―、改变电动机电压

I.用改接线方法改电压

(1)用改变绕组并联线路和绕组接线方式改电压 i先if算出改接线前后的线电压比值的百分数然后按此白'分数^炻在表11-】
中查出相近的百分数值，便吋査到对应的绕组接法

改接后，电动机性能有一定变化，裉据具体条件可以决定是否采取改接绕组方案。

例2有一台]12极的三相异步电动机，双层绕组，1丫接线。希望改接绕组，使用在三栢380V的电源上，问如何改接线？

解3kV改地)是降低电压使用，因此线圈绝缘水平不必考虑

査表11-1接近12*66%的有8丫接线的和5△接线的两个方案3但由于原电动机是12极双层绕组，其并联路数只能接出2、3、4、6、12,所以接不出8 丫接线和5△接线。因此，这台电动机的改电压只能考虑重绕线圈。

(2)釆用延边三角形A接法改电压老系列电动机经常有500V、

1丫接线的产品，欲使用在380V电源上时，经计算线电压比u保为76%，査表11-1时，査不到接近的电压比，所以只好重绕使用。重绕线圈要消耗许多工时和原材料；不重绕直接使用时，电动机会因发热而烧毁。值如果把1丫接线改为抽头为1:1的A接线时，负载控制在85%以内就可以解决问题。计算方法也是先算出线电压比u%，然后査表1-2接近w保的数例3有一台lOOkW、500V、4极三相异步电动机，1丫接线。欲改接绕组投人在三相380V电源上运行，问如何改接（已知负载率为80%)?

解计算出杨條=76%，査表11-2得出相近的=78.9%，即改为丫部分和△部分匝数相同A的接线。

对于u%出=78.9%时，电动机改接后合适的电源电压应为500x7S.9^ =394.5 (V)f而电源实际电压为380W所以这台电动机相当于降低电压运行，电动机转矩降到原有的92.5%,容童降为原来的

96.2%,即96.2kW。实践指出，长期运行在85%的额定负载下的电动机属正常。

2.重绕绕组改变电动机电压

电动机不能靠改接线进行改压时，就要考虑电动机绕组重绕。重绕原则也是保持电流密度和每匝电压基本不变，从而使气隙磁通密度和热负载基本不变。

(1) 改压后的每榷匝数

1）当高压改为低压时，由于糟内绝缘所占比例降低，有条件增大导线截面积，实际的截面积可选择比计算值/大，由实际合理的槽满率来最圮确定出导线截面积，这样可提髙电动机效率和降低电动机温升。

2)当低Hi改高压时，由于槽内绝缘加厚，按公式计算出的截面积I应适当减少，最终也由槽满率校验结果來确定。

3>考虑老电动机槽内绝缘较厚，所以对加粗导线直径有利，这样通过改电压也可提高电动机效串。因此，建议适当提高一挡导线的规格。

例4有-台J072^ 20kW电动机，220V/380V。厶/丫接线，导线双纱包铜线，用     根.56并绕（即用5—匁.56)，每槽〗4匝，双层绕组。直接接人电网时，堵转电流过大。为限制堵转电流，要求改成380V、△接法运行，起动时为丫接法。试计算重绕匝数。解重绕后的每槽匝数

1.10kV髙压电动机改接成6kV的分析

1)如果原电动机是丫接线，改接为△接就可以JT,因为10kV/办= 5.77kV,接近6kV，可以使用。这时电动机绝缘有富余，所以不必考虑绝缘承受耐压能力问题。6kV电动机允许电匝变动范围是±10%,也就是6+6 ~5+4kV，而5.77在此允许范围内。

2)如果原电动机是△联结，改接机会少，比如原来是1△联结，改【丫联结时，电动机电压变为5kV,距离6kV要求少〗kV,不允许。

只有原电压是2A联结或4△联结还是有可能改接成功的。比如2△联结改联结，査表！卜3,知电压系数为〇.67;电动1.10kV髙压电动机改接成6kV的分析

1)如果原电动机是丫接线，改接为△接就可以JT,因为10kV/办= 5.77kV,接近6kV，可以使用。这时电动机绝缘有富余，所以不必考虑绝缘承受耐压能力问题。6kV电动机允许电匝变动范围是±10%,也就是6+6 ~5+4kV，而5.77在此允许范围内。

2)如果原电动机是△联结，改接机会少，比如原来是1△联结，改【丫联结时，电动机电压变为5kV,距离6kV要求少〗kV,不允许。

只有原电压是2A联结或4△联结还是有可能改接成功的。比如2△联结改联结，査表11.3,知电压系数为0.67;电动

机改后的电压为6.ikV，为土 10%的上限T电动机相当丁-欠电压运行， 如果电动机拖动的机械设备负载较小，比如75%以下，对电动机性 能是有利的。但这种改接机会较少，因为电动机的并联路数与电动机 极数有关系t 2A联结改3△联结，要求电动机是6极、12极等才有 可能，不是6的倍数的极数接不出3路并联。同时4A联结电动机如 改接为6A联结，电动机改接后电压是6kV,(奄表11-3,电压系数为 0上，则10kVx 0,6 = 6kV)但要求电动机原来的极数是12极或24极， 是6的倍数D

3)总之，在改接时，要考虑电H问题，考虑电动机极数问题， 考虑改接后是否在电压允许范围内（±10%夂比如3△改4△联结就 不可以，因为这时改接后的电压为7.5kV,超过6kV太多。国外电动 机有IlkV的电压等级，如丫联结改A联结时，则UkV/^ = 6i35kV， 完全可以：如果是2△联结改3△联结时，则电动机改后电压为2/3 x llkV = 7.3kV,显然是不允许的，

4. 380V电动机改接力660V电源上使用分析

如杲电源电压是660V,额定电压为380V的二相异步电动机欲使 用在660V电源上时，可考虑用改接线方式直接使用a改接线能否成 功要视电动机原绕组接线方式、电动机极数、并联路数等，要具体进 行分析。

(1）380V电动机原接线方式为A联结380V电动机T如果原来 是△联结，那么改为丫联结即可，改接时井联支路数保持不变，如2△改2 丫，5△改5 丫等。△联结改成丫联结适合的电压；3S〇x万= 658.2V,但电源电压为660V，所以相当电动机是过电压运行（电源 超过1.8V)D由此给电动机带来的影响如下：

1)堵转转矩和最大转矩升到原来的1.005%,即(660/658.2)2 x 100% = 1.005%

2)电动机容量降为原有的1.003%,即660/658.2 x 100% = 1.003%

3)电压升高率△(/= (660-65S.2) /660x100%z〇,27%―般△[；>於即可，这时改接线对电动机性能的影响可忽略不计。

(2)380V电动机原来是1 丫联结 380V电动机如果原来是1丫联结，就无法改接了，只好重新绕线。

(3)380V电动机原来是2 丫联结380V电动机如果原来是2丫联结，这时可改为不等匝的延边二角形A联结方式，也就是A的丫联结部分匝数占一个并联支路的全部匝数再加上另一并联支路匝数的1/3,即1M匝，而△部分的匝数占一个并取支路匝数的2/3,如图11-1所示。

这时(660 - 654.8) /660xl00^ =0*8备 <5%,可以D如杲把380V的2 丫联结的电动机改为丫、△联结部分匝数都相等的延边三角形接法A，则不可以。这是因为改接后的电动机绕组所适应的电源电压为601V, △(/= (G60 - 601)/660 xl00% =8.94% >5%,电动机相当于超压8.94%运行，电动机会因过热而烧毁，如图1N2所示。

(4)380V电动机原是2 丫联结3S0V电动机，如果是2丫联结，改为1丫联结不可以，因为这时电动机所适应的电源电压为2x380 =760V,厶(/ = (760 - 660) /760 x 100% = 13.4% ,相当于超电压13.4^0表114给出各种接线改接后所适应的电源电压和相应允许的接线方式。

二、改变电动机极数

1.电动机改极时应考虑的技术问题
1)定、转子槽配合校验。

①为防止改极后电动机发生“爬行”现象，要求下面不等式成立，即

据查槽配合。在表1〖-6中介绍了槽数比推荐值，可供重绕计算时参考。

2)减少电动机极数，要考虑轴承发热情况是否>£：许9对于滚动轴承，要考虑轴承摩擦损耗AP

式中m——滚动轴承圩上的负载（N);

〇〇——滚珠中心圆周的直径（cm);

轴颈直径的圆周速度（m/s)。

3)增加转速后，还要校验转子强度能否适应新的圆周速度要求。转子圆周速度（rn/s)

极数降低后，由于线圈节距增大，线圈轴向长度加长，会产生线圈端部碰端盖现象，因此，要考虑结构是否允许；同时还要考虑由于导线截面积增大，槽口尺寸能否纳人增粗的线径。

6)增加转速时，还要考虑轴承润滑腊和轴承寿命能否符合新转速的要求。

7）当电动机减速时，由于通风条件变坏，所以还要考虑散热问题。

8)绕线转子电动机，要定、转子同时改变极数，使其极数一致；笼型转子电动机因转子是短路多相对称绕组，会自动跟随定子极数变更自己的极数，所以不存在转子改极问题。

9)在改线圈端部接线时，因为不动原来线圈，线圈节距不能改 变。对于新极数，原来线圈节距不洱适应.影响绕组系数降低，同时 也会影响磁势波形变坏，所以当改极后的绕组短距系数小于0.707 时，就没有必要改接。芮此，要事先汁算改极后的绕组短距系数。

另外，由于不变动旧线圈，电动机每相匝数是固定的，根据新极 数所要求适合的匝数往往+易找到，通常是减匝容易增匝难。减匝时 可以甩掉一些线圈，而欲增匝时只能靠降低并联路数和改变绕组的接 线方式，如△接法改丫接法，如果原来是一路丫联结，就无法增匝了，因此，也就不能增加极数了。对T国产JS、JSQ、JR、JRQ、JK 等系列的6kV级髙压电动机，绕组都是路丫联结，因此，靠改接线 方式增加这类电动机的极数仍用在6kV电源上是不易办到的u上述系 列电动机，3kV级电动机有些是两路丫接，还有增加极数的可能。相 反地，上述系列电动机欲降低极数，可能性就比较大些。

H))容量较大的低压交流电动机，由于并联路数较多，所以增加 极数的可能性较大。相反地，欲减少极数时，世就是需要增加并联路 数时，又会碰到困难。在一般情況下，g为偶数的单层绕组和双层绕 组的最大并联路数等于电动机的极数，而9为奇数时，单层绕组的 最大并联路数只有极数的一半。因此，欲增加并联路数会受到电动机 极数的限制未达到减匝的目的，只能考虑甩掉部分线圈。这时要考虑电动机容量会降低。

从上面分析看出，由多极改少极的可能性比少极改多极的可能性大得多。

11)电动机改极时，有时要求电压也同时改变，使改极的电动机 投人新电源上运行，这时要考虑由低压改高压后旧绕组绝缘水平的限制。如果改极后电压变化不大，在同一绝缘等级范围内变动，这是允许的。按修理经验，将电动机绝缘等级划分为六个等级，在同一等级范围内变动是允许的，见表1U7d当然，由髙迅改低压使用时，就不必考虑绝缘问题了。将髙压电动机改为低压使用时，需要降低绕组匝数t为此，可增

加并联路数、变更接法（由丫接法改A接法）和甩线圈等。在甩线圈 时，要注意各线圈组磁势平衡问题，因此，要求均匀、对称地甩掉部分线圈。

12)能否改接线圈的端部接线，迂要取决于绕组浸漆和接线的具 体情况，比如绕组浸无溶剂漆，线间联接不易查清，又无法拆开接线 和焊接头，就只好重绕了。

2.改变电动机极数的简易计算

改变电动机极数最简单的方法是改接绕组的接线方式，对于笼型 转子电动机，改接成功的可能性大。因为，转子是笼型的，其极数会 自动随定子极数改变而改变，不必改转子绕组极数。对于绕线转子电 动机改极时，由于要隶定、转子绕组的极数要相同（否则电动机不能 正常运行），所以转子也要进行改接线变极数f这对于插铜条式的转 子结构是非常困难的，有时还要碰到非对称分数槽绕组的分配问题， 所以改造可能性不如笼型转子大。

如果电动机旧绕组数据齐全，在改极计算时，不必再进行复杂的 重绕计算，只要按表11-S中所给的计算公式进行简易的计算，便可 获得重绕数据例〜台Y132S2—2型7.5kW三相异步电动机，做2极改4极的 简易计算。

解从铭牌査出额定电压380V,额定电流15A，额定转速2900r/额定功率7.5kWa

拆开绕组记录：

定子线规1_01.0和1—M .06两根并绕绕组形式单层同心式，一路△联结^

三、改变电动机的频率简易计算

通常会遇到下面两种情况的改频计算：

D改频时，保持电源电压、极数和转矩不变，重绕前后电动机 输出功率变化（恒转矩变频

2)改頻时，保持电源电压、极数和功率不变，重绕前后电动机 输出转矩变化（恒功率变频

计算公式见表11-9,在此表中给出举例，对于非50Hz和60H2之 间的改变，也可按此表中的计算公式进行计算。

例、台25Hp笼型三相异步电动机，440V, 35A, 655r/min, 10 极，60Hzt要求改8极，使用在国内380V, 50Hz的三相电源上。

解已知原绕组为双层叠绕组，5路丫接，节距y = l—导线
2—卢1.28,载面积力2 x i .327mm2,每线圈]5 1巾:，定子120槽。

计算如下：

总截面积力3.98™^。

计算时注意事项：

1)由于上述一系列公式是在条件下推导出来的，当频率很低时或ri很大时（对于小容量电动机），会有一定误差，因此当i〇kw以F电动机改频计算时要考虑此因素，为此在计算过程中要修正瓯数（使匝数适当减少些>，但对于10kW以上电动机，上述公式具有足够的准确度。

2)增加频率，电动机转速相应增加，所以要考虑转子强度能否

适应高转速运行要求，为此，要校验转子线速度r (ni/s),见前述。

1) 转速提高后，还要校核绑扎无纬玻璃丝带的绑箍强度，即

4)转速提高时，电动机通风冷却效果增强，允许电流密度增大

5)当过分提高频率时（比如由50出提髙至200Hz以上），由于铜耗和铁耗均增加，使电动机效率降低，所以计算出的电动机输出功率应降低15%〜30%.

四、电动机空载电流大的重绕计算

造成电动机空载电流大的原因有：

(1) 气隙增大这是由于转子长期在含有一定杂质的通风空气中旋转，遭受空气中杂质、粉尘的磨损而使气隙增大，如运行在冶金企业中的开启式电动机，运转〖0年以上，气隙增大15%左右。再有修理电动机时，因为电动机扫膛或铁心偏心经过车削转子，也使气隙增