Paramètres de base des enroulements du moteur

1. Angle mécanique et angle électrique

Lorsque les enroulements du moteur sont répartis dans les fentes du noyau, ils doivent être intégrés et connectés selon une certaine règle pour produire un courant alternatif sinusoïdal symétrique ou générer un champ magnétique rotatif. En plus d'être liés à certains autres paramètres, nous devons également utiliser le concept de coût électrique pour refléter la loi des positions relatives entre chaque bobine et enroulement. De la mécanique, nous savons qu'un cercle peut être divisé en 360°, et ces 360° sont ce que nous appelons habituellement l'angle mécanique. En génie électrique, l'unité d'angle pour mesurer les relations électromagnétiques est appelée angle électrique, qui divise chaque cycle de courant alternatif sinusoïdal en 360° sur l'axe horizontal, c'est-à-dire que lorsque l'espace conducteur traverse une paire de pôles magnétiques, l'angle électromagnétique change de 360°. Par conséquent, la relation entre l'angle électrique et l'angle mécanique dans le moteur est : angle électrique α = nombre de paires de pôles xP x360°. Par exemple, pour un moteur à deux pôles, le nombre de paires de pôles p = 1, alors l'angle électrique est égal à l'angle mécanique, pour un moteur à quatre pôles, p = 2, alors il y a deux paires de pôles magnétiques sur une circonférence du moteur, et l'angle électrique correspondant est 2×360° = 720°. Et ainsi de suite.

2. Pas polaire (τ)

Le pas des pôles de l'enroulement fait référence à la distance de chaque pôle magnétique sur la surface circonférentielle du noyau. Il fait généralement référence à l'espacement des fentes entre les centres de deux pôles magnétiques adjacents du noyau du moteur. Le noyau du stator est calculé par l'espacement des fentes de la surface de l'entrefer interne ; le rotor est calculé par l'espacement des fentes de la surface de l'entrefer externe du noyau. Il existe généralement deux façons d'exprimer le pas des pôles, l'une consiste à l'exprimer en longueur ; l'autre à l'exprimer en nombre de fentes. Il est habituel de l'exprimer en nombre de fentes. En général, le pas des pôles est τ=Z1/2p.

3. Hauteur (y)

Le nombre d'encoches de noyau occupées par les deux côtés de chaque élément de bobine de l'enroulement du moteur est appelé pas, également connu sous le nom d'envergure. Lorsque le pas de l'élément de bobine est égal au pas polaire, il s'agit d'un enroulement à pas complet, y=τ ; lorsque le pas de l'élément de bobine est inférieur au pas polaire, il s'agit d'un enroulement à pas court, y＜τ ; et lorsque le pas de l'élément de bobine est supérieur au pas polaire, il s'agit d'un enroulement à pas long y＞τ. Étant donné que les enroulements à pas court présentent de nombreux avantages tels que des extrémités plus courtes, moins de matériau de fil électromagnétique et un facteur de puissance plus élevé, les enroulements à pas court sont utilisés sans exception dans les enroulements à double couche les plus couramment utilisés.

4. Coefficient d'enroulement

Le coefficient d'enroulement fait référence au produit du coefficient de courte distance et du coefficient de distribution de l'enroulement distribué CA, c'est-à-dire

Kdp1=Kd1Kp1.

5. Angle de la fente (α)

L'angle électrique entre deux fentes adjacentes du noyau du moteur est appelé l'angle de fente, généralement représenté par a, c'est-à-dire

α=angle électrique total/z1=p×360°/z1

6. Courroie de phase

La ceinture de phase fait référence à la zone occupée par chaque enroulement de phase à chaque pôle magnétique, généralement exprimée en angles électriques ou en nombre d'encoches. Si l'enroulement d'un moteur triphasé sous chaque paire de pôles magnétiques est divisé en six zones, il y en a trois sous chaque pôle. Étant donné que l'angle d'encoche α=360°P/Z, si le moteur a 4 pôles et 24 encoches, la largeur de chaque phase et de chaque zone est qα=Z/6P*360P/Z=60°, et l'enroulement intégré dans cette distribution est appelé enroulement de ceinture de phase à 60°. En raison des avantages évidents de l'enroulement de ceinture de phase continue à 60°, cet enroulement est utilisé dans la plupart des moteurs triphasés.

7. Nombre d'emplacements par pôle par phase (q)

Le nombre d'encoches par pôle par phase fait référence au nombre d'encoches occupées par chaque enroulement de phase dans chaque pôle magnétique, et le nombre de bobines à enrouler dans chaque pôle par enroulement de phase est déterminé en fonction de celui-ci. C'est-à-dire,

q=Z/2Pm

Z : nombre d'emplacements de noyau ; 2P : nombre de pôles du moteur ; m : nombre de phases du moteur.

Résultat du calcul, si q est un entier, on parle d'enroulement à fente entière ; si q est une fraction, on parle d'enroulement à fente fractionnaire.

8. Nombre de conducteurs par fente

Le nombre de conducteurs par encoche de l'enroulement du moteur doit être un nombre entier, et le nombre de conducteurs par encoche de l'enroulement à double couche doit également être un nombre entier pair. Le nombre de conducteurs par encoche de l'enroulement du rotor bobiné est déterminé par sa tension en circuit ouvert. Le nombre de conducteurs par encoche du rotor bobiné d'un moteur de taille moyenne doit être égal à 2. Le nombre de conducteurs par encoche de l'enroulement du stator peut être calculé par la formule suivante :

NS1=NΦ1m1a1/Z1

NS1 : nombre de conducteurs par encoche de l'enroulement du stator ;

NΦ1 : nombre de conducteurs par fente calculé en fonction de la densité de flux de l'entrefer ;

m1 : nombre de phases de l'enroulement du stator ;

a1 : nombre de branches parallèles de l’enroulement du stator ;

Z1 : nombre d'encoches du stator.

9. Nombre de conducteurs en série par phase

Le nombre de conducteurs en série par phase fait référence au nombre de tours du bus en série pour chaque enroulement de phase du moteur. Cependant, le nombre de tours du bus en série est lié au nombre de branches parallèles dans chaque enroulement de phase. Si le nombre de branches parallèles du moteur est une connexion unidirectionnelle, alors tous les tours des fils série des bobines sous chaque pôle du moteur doivent être additionnés pour devenir le nombre de tours du bus dans l'enroulement de phase. S'il y a plusieurs branches parallèles dans chaque enroulement de phase du moteur, c'est-à-dire si le moteur est une connexion à 1 voies, une connexion à 2 voies, etc., alors le nombre de conducteurs en série par phase ne peut être basé que sur le nombre de tours des fils en série dans l'un des enroulements. Étant donné que le nombre de tours des fils série dans chaque branche de l'enroulement de phase est le même, il est impossible d'augmenter le nombre de tours des fils série après les avoir connectés en parallèle pour former l'enroulement de phase.

10. Nombre total de bobines

Les enroulements du moteur sont composés de bobines de différentes tailles et formes. Étant donné que chaque bobine possède deux côtés de composant intégrés dans la fente du noyau, c'est-à-dire que chaque bobine doit être intégrée dans deux fentes. Dans un enroulement monocouche, étant donné qu'un seul côté d'élément de bobine est intégré dans chaque fente, le nombre total de bobines n'est égal qu'à la moitié du nombre total de fentes ; dans un enroulement double couche, étant donné que deux côtés d'élément de bobine sont intégrés dans les couches supérieure et inférieure de chaque fente, son nombre total de bobines est égal au nombre de fentes du noyau.