在外圆周均匀粘贴10片永磁体,两端用转子压圈压紧,装上轴承,组成转子,图9是转子结构的爆炸图。
图9--永磁电机转子结构图把定子压入机座外壳,插入转子,装上前端盖,完成电机模型组装,见图10。
图10-- 12槽10极分数槽集中绕组永磁电机结构图分数槽集中绕组永磁电机的基本结构都差不多,近些年在电动自行车与电动汽车中广泛用作直驱轮毂电机,往往采用内定子外转子结构,槽数与极数较多,充分发挥大转矩低转速的优点。声明:【版权归作者所有。若未能找到作者和原始出处,还望谅解,如原作者看到,欢迎联系盟君认领(可发邮至3173886122@qq.com或直接在公众号留言),盟君会在后续文章声明中标明。如觉侵权,盟君会在第一时间删除。多谢!】致敬:向本文原创者致以崇高敬意!版权声明
图1--分数槽集中绕组永磁电机定子与转子线圈的连接与8极完全不同,相邻的两个线圈反向串联作为一个相的绕组,在图2中蓝色线圈1和2反向串联作为A相绕组1,蓝色线圈7和8反向串联作为A相绕组2,两个再连接组成A相绕组。绿色的B相绕组与黄色的C相绕组连接方式相同,A相绕组、B相绕组、C相绕组组成星形连接,具体连接见图2。
图2--12槽10极分数槽集中绕组永磁电机展开图同样采用三个霍尔元件进行位置检测,霍尔元件安装在定子两个齿极间的空隙处,当转子的两个磁极交界处通过霍尔元件时,霍尔元件检测到极性变化,发出信号控制驱动电路进行三相电流的切换,具体安装位置见图2与图4。电机的驱动电源由三相桥式电路组成,图3是连接示意图。与三相逆步电动机或三相同步电动机不同,该永磁电机输入的不是正弦波,在每时刻仅有两相通电。
图3--永磁电机三相驱动电路图12槽10极分数槽集中绕组永磁电机工作原理为了直观清晰的演示分数槽集中绕组永磁电机的工作原理,采用磁阻电机原理来分析转子受力旋转的原理。图4是电机模型的正视图,用来分析电机的工作原理。图中线圈端的标注与图2相同,线圈上的红色箭头表示此时线圈电流方向,蓝色线表示此时的磁力线与方向。
图4--12槽10极的分数槽集中绕组永磁电机工作原理图定子绕组有6个开通状态,6个状态为一个周期,一个周期转子旋转90度,转子旋转一周需4个周期,把6个状态的时间段分别称为T1、T2、T3、T4、T5、T6。在进入T1时刻,霍尔元件B检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为A相正、B相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图5左图。在进入T2时刻,霍尔元件C检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为C相正、B相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图5右图。
图5—12槽10极永磁电机旋转原理图-1在进入T3时刻,霍尔元件A检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为C相正、A相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图6左图。在进入T4时刻,霍尔元件B检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为B相正、A相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图6右图。
图6--12槽10极永磁电机旋转原理图-2在进入T5时刻,霍尔元件C检测到转子磁极由N变为S,驱动电源输出为B相正、C相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图7左图。在进入T6时刻,霍尔元件A检测到转子磁极由S变为N,驱动电源输出为A相正、C相负,两相线圈产生的磁场吸引转子旋转,见图7左图。
图7--12槽10极永磁电机旋转原理图-3T6结束再次进入T1,重新循环,转子就不停的旋转下去。12槽10极分数槽集中绕组永磁电机的基本结构定子铁芯由导磁良好的硅钢片冲制后叠成,在12个定子齿极上绕有12个线圈,组成三相绕组,见图8。
图8--12槽集中绕组永磁电机定子结构图转子铁芯也由硅钢片叠成,压入转轴,在外圆周均匀粘贴10片永磁体,两端用转子压圈压紧,装上轴承,组成转子,图9是转子结构的爆炸图。
图9--永磁电机转子结构图把定子压入机座外壳,插入转子,装上前端盖,完成电机模型组装,见图10。
图10-- 12槽10极分数槽集中绕组永磁电机结构图分数槽集中绕组永磁电机的基本结构都差不多,近些年在电动自行车与电动汽车中广泛用作直驱轮毂电机,往往采用内定子外转子结构,槽数与极数较多,充分发挥大转矩低转速的优点。声明:【版权归作者所有。若未能找到作者和原始出处,还望谅解,如原作者看到,欢迎联系盟君认领(可发邮至3173886122@qq.com或直接在公众号留言),盟君会在后续文章声明中标明。如觉侵权,盟君会在第一时间删除。多谢!】致敬:向本文原创者致以崇高敬意!版权声明
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