用电动机绕组的相关系数探索汽车电动机的奥秘

在观看了汽车电机自动化生产线的视频后，Xiao X感到非常惊讶. 嵌入，布线，绑扎和焊接等一系列动作是连贯且流畅的，几乎不需要人工干预.

小X和沉女士什么都没说，在聊天时他内心表达了这些情绪: 汽车电机生产如此自动化，复杂的绕组问题都得到解决电机绕组分布系数，我们该如何应对电机？为了解决这些疑问，以下女士首先绕过了令人眼花visual乱的视觉冲击问题，回到原点重新检查交流绕组，然后探讨了绕组的神秘性，其次，揭开了汽车的秘密电机生产自动化，小型X的含义以及去向的问题得到了解决.

交流绕组的基本要求

更改交流电动机绕组必须满足以下基本要求:

●在一定数量的导体上，基波电势和基波磁势很大；

●对于三相绕组基波，三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等，相位差为120°，并且三相阻抗相等；

●电势和磁势的波形接近正弦波，即谐波分量尽可能小；

●在确保可靠的绝缘性能和机械强度的前提下，使用较少的铜并且散热条件良好；

●制造过程简单或适合特定过程，维护方便.

绕组基本电势的计算

从导体电势开始，逐渐扩展到匝电势，线圈电势，线圈组电势和相电势.

●导体电位

让Bm1为正弦波磁密度的幅度，L为有效导体长度，V为磁密度波的线速度，导体电势的最大值为

Ec1m = Bm1LV……（1）

导体电位的有效值

| Ec1 | = Ec1m /√2= Bm1LV /√2

= Bm1L /√2·2pτn/ 60 =√2fBm1τ……（2）

其中，τ是以长度表示的极距； f是电位的频率，f = pn / 60.

每极正弦磁致密磁通量Ф1= 2 /π·Bm1τL，Bm1 =π/ 2·Ф1·1 /τL，可代入公式（2）

| Ec1 | =π/√2·fФ1=2.22fФ1……（3）

●转弯潜力和短距离系数

转弯电位是转弯两侧电位的矢量和. 假设以弧长将线圈侧的槽间距表示为y1，则线圈的槽间距以电角γ= y1 /τ·180°表示，如图1所示.

图1

由于两个线圈侧的电位Ec1和Ec1'反向连接，所以组合电位为

| Et | = | Ec1 +（-Ec1’）| = 2 | Ec1 | cos（180°-γ）/ 2

= 2 | Ec1 | cos（90°-γ/ 2）

= 2 | Ec1 | sin（γ/ 2）

= 2 | Ec1 | sin（y1 /τ·90°）

= 2 | Ec1 | ky1

=4.44ky1fФ1……（3）

在式（3）中，ky1是绕组的短程系数，即

ky1 = | Et | / 2 | Ec1 | = sin（y1 /τ·90°）……（4）

●线圈潜力

线圈中每匝的电势是相同大小和相同方向，直接叠加. 如果线圈有wc匝，那么

Ey1 =4.44wcky1fФ1……（5）

●线圈组的电势

线圈组电位是q个线圈的矢量和，如图2所示.

图2

根据正弦Ey1 = 2Rsin（α1/ 2）电机绕组分布系数，2R = Ey1 / sin（α1/ 2）

Eq1 = 2Rsin（q *α1/ 2）

= Ey1·sin（q *α1/ 2）/ sin（α1/ 2）

= qEy1·sin（q *α1/ 2）/ qsin（α1/ 2）

= qEy1·kq1……（6）

kq1 = Eq1 / qEy1 = sin（q *α1/ 2）/ qsin（α1/ 2）……（7）

式（7）中的

kq1称为绕组的分布系数

将公式（5）代入公式（6）以获得

Eq1 =q4.44wcky1fФ1·kq1

=4.44qwcky1kq1fФ1

=4.44qwckw1fФ1……（8）

●相势

相电势是通过将串联连接的线圈组的电势相加而获得的. 通常，在每个分支中串联连接的每个线圈组的电势具有相同的大小和相同的相位，并且可以直接相加. 在等式（8）中，线圈组的串联匝数为qwc，由每个相绕组的串联匝数（即，分支的匝数）w1代替，并且相电势为<

EФ1=4.44w1kw1fФ1……（9）

汽车电动机绕组的特征

汽车电机的尺寸要求非常苛刻，内腔留出的绕组空间非常宝贵. 采取措施优化绕组是汽车电机设计中的一项困难而关键的技术.

●尽量减少末端接线，并将有效导体长度增加到总线圈长度.

●最大限度地提高绕组系数或有效导体长度的利用率，减少或消除谐波含量.

如何优化绕组？公式（4）的近距离系数和公式（7）的分布系数的含义全部解释了其中的内容，并探讨了其中的奥秘. 当然，上述汽车电机生产自动化的秘密破解当然是理所当然的.

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