空心杯電機(jī)斜繞組與同心式繞組性能分析

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第48卷2015年第3期3月▲專知MICROMOTORSV01．48．No．3Mar．2015空心杯電機(jī)斜繞組與同心式繞組性能分析張琴琴，陳莉，劉阿寧，楊香蕊(中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院四零一所，西安710025)摘要：空心杯電機(jī)與等同條件下的齒槽電機(jī)相比具有輸出功率密度大，電氣時(shí)間常數(shù)小，體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、響應(yīng)快等特性，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但空心杯電機(jī)電樞杯的特性直接影響著電機(jī)的輸出性能。目前，空心杯電機(jī)繞組電樞杯應(yīng)用較多的是斜繞組，本文涉及的一種同心式繞組電樞杯較斜繞組電樞杯

2、具有獨(dú)特的性能，并做具體分析說(shuō)明，得出同心式繞組電樞杯性能優(yōu)于斜繞組電樞杯性能的結(jié)論。關(guān)鍵詞：空心杯電機(jī)；同心式繞組；斜繞組中圖分類號(hào)：TM35l文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001．6848(2015)03．0017．03CharacteristicAIlalysisofSI鋤廿ngWindingandCo眥entdcWindingofCorele鯔MotorZHANGQinqin，CHEN“，UUAning，YANGXian昏1li(Ⅳo．401胍∞砌脅啦蚍曠tknun^Ac礎(chǔ)啊曠cASC，瓤’

3、口n710025，儺im)Abstract：corelessmotorhasmoreelectmmagneticpoweroutput，shortmechanicaltimeconstants，smallVolume，lightweight，smoothmnningperfoHIlance，quickresponseandsoon．corelessmotorhasbeenused訪dely，butthe鋤aturech啪cteristicofcorelessmotorinⅡuencemotoro

4、utputped．o姍ancedirectly，now，slantingwindingisusedmoreth肌otllerwindingincorelessmotor．Thisp印errefen．edtoaconcentricwind—inghasuniquecharacteristicscompaIingwiththeslantingwinding，gavematerialanalysisaJldexplain，andeoncludedtlleconclusionoft}leconcentr

5、icwindingmoreexcellentthant}leslantingwinding．KeywOrds：corelessmotor；concentricwinding；sl粕tingwindingO引言空心杯電機(jī)屬于永磁直流伺服電機(jī)，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于電樞鐵心上沒有齒和槽，這種新穎的結(jié)構(gòu)與等同條件下的齒槽電機(jī)相比具有輸出功率密度大，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小，電氣時(shí)間常數(shù)小，體積小、重量輕，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，無(wú)齒槽效應(yīng)，提高了電機(jī)的快速響應(yīng)性能，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性得到了極大改善，具備了齒槽電機(jī)所無(wú)法達(dá)到的控制和

6、拖動(dòng)特性。因此，空心杯電機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛?？招谋姍C(jī)繞組電樞杯類型有多種：盤式繞組、直繞組、斜繞組、同心式繞組、疊繞組等。斜繞組以其繞線工藝簡(jiǎn)單易操作被廣泛應(yīng)用，國(guó)外兩大知名空心杯電機(jī)生產(chǎn)公司德國(guó)某公司和瑞士某公司均采用斜繞組電樞杯，采用先進(jìn)的繞線工藝技術(shù)，采用自動(dòng)化設(shè)備一次性繞制成型，合格率100％，繞組杯平整度，一致性很好。近幾年，瑞士某公司同時(shí)研發(fā)使用同心式繞組電樞杯，并號(hào)稱該同心式繞組結(jié)構(gòu)電機(jī)為“世界上最大功率密度電機(jī)”，同心式繞組電樞杯電機(jī)體積小、重量輕，可輸出更大轉(zhuǎn)矩的EC-Pow

7、ER電機(jī)，國(guó)內(nèi)尚未查到任何類似產(chǎn)品投人市場(chǎng)。本文分析了德國(guó)某公司和瑞士某公司斜繞組電樞杯的結(jié)構(gòu)和工藝流程，重點(diǎn)剖析了瑞士某公司新提出的同心式繞組電樞杯的結(jié)構(gòu)，從理論角度對(duì)繞組的切割磁場(chǎng)的有效長(zhǎng)度、同樣匝數(shù)下的繞組杯厚度、同樣匝數(shù)下的繞組相電阻進(jìn)行說(shuō)明，得出了同心式繞組電樞杯與斜繞組電樞杯的性能異同點(diǎn)。1斜繞組電樞杯結(jié)構(gòu)工藝分析空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于電樞鐵心上沒有齒和槽，用漆包線在鐵心表面編織成杯形繞組，并用膠將它固化、粘牢，故稱“杯形繞組”或“表面繞組”。斜繞組電樞杯是由標(biāo)準(zhǔn)電磁線在專用繞線模上

8、，采用蜂房式繞法繞制成型，為了能連續(xù)繞制，必須使收稿日期：2014—06—28作者簡(jiǎn)介：張琴琴(1980)，女，高工，研究方向?yàn)殡姍C(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制。陳莉(1972)，女，工程師，研究方向?yàn)殡姍C(jī)本體設(shè)計(jì)、工藝以及空心杯電機(jī)繞組工藝技術(shù)。萬(wàn)方數(shù)據(jù)·J8·▲t知48卷元件有效邊和電樞軸線成一定傾斜角度，所以是斜繞組。斜繞組的基本參數(shù)主要有：總匝數(shù)，組數(shù)，每組圈數(shù)和抽頭數(shù)，每個(gè)抽頭與一個(gè)換向片相連，抽頭與換向片相等，各抽頭位置沿圓周對(duì)稱分布¨J。德國(guó)某公司空心杯電機(jī)使用的就是這種直接成型斜繞組電樞杯，適用