1.一种伺服永磁同步电动机分数槽双绕组结构，其特征是定子槽数24槽，极数10极，
相数3相，每极每相槽数为分数4/5，分数槽绕组由二套三相对称绕组构成，它们同相绕组
相串联后，星形接法引出，A 相的第一套绕组A1X1，有8 圈线圈，即线圈1-3， -6，6-8，
11-13， -15，16-18， -20， -1，线圈节矩均为2，其中1-3表示为线圈正接， -15
表示线圈反接，余类推，这8 圈的匝数分配按匝比1 ∶2 ∶2 ∶2 ∶1 ∶2 ∶2 ∶2 ；B 相的
第一套绕组B1Y1和C 相的第一套绕组C1Z1 的线圈数、节矩和匝比关系与A1X1完全一样，
A1X1，B1Y1，C1Z1形成互差120°的三相对称绕组A1X1，B1Y1，C1Z1引出线槽号分别是1，
23 ；17，15 ；9，7槽；A 相的第二套绕组A2X2，有2 圈线圈，即线圈 -11，21-23 ；B2Y2也有2
圈线圈，即线圈 -3，13-15 ；C2Z2也有2圈线圈，即线圈 -19，5-7 ；第二套三相绕组6圈
节矩也都是2，每圈匝数的匝比都为1，A2X2，B2Y2，C2Z2 引出线槽号分别是21，9 ；13，1 ；5，
17槽，A2X2，B2Y2，C2Z2也是互差120°的三相对称绕组；电机定子每个槽中线圈匝数相等，
槽满率相同，第一套绕组中A1X1与第二妻绕组中A2X2相串联，B1Y1与B2Y2相串联，C1Z1
与C2Z2相串联，而后三相星形接法成U、V、W 标记引出。
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电机结构，具体地说是一种伺服永磁同步电动机分数槽双绕
组结构。
背景技术
[0002] 伺服永磁同步电动机发展很快，但永磁电动机有齿槽效应，纹波转矩大，同时受控
制变频器的谐波影响等，在低速区额定扭矩小，为了改善这种状况，主要从二个磁场着手改
进，一个是使转子永磁的谐波磁场幅值减小，一个是使定子绕组形成的磁势谐波幅值尽量
减小，这样可以明显的提高低速区的扭矩，效率提高，调速和输出特性改善。本发明从定子
绕组特殊结构方面进行优化设计的。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的就是提供一种伺服永磁同步电动机分数槽双绕组结构。
[0004] 其形成的磁势谐波含量较少，以提高伺服永磁同步电动机在低速区的额定扭矩。
提高效率，改善这种电机的调速和输出的特性。
[0005] 本实用新型是这样来实现的，电机的定子绕组设计成双绕组结构，即有二套都对
称的三相绕组，二套绕组的同相绕组相串联，然后星形接法引出。第一套绕组是不等匝的双
迭绕组，匝比为1 ∶2，每相有8 圈，每相匝比为1的有2 圈，匝比为2 的有6 圈，3相24 圈。
第二套绕组是等匝的单层绕组，匝比为1，每相2 圈，3相共6 圈，二套绕组之间有严格的位
置关系，所有线圈的跨矩都为2。
[0006] 本实用新型的绕组结构，第一套绕组先下入定子槽中后，再下第二套绕组，工艺传
统容易实现，按照其匝比关系，电机定子槽中的匝数相等，槽满率相等，二套绕组形成的磁
势中，5，7，11，13，17，19 次谐波含量都极小，明显提高了
特性，特别是低速区时，由于纹波扭矩的减少明显，低速输出额定扭矩提高，平稳性改善，达
到实用新型的目的。
附图说明
[0007] 图1为本实用新型的第一套绕组布置接线图。
[0008] 图2 为本实用新型的第二套绕组布置接线图。
[0009] 图3 为本实用新型的双绕组星形接法图。
具体实施方式
[0010] 以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明伺服11kW 永磁同步电动机，
定子槽数为24槽，极数为10 极，相数为3相，星形接法。
[0011] 如图1所示，是本实用新型的第一套绕组布置接线图，定子槽数为24 槽，极数为
10 极，相数为3相，每极每相槽数为分数4/5。图1仅画出A 相的第1套绕组A1X1布置接
线图，共有8 圈绕组，即线圈1-3， 6-8，11-13， 16-18， 线圈节矩
均为2，从左到右8 圈的匝数分配按匝比1 ∶2 ∶2 ∶2 ∶1 ∶2 ∶2 ∶2，B 相的第一套
绕组B1Y1和C 相的第一套绕组C1Z1 的线圈数、节矩和匝比关系与A1X1完全一样，其中
2 圈匝比为1，其余6 圈即 6-8，11-13，16-18， 其匝比为2，引出
线标记为A1X1，其中1-3表示为线圈正接， 表示线圈为反接，余类推，图中仅具体画出
A1X1的实际布置接线图，同理B 相的第一套绕组B1Y1和C相的第1套绕组C1Z1类似A1X1
的方法布置，使A1X1，B1Y1，C1Z1绕组互差120°，形成对称三相绕组，A1X1，B1Y1，C1Z1引
出线槽号分别是1，23 ；17，15 ；9，7槽；为明确和清晰起见，图1 中标出了B1、Y1、C1、Z1、引
出线位置，即分别为17、15 ；9、7槽为引出线位置，而其余线圈省略未画，这一点对于本领域
技术人员为公知，不会引起其他误解。
[0012] 如图2所示，是本实用新型的第2套绕组布置接线图，定子槽数，极数，相数与第一
套绕组一致。
[0013] A 相的第二套绕组A2X2共有2 圈绕组，即 和21-232个线圈
[0014] B 相的第二套绕组B2Y2 也共有2 圈绕组，即 和13-152个线圈
[0015] C 相的第二套绕组C2Z2 也共有2 圈绕组，即 和5-72个线圈
[0016] 这6 圈节矩也都为2，每圈匝数的匝比都为1(与第1套绕组对应而言)，A2X2，
B2Y2，C2Z2引出线槽号分别是21，9 ；13，1 ；5，17槽，A2X2，B2Y2，C2Z2也是互差120°的三相
对称绕组；下线时，先下第一套三相绕组，再下第二套三相绕组，按此规定，第一套绕组是一
种不等匝(匝比为1 ∶2)，而等矩(节矩为2) 为双层迭绕组，第二套绕组是一种等匝(匝
比为1) 等矩(节矩也为2) 的单层绕组，电机定子每个槽中线圈匝数相等(导体数相等)，
槽满率相同。
[0017] 图3是本实用新型的双绕组星型接法图，其中1为定子出线盒，2 为定子铁芯中二
套三相绕组的接法，即A1X1与A2X2 串联相接，B1Y1与B2Y2 串联相接，C1Z1与C2Z2 串联相
接，最后接入出线盒中的接线板，标记为U、V、W。
[0018] 上述二套绕组工艺传统实施容易，这样形成的伺服永磁同步电动机分数槽双绕组
结构，对其定子磁势分析，得出：
[0019] 磁势谐波计算结果对比表
[0020] 可见
本实用新型磁势谐波都已极小，谐波含量比传统设计磁势谐波含量减少49.5％，这样提高
了效率，改善了 电机的调速和输出特性，纹波扭矩减少明显，平稳性改善，振动小，温升降
低10℃，低速输出额定扭矩提高5％，达到实用新型的目的。
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