[发明专利]交流电机的电枢绕组和交流电机

说明书

本发明公开一种交流电机的电枢绕组和交流电机，所述交流电机的电枢绕组包括定子铁芯和多相交流绕组，多相交流绕组绕制于所述定子铁芯上形成多个磁极。至少两个磁极的同相绕组的电流输入端并联，以及所述至少两个磁极的同相绕组的电流输出端并联。本发明能够对现有交流电机气隙磁场的不平衡分量进行有效的补偿。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种交流电机的电枢绕组和交流电机。

背景技术

三相交流电机，包括三相同步电机和三相异步电机，由于其电磁结构的优点，被广泛应用于各种产品上。传统上，当采用整距结构的时候，三相交流电机定子铁芯的典型结构如图2所示，上述三相交流电机定子铁芯结构包括定子槽1、定子槽2、定子槽3、定子槽4、定子槽5、定子槽6、定子齿101、定子齿102、定子齿103、定子齿104、定子齿105和定子齿106，绕制在其上的绕组分别形成三相的两端。现有的绕组结构如图3所示，构成N极的绕组与构成S极的绕组彼此正向串联，以使得这两部分绕组的电流所产生的磁场能够在电机的气隙中叠加以形成较高的气隙磁场。这种绕组的特点是，每相绕组只有一个支路，更多不同类型交流电机的正向串联绕组结构如图3、4、5、8、10和13所示。

在交流电机在制造过程中，需要对每相的各个绕组进行绕制。电机每个磁极下的气隙磁场不可能是完全平衡的。引起气隙磁场不平衡的可能原因有多种，例如永磁同步电机中每个磁极下的磁钢性能的不一致、安装过程中所产生的转子静态和动态偏心、以及铁芯的尺寸误差等。而气隙磁场中磁极的不平衡会引起许多问题。因为电机是旋转的，不平衡的气隙磁场分量是交变的，这会在电机整体中感应出有害的电势，进而引起有害的电流、转矩和电磁力，影响电机的性能和寿命。具体表现形式为：在电机运行时的振动和噪音，以及在以电机的转子、轴承和定子机壳为回路上形成的轴电流。前者会影响电机的应用，后者则会造成轴承的电腐蚀，从而影响电机的寿命。尤其是当电机的驱动电源的滤波系统采用较小滤波电容的方案时，电机驱动的过程中会使得母线电压发生波动，电流会不稳定，进而会使得不平衡的交变气隙磁场分量的影响严重，电机性能会更加恶化。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种交流电机的电枢绕组，旨在补偿现有交流电机气隙磁场的不平衡分量。

为实现上述目的，本发明提出一种交流电机的电枢绕组，所述交流电机的电枢绕组包括定子铁芯和多相交流绕组，所述多相交流绕组绕制于所述定子铁芯上形成多个磁极；至少两个磁极下的同相绕组的电流输入端并联，以及所述至少两个磁极的同相绕组的电流输出端并联。

优选地，所述交流绕组为整距绕组。

优选地，所述多相交流绕组中的每相绕组包括围绕着不同磁极下的多个线圈，而这多个所述线圈的一部分，或者全部电流输入端相互并联连接，形成该相绕组的电流输入端，多个所述线圈的电流输出端相互并联连接，形成该相绕组的电流输出端。

优选地，每相所述绕组包括围绕着不同磁极下多个线圈，多个所述线圈中至少两个线圈的电流输入端相互并联连接于第一端，且电流输出端相互并联连接于第二端，多个所述线圈中其余的线圈相互串联于第三端和第四端之间，所述第一端与第三端连接，形成该相绕组的电流输入端，所述第二端与第四端连接，形成该相绕组的电流输出端。

优选地，每相所述绕组包括多个线圈，所述绕组的每对磁极都包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的电流输出端与所述第二线圈的电流输入端连接，所述绕组的每对磁极的第一线圈的电流输入端并联，所述绕组的每对磁极的第二线圈的电流输出端并联，每相绕组形成与磁极对数相同的并联支路数。

优选地，所述交流绕组为短距分数槽绕组。

优选地，每相所述绕组包括多个电磁周期和对应每个电磁周期的第一线圈和第二线圈，每相所述绕组中的第一线圈的电流输出端与该相绕组中第二线圈的电流输入端连接，