2.2单绕组多速异步电动机的变极原理
1.变极原理
首先阐述一种极对数的对称三相绕组的构成原理。定子槽中单个线圈通入某相电流时沿气隙圆周产生矩形分布的脉振磁动势波,它可分解为p = l,2, 3, 4…等多种极对数并存的空间为正弦分布的脉振波,而每一极对数的脉振波又可分解为两个旋转磁动势波。 当一台三相异步电动机的每相仅有一个具有相同匝数和节距且空间互差120。几何角度的线圈时,这台电动机中合成的是p二1,2, 4, 5, 7, 8…等极对数的旋转磁动势波,其中/>=3, 6, 9等极对数的 波在三相合成时已被抵消。当每相有多个线圈构成时,因每相各个线圈之间存在空间相位差,所以除一种极对数的波在合成时得到最 大限度的加强(这就是&对极的基波〉外,其它极对数的波都 在合成时被最大限度地削弱或抵消了,所剩下的就是包括齿谐波在 内的含量不高的谐波分量了,这就是P =以对极的对称三相绕组构 成原理的简要描述。今若改变这一台电动机定子绕组的接法,以改 变某些线圈中电流的方向或换相,使P = P2对极的波在合成时恰好 得到最大限度的加强(P=P2对极为变后极的基波),而其它极对 数的波(包括变前极P = 对极的波)都在合成时被最大限度地削弱或抵消了,这就构成了变前极为2Pl极而变后极为2P2极的双速绕组。这是从本质上对变极原理的简要描述。
2.设计变极绕组的技术要求
对极的双速绕组在两种接法各自所对应的极对数下 三相基波的电动势应幅值相等(或接近相等)、在相位上互差120°(或接近120。)电角度,即取得三相对称;
双速下的各相线圈的电动势基波的相量分布应力求集中, 尽可能提高基波分布系数,同相绕组各并联支路的电动势相量需间 相位且幅值相等;
双速绕组的引出线要少,一般不超过六根,变速切换开关的结构要尽可能简化以提高可靠性;
2Pl及2/)2极下绕组磁动势的同转向高次谐波含量要尽量降低,以避免电动机在起动过程中出现在低速爬行;
双速下电动机的气隙磁密比知/知要合理,其比值一般 情况下接近于1,且低转速(即多极数)下的磁密设计得略偏高一些,可使电动机低速下有足够大的起动转矩值。
