单绕组多速电动机的研究结构设计.doc

单绕组多速电动机的研究结构设计 一、 技术要求 1、 课题名称：单绕组多速电动机的研究 2、 设计要求：①单绕组多速电动机的概况；②定子绕组方案的确定及分析；③多速电动机的变极调速及设计特点；④多速电动机电磁设计程序分析及电磁设计；⑤了解和掌握三相单绕组多速电动机的变极调速方法、功率和定子绕组结法及气隙磁密的相互关系。 3、 技术指标 1）型号：YD132M-4/2 2）功率：6.5/8 3）额定电压：380伏 4）接法：△／2Y 5）绝缘等级：B级 6）效率：84／80 7）功率因数：0.85／0.89 8）过载能力：1.8／1.8 9）转动转矩倍数：1.7／1.8 10）起动电流倍数：6.5／7 11）槽配合：36／32 二、 单绕组多速电动机的概况 单绕组多速异步电动机是利用改变定子绕组的接法，以改变电机的极数，从而 使电机用一套绕组获得两种或两种以上转速的多速异步电动机。 由于一般异步电动机正常运行时的转差率s都很小，电机的转速n=n1(1-s)决定于同步转速n1。从可见，在电源频率不变的情况下，改变定子绕组的极对数p，同步转速n1就发生变化，例如极对数增加一倍，同步转速就下降一半，随之电动机的转速，也约下降一半。显然，这种调速方法只能做到一级一级地改变转速，而不是平滑调速。 变极电动机一般都用鼠笼式转子，因为鼠笼转子的极对数能自动地随着定于极对数的改变而改变，使定、转子磁场的极对数总是相等而产生平均电磁转矩。若为绕线式转于，则定子极对数改变时，转子绕组必须相应地改变接法以得到与定于相同的极对数，很不方便。 要使定子具有两种极对数，容易想到的办法是用两套极对数不同的定子绕组，每次用其中一套，即所谓双绕组变极，显然，这是一个很不经济的办法，只在特殊情况下才采用。理想的办法是：只装一套定子绕组而用改变绕组接法来获得两种或多种极对数，即所谓单绕组变极。其中倍极比情况(如2／4极，4／8极等)，和非倍极比(如4／6极，6／8极等)以及三速(如4／6／8极等)。 三、 定子绕组方案的确定及分析 前面讲的利用一套定子绕组来改变极对数，从而改变电动机转速的电机，称为单绕组多速电动机。这类电机都是采用双层绕组，即利用一套双层绕组来改变极对数。这里主要讨论单绕组双速电动机。单绕组双速电动机有倍极比和非倍极比；倍极比一般就是一种极是另一种极数的整倍数，如2／4极、4／8极等；而不是整倍数比例的就是非倍极比，如4／6极、6／8极等。本设计选定子槽数为36的6／4极的电动机。 1． 列出绕组方案表 槽号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 极 U1 U1 U1 U1 U1 U1 W2 W2 W2 W2 W2 W2 V1 V1 V1 V1 V1 V1 4 极 U1 U1 U1 U1 U1 U1 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 反向指示 * * * * * * 槽号 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 2 极 U2 U2 U2 U2 U2 U2 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V2 V2 V2 V2 V2 V2 4 极 U1 U1 U1 U1 U1 U1 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 反向指示 * * * * * * * * * * * 表2-1 36槽2/4极绕组排列 由方案可知，36个元件中有一半（即元件1、2、3、4、5、6、13、14、15、16、17、18、25、26、27、28、29、30）在变极时电流方向是不变的，其余一半（即元件7、8、9、10、11、12、19、20、21、22、23、24、31、32、33、34、35、36）在变极改变接线后电流反向。 2． 画出绕组的接线图和出线图 采用△／2Y接法（即定子绕组4极时为，2极时为2Y接法），根据绕组方案表将一个相带中的元件串联成一个线圈组，三相绕组的线圈组之间的连接如图5-1所示，当由1、2、3端点引出线接电源时为△接法，由4、5、6端点引出线接电源，并将1、2、3短接时为2Y接法，其出线图如图5-1所示。 图2-1 36槽2/4极2Y／△联结绕组接线图 根据不同接法时的出线图可以在接线图上画出U、V、W三相电流的方向，如图5-1所示，2极时绕组2Y为接法，U相电流从出线头“4”分两路流向中心点（1、2、3点接在一起是2Y接法的中心点）如图所示；4极时绕组为△接法，U相电流从接头“1”流向出线头“2”；如图中虚线所示，V、W相的电流方向也同样，