单绕组双速异步电动机电磁计算探讨.doc

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1、单绕组双速异步电动机电磁计算探讨单绕组双速异步电动机电磁计算探讨摘要丄要利川电势星形图对单绕组双速异步电动机的电磁计算进行探讨叙词单绕组双速异步电动机反向法槽电势矢暈星形图绕组系数槽漏抗谐波漏抗1刖A为了满足生产的需要，多速电机日益得到广泛的应用，多速电机不但能简化机床主传动机构并节省原材料及加丁时间，同时在生产屮可缩短非生产操作变速时间而提高劳动生产率。因此，对某些生产机械改用多速电动机具有一定的现实意义。为了满足市场的需要，我厂对单绕组多速异步电机进行设计、生产。在设计时，本人对设计时所遇到的问题进行了总结。2基本原理反向变极法此方法是在不改变各槽线圈相号的情况下，仅通过改变绕

2、组接线，使每一相屮的某一部分线圈反向，从而得到另一种极数的绕组排列，这种方法所需绕组引出线少，制造、维护及开关配套简单。3电磁设计过程单绕组双速异步电机的电磁计算与一般单速电机公式基木相同，只在以下几项有所不同，应特殊考虑。（一）绕组系数（二）定子槽漏抗的计算（三）谐波漏抗的计算只要将以上三点不同之处考虑进去，即可进行单绕组双速电机的电磁计算。下血通过具体实例说明实例：用反向法对YD250M-2/4进行电磁设计为了避免转子绕组换接，采用鼠笼型转子，它可以随着定子极对数的改变而自动改变极对数。定转子的槽配合为48/44,对应2/4极时的功率为52/45kW,接法为2Y/Ao：3.1首

3、先排出绕组分布方案，-般以极数少者为基准极，所以选2极为基准极。(1)槽电势分布表如表-i所示由表一可见，每相在变极时有一半线圈反向，这是符合变极原理的。2极时的相序是U、V、W,4极时是U、W、V逆序。所以本方案在两种转速下的转向是相反的，故称反向法。(2)下血分别作出2极、4极槽电势矢量星形图进行分析，一般采用倍极比变极时，少极数绕组一般均为正规60相带分布；而多极数时改为庶极，相带的分布变为120电角度范围，故为120相带。槽电势矢量星形图如图一所示。3.2对电机进行电磁设计2极采用60相带绕组，与单速电机计算方法一•样；4极采用120相带绕组，不同之处以下具体说明。(1)定

4、子绕组系数kwlkplkdl上式中kpl为短距系数，kdl为分布系数。由于在多速电机小，一般取对应于多极数时为全节距或接近全节距，这是因为多极数时的分布系数较低；另一方血，多极数时绕组为120相带分布，产生人量偶次谐波，对噪声、振动、转矩都会带來影响，采用全节距绕组可将偶次谐波消除。kpl1Vkdl一相绕组槽电势相量的几何和一相绕组槽电势相量的算术和当每槽电势为1时，折算到相轴的分量是cosa.n个槽折算到U轴的电势分量便是ncosa,因此一湘绕组的槽电势折算值是各槽电势的几何和，它等于nlcosal+n2cosa2+•••+nncosan,式中nl,n2---nn分别为—相中a值

5、相同的所有槽数。•Ikdlnlcosaln2cosa2…nncosannln2...nn由4极的椚电势矢量星形图得nlcosal=4cos7.5°n2cosa2=4cos(15°+7.5°)=4cos22.5n3cosa3=4cos(15°+15°+7.5°)=4cos37.5°n4cosa4=4cos(15°+15°+15°+7.5°)=4cos52.5°zlcos7.50zlcos22.50zlcos37.504cos52.50kdl0.82944444kwlkplkdl10.82940.8294(2)定子椚漏抗的计算计算定子槽漏抗时，要计算定子槽单位漏磁导siKU1U1KL1

6、L1其中Kul、KL1为节距漏抗系数，KuKKL1应根据每相各槽上、下层线圈边相位差所对应的KuV,KL1Z值之平均值计算,如表二・：Kul(平均)KI」(平均)nKuOOmKu300...nm...nKLOOmKL300...nm...式中门、nr••为每相中槽内上、下层线圈边相位差分别为0。、30。…的槽的个数如下层线圈为U相,他所对应的各槽上层线圈槽号如图二所示，由于是全距，所以跨距为1-13.图二lu2u3u4u5u6u7u8u41v42v43v44v25u26u27u28u29u30u31u32u17v18v19v20v由椚电势矢量星形图可以看出，以上所有槽屮的上、下层线

7、圈相位差都为15°*12=180°，由于三相对称，所有其他相的上、下层线圈相位差也为180°，由表二查得Kul'=0,KL1z二0.25AKul=0,KL1=O.25得出Kul、KL1,即可进行定子椚漏抗的计算.(3)谐波漏抗的计算由于采用120°相带绕组，所以谐波漏抗屮的谐波漏磁导按120°相带谐波漏磁导图杳取.且q二&0=1,査图得出谐波漏磁导Ss=0.0074总结：由于电磁设计时,4极考虑到以上各点，艾兼顾2极满足各项性能指标.设计的样机已进行了型式试验•试验值