[發明專利]電動機不對稱繞組換相法變極方法

無效

• 申請號: 91106711.6
• 申請日: 1991-05-27
• 公開（公告）號: CN1067338A
• 公開（公告）日: 1992-12-23
• 發明（設計）人: 賀小華
• 申請（專利權）人: 湖南省電力試驗研究所
• 主分類號: H02K17/14
• 分類號: H02K17/14;H02K19/12
• 代理公司: 湖南省專利服務中心
• 代理人: 馬強

本發明涉及三相電動機的變極方法，進一步是指利用換相法原理改變不對稱繞組部分匝數而實現的變極方法。

近年來，隨著節能技術的發展，交流電動機的變極調速在國內外受到高度重視。僅電力系統的火電廠的風機和水泵的耗電量就占廠自用電量的50%左右;其它如抽水泵及大型排灌站的高壓電動機的耗電量更是十分驚人。因此，變極電機的研究有著十分重要的意義。

從目前的現場需要看，對于高壓電動機，由于受槽內絕緣條件的限制，不可能向多層繞組發展，而應以雙層繞組為宜，對于電動機出線的開關數量亦越少越好，最好為一種極數下一個開關。

對于變極前、后繞組均對稱的電動機來說，已有許多方案可供選擇。目前采用y和3y串聯或并聯而構成3y+y/3y+y、4y/3y、3y/3y+y以及3y/3y等聯結方法，可以使電機的出線最少。但這些方法僅限于對變極前后均為對稱繞組的電動機，而對于在一種極數下非對稱的電動機繞組來說，由于y部分和3y部分無法對稱而不能實施，使變極調速電動機的范圍受到局限。

本發明的目的是，對于三相電動機的變極不對稱繞組，通過調整部分繞組匝數而使其達到三相平衡，完成變極。

本發明的技術方案是，對于三相變極不對稱繞組并采用3y+y/3y+y聯結的電動機，調整其y部分的匝數，使其達到三相平衡，完成變極。

下面結合附圖及表格對本發明做出說明。

附圖、表說明：圖1是本發明所述的3y+y/3y+y的聯結圖。表1是電動機的一種槽號相位圖，表2為變極方案圖。

由表2可知，本發明對于定子繞組以3y+y/3y+y聯結的電動機，它有一定的定子槽數，且有一種極數不對稱。取一個對稱極數作為變前極，另一個做成變后極。按本發明的方法，使三段并聯部分的繞組匝數保持不變，而將串聯起來的不對稱y部分繞組通過適當地調整各槽繞組的匝數，使三相繞組達到對稱，完成變極。這種方法不僅槽內只嵌有兩層線圈即可，且只需調整單y部分的線圈匝數。

對于定子槽數Z＝60Q（Q為小于10的正整數，此處取Q＝1）4/6變極、4極60°相帶，其槽號相位圖如表1所示。由該表可知，對于4極來說是三相對稱，而對6極則為三相非對稱。為此可按常規方法將A′、B′二相靠右軸的12個線圈中分離出6個線圈，在保證4極對稱的情況下將其串入，另外6個線圈并依次串入6極繞組下，C′相靠右軸線的三個線圈亦串入6極繞組下，從而得出如表2所示的幾個方案。它的4極部分始終對稱，而對于6極部分經計算得出：對于（1），q_AB＝122.77°，q_BC＝126°;對于（2），q_AB＝126°，q_BC＝126°;對于（3），q_AB＝126°，q_AB＝122.7°;而對于（4），有q_AB＝122.7°，q_BC＝122.7°;該四方案均為不對稱方案。而對于（1）（2）（3）來說，無論如何調節串聯部分繞組匝數均不能使三相達到平衡。但對于（4），通過調整串聯部分y的匝數可以使A′B′C′三相對稱。由于并聯部分3y繞組不進行調節，4極時始終對稱，因此在變極時除考慮4極總匝數與其單速運行時相同外，無需多加考慮。而對于6極來說，設3y部分每槽導體數SN＝N時，采用如下變換：

（a）為調速A′B′C′三相空間相位，取AC兩相串聯y部分每槽導體數SN1＝0.75N（SN1為大于零的偶數）;

（b）以B相相軸為0，計算出AB相軸間夾角：

X＝3COS5×18°+（3+0.75×9）·COS6×18°

+3COS7×18°+3COS8×18°+3COS9×18°

＝-10.056

y＝3Sin5×18°+（3+0.75×9）Sin6×18°

+3Sin7×18°+3Sin8×18°+3Sin9×18°

＝17.39

于是，q_AB＝180°-arctg 17.39/10.056 ＝120.04°

同理，q_BC＝120.04°，

而q_AC＝360°-2×120.04°＝119.92°

相對誤差： (120.04-119.92)/119.92 ＝0.1%＜0.5%

此時AC兩相繞組的分布系數為：