[其他]混相變極繞組的改進(jìn)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100577
• 申請(qǐng)日: 1987-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN87100577A
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘懦明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)邵陽分校
• 主分類號(hào): H02K17/14
• 分類號(hào): H02K17/14;H02K19/12;H02K19/32
• 代理公司: 邵陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 游國富

本發(fā)明涉及混相變極繞組結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及結(jié)構(gòu)改進(jìn)后變極方案的設(shè)計(jì)方法。

換相法變極繞組具有較高的分布系數(shù)和較低的諧波含量、性能優(yōu)于反向法。但換相變極時(shí)需把線圈分成9組或18組，通過不同的組合得到不同的極數(shù)。如按雙層等匝繞組設(shè)計(jì)，引出線必然多，換接設(shè)備必然復(fù)雜。這是換相變極繞組很難被實(shí)際采用的致命缺陷。欲減少換相變極繞組的引出線，辦法是采用多路并聯(lián)接法。但這種接法總因并聯(lián)支路電勢不平衡而產(chǎn)生環(huán)流。過去用切除某一極數(shù)下部分繞組的辦法消除不平衡環(huán)流，如法國專利No.71.06936，德國專利No.2506573英國專利No.1587-315和英國專利No.1502-593等，結(jié)果導(dǎo)致繞組利用率低。中國《電工技術(shù)雜志》1983年第5期“多層繞組及其在變極電機(jī)中的應(yīng)用”一文中介紹了一種解決不平衡環(huán)流的方法，依靠引進(jìn)依次位移一定角度的多層繞組使不平衡極數(shù)的槽號(hào)相位發(fā)生輪換而導(dǎo)致平衡。但是該方法適用范圍十分有限。比上述方法大大前進(jìn)一步的是中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書85????1????00451公開的一種混相變極方法。將混相繞組引進(jìn)換相法變極，適當(dāng)調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)，使槽電流幅值和相位滿足并聯(lián)支路電勢平衡的要求。根據(jù)混相理論，一般交流繞組都是理想型混相繞組一定的簡化型式;經(jīng)過適當(dāng)匹配并符合換相變極要求的變極繞組既定極數(shù)引進(jìn)理想型混相繞組后，9組線圈或18組線圈所含槽號(hào)矢量在不同極數(shù)下的相位關(guān)系就確定了，矢量大小就可通過求解滿足電勢平衡條件的方程組得出。該方法使用范圍很廣，除三倍極比繞組難以采用多路并聯(lián)接法外，其它任何雙速繞組和很多不超過六速難以用其它方法得到的多速繞組都能設(shè)計(jì)出來。該法還提供了不少新的繞組接法，且從中還可派生出其它接法，足以適應(yīng)不同性質(zhì)的負(fù)載需要。因而是一種較理想的變極方法。但是得自該法的混相變極繞組，槽電流均由兩種不同相位電流合成（當(dāng)槽電流只存在一種相位分量時(shí)，可視為另一相位電流分量取零值），相當(dāng)于每槽有兩個(gè)線圈、四層線圈邊，屬于四層繞組。這不僅降低了槽利用率，也使工藝復(fù)雜化。盡管該法也提供了一種雙層繞組方案，系從具有兩種向?qū)倬€圈組的四層繞組方案中任意去掉一種，只取其中一種而得。然而該雙層繞組線圈跨距僅能取槽數(shù)的 1/6 或 1/2 兩種，由此伴生的最強(qiáng)諧波，又無其它辦法予以削弱;且線圈限于9組，因而接法有限，不能適應(yīng)不同性質(zhì)負(fù)載的需要。上述問題的存在密切關(guān)系到混相變極繞組能否被實(shí)際廣泛采用，有待妥善解決。

本發(fā)明的任務(wù)就是要從上述四層繞組變極方案得出雙層繞組變極方案，以彌補(bǔ)原雙層繞組變極方案的不足。

本發(fā)明將四層繞組變極方案轉(zhuǎn)化為雙層繞組變極方案的辦法如下：在鐵芯每個(gè)齒上增開一槽，使總槽數(shù)增加一倍，原有槽只嵌放線圈二個(gè)上層邊，增開槽只嵌放線圈兩個(gè)下層邊，結(jié)果所有槽都只有兩層線圈邊。在這種情況下，若將原有槽編為奇數(shù)，增開槽應(yīng)編為偶數(shù);原來線圈的上層邊和下層邊應(yīng)改稱線圈左邊和線圈右邊;線圈左邊和右邊也有自己上、下層兩個(gè)線圈邊，且同槽兩個(gè)線圈邊端部走向相同。于是，所有線圈的左邊若嵌放在奇數(shù)槽，所有線圈的右邊應(yīng)嵌放在偶數(shù)槽。線圈跨距只能取奇數(shù)。上述發(fā)明構(gòu)思實(shí)際意味著雙層變極繞組應(yīng)按槽數(shù)的一半設(shè)計(jì)變極方案，奇數(shù)槽嵌放全部線圈的左邊或右邊，偶數(shù)槽嵌放全部線圈的另一邊，線圈跨距應(yīng)取奇數(shù)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是按照混相變極方法匹配的類型V變極繞組的設(shè)計(jì)原則，先在基準(zhǔn)槽里獲取雙層繞組變極方案。再將該變極方案擴(kuò)展到實(shí)際繞組所在的分布槽里。這樣得到的變極繞組，線圈跨距就可擺脫奇數(shù)數(shù)值的限制。盡管基準(zhǔn)槽變極方案線圈跨距必為奇數(shù)。但以Q倍的槽數(shù)擴(kuò)展到實(shí)際繞組所在的分布槽后，線圈跨距就擴(kuò)大為奇數(shù)的Q倍，適當(dāng)選擇Q值，就可得到不限于奇數(shù)的線圈跨距;當(dāng)然Q值的選擇也是有限的。隨著Q值選擇的不同，跨距取值的不同，繞組的排列、結(jié)構(gòu)、工藝和性能都將不同。

本發(fā)明構(gòu)思的雙層變極繞組，因同槽上下層線圈邊端部走向相同，端接方式必然不同于一般雙層繞組，反而更類似一般單層繞組。結(jié)構(gòu)上比二者都復(fù)雜些，但工藝上是可行的。

與混相變極方法提供的原四層繞組比較，本雙層繞組槽利用率高，工藝簡單，卻繼續(xù)保留了其基波分布系數(shù)高、諧波含量低、引出線少和換接設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn);與得自一種向?qū)俚脑p層繞組比較。本發(fā)明構(gòu)思的雙層繞組繞圈跨距和接法選擇不受限制，繞組性能可任意調(diào)節(jié)。

下面用72槽4/6/8極繞組作為實(shí)例予以說明。

1、直接在72槽得出雙層繞組變極方案（相應(yīng)于Q＝1）