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UDC 编号：0701 金羚（棠下）实业有限公司 技术研究报告 Y接线电容电动机研究及产业化 工作完成日期：2007-6-29 报告提交日期：2007-6-29 对Y接线单相电容电动机完成设计研究和实现产业化。应用已有电动机性能校验程序，对现有产品进行Y接线改造计算，总结出核心技术具有自主知识产权的Y接线单相电容电动机设计规律，以简化在后设计的复杂性；接着研究涵盖既有设计和工艺要素的Y接线单相电容电动机实验设计方法，显著提高设计速度，尤其是提高电磁计算的准确性；最后综合既有成果，研究编制Y接线单相电容电动机电磁优化设计计算机程序，实现其高效最优化设计，完成系列产品的改进设计或新设计，达到大批量生产。 目 录 1 概述 Y接线电容电动机应用的论证 2.1 三绕组电容电动机应用原理 2.2 三绕组电容电动机形式选择 2.3 Y接线电容电动机工作特性分析 3 洗衣机用Y接线电容电动机设计 3.1 洗衣机用Y接线电容电动机的分析 3.2 洗衣机用Y接线电容电动机设计规律 4 Y接线电容电动机的实验设计 5 Y接线电容电动机电磁优化设计 6 技术经济效果 7 结论和建议 8 附加说明 附录A 洗衣机用Y接线电容电动机试验数据汇总 附录B 洗衣机用Y接线和L接线电容电动机电磁材料对比 Y接线电容电动机研究及产业化 1 概述 国内外在洗衣机等家用电动器具使用的单相电容运转电动机，其绕组传统上为L接线的二相结构。上世纪八十年代初，国内家用电器产业开始迅速发展，业界注意到一些引进样机的单相电容运转电动机使用了Y接线的三相结构绕组，且性价比较好，因而展开理论研究。 著名微电机学者——浙江大学孙云鹏教授于1983年发表《Y接线单相电容电动机的性能与计算》【1】，按照双旋转磁场理论的合成电流分析方法，对Y接线单相电容电动机推导出47个主要关系式，实现了该电动机的性能校验计算，并编制成包括Y接线在内的各种连线单相异步电动机性能校验的计算机程序SYP3。孙云鹏教授主编于1987年出版的《单相异步电动机及其应用（合成电流分析法）》【2】进一步深化了上述成果，尤其是对正反转Y接线单相电容电动机推导出获得圆形旋转磁势，即达到对称运行的主要条件关系式。 差不多同时同样的研究还可见于汤宗武主编于1985年出版的《单相异步电动机》【3】，李德成主编于1987年出版的《单相异步电动机原理设计与试验》【4】和华南理工大学老师编制的包括Y接线在内的各种连线单相异步电动机性能校验的计算机程序YZSA27等。 令人遗憾的是，此后对Y接线单相电容电动机未进一步研究。最近对Y接线单相电容电动机能检索到的仍主要是上述20年前的资料。尤其是该研究没有如同对其它电动机的研究那样，对Y接线单相电容电动机建立系统的设计方法，包括编制电磁优化设计的计算机程序，以致Y接线单相电容电动机在国内一直未得到实际推广，实现产业化。 业界周知，对于传统的L接线单相电容电动机，其绕组非对称二相结构相对于三相电动机绕组对称结构仅一相绕组的一维变量增加为包括主相、副相绕组和电容器的三维变量，电磁计算和设计的复杂程度大大增加。好在上世纪八十年代，业界对L接线单相电容电动机电磁计算和设计进行了大量的工作，尤其是编制了优化设计的计算机程序【5】，使设计工作变得简单有效。然而，Y接线单相电容电动机的三相绕组不对称结构的相对于L接线单相电容电动机的二相绕组不对称结构增加了中间相绕组该一维变量，使电磁计算和设计变得更为复杂，在没有适合的设计方法尤其是电磁优化设计的计算机程序的情况下，设计人员对该电机的设计往往望而生畏。 由于传统单相电容电动机产品市场竞争日益激烈导致其利润空间已缩至难以更小，尤其是近年来电磁材料的大幅涨价，值得对该电动机继续以往的研究，采用性价比更佳的Y接线设计以代替传统的L接线设计，本项目因而提出。其主要工作是应用计算机辅助设计，对Y接线单相电容电动机完成设计方法的研究，同时实现产业化。 按照企业的资源和经营需求所确定的本项目的思路是： ——首先应用已有Y接线单相电容电动机性能校验的计算机程序YZSA27和SYP3等，对首批产品的Y接线改造设计进行性能校验计算，总结出核心技术具有自主知识产权的设计规律，以简化在后设计的复杂性，并完成这些产品的设计，实现产业化； ——接着在之前研究的基础上，研究涵盖既有设计和工艺要素的Y接线单相电容电动机实验设计方法，进一步提高设计速度，尤其是提高电磁计算的准确性； ——最后综合既有成果，研究编制Y接线单相电容电动机电磁优化设计的计算机程序，实现Y接线单相电容电动机的高效最优化设计。 2005年初，本