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2.4.4用“槽号相位图法”设计非正规分布反向变极绕组

【例2】电动机定子槽数为2 = 36、2丫/△接法的4/6极非正规分布绕组的设计。

例1中4极为60°相带绕组,使反向变极绕组的变极后(6极)的基波分布系数不能再提高(仅为心6 = 0.644)、6极的出力偏低, 为了得到6极分布系数高得多的绕组以提高6极的出力,现不得不降低4极的分布系数,即让4极成为非正规分布(非60°相带)绕组。对这种4/6极双速绕组的设计仍是用“槽号相位图法”最为得 、应手D在设计中仍根据7 = 36、2Pl=4、2/>2=6画出双极对数槽号相 位图,如图2-12所示。接着按对上述方案进行改进设计以提高6 极的基波分布系数的要求,将图2-8中2P2 = 6极时的槽相量分布 2、2、2、2、2、2适当地集中,使新设计的6极下的槽相量分布变 为2、4、4、2,则其分布系数提高为r= 2(4cosl5° + 2cos45°)/12 = 0.88

这时4极的槽相量分布已从上例中的4、4、4变为2、2、2、 2、2、2,即4极的分布系数已降低为“=4(c〇sl0。+ cos30。+ cos50°)/12 = 0.83。由于4/6极双极对数槽号相位图已将4、6极下 各槽相量之间的相位关系十分清楚地显现在同一张图上,三根相轴 的确定(即4极、6极下分别确定的U相、V相、W相对应的轴 线〉又保证了在4、6极下能达到三相对称,所以在设计中具体确 定三相绕组中的1、D段绕组究竟由哪些槽相量构成时,尽管非正 规分布绕组比4极下是60°相带的正规分布绕组要复杂一些,但也是有一定的规律可循的。其规律就是(在图2-12中以确定U相绕 组的Uh Un段绕组为例):对6极而言以U相相轴(选在60°位置上,也可定在其它位置)为轴线,在距轴线15°的两边各取两个槽 相量,在距轴线45°的两边各取1个槽相量,组成h段绕组,同样地在距轴线15°的两边各取两个槽相量,在距轴线45°的两边各取1个槽相量组成UD段绕组,即6极F的槽相量分布为2、4、4、2; 而确定1^、Ud的槽相量时,还应兼顾到对4极而言由1^段及- Lin段绕组共12个槽相量组成的U相绕组,需以4极U相相轴

blob.png

(在6(T位置上)为轴线,使每段绕组在距轴线10P的两边各有1个槽相量,在距轴线3〇p的两边各有1个槽相量,在距轴线503的两边各有1个槽相量,即让4极下的槽相量分布为2、2、2、2、2、2。

在图2-12中按上述规律确定的Ui段和Un段绕组的槽相量为

Ui : 1,2, 3, 4, -32, -33

Un :- 19,-20,-21,-22,14,15

根据U相、V相、W相的相轴彼此间互差120。的三相对称的技术要求,按同样的规律确定的V相绕组中的Vi、VH段及W相绕 组中的Wz、段绕组的槽相量分别为

V: -23, -24, -25,-26,18, 31

Vg: 5,   6,   7, 8, -13, -36

WI:   9, 10,  11,  12,-16,一 17

Wu :  一27, -28,-29,-30, 34, 35

值得注意的是,每个槽号的槽相量都有“ 只能取用其

中之一而不能重复选用,上述36个槽号的确定已遵循这一原则。

表2-5是根据图2-12列出的4/6极下每槽线圈的相号和电流方 向,图2-13为设计出的2 = 36、2 丫/△接法、非正规分布的4/6极 双速绕组。

表2*5 36槽4/6极(2 丫/△接法)每樯线圈的相号及电流方向

(正规分布反转向方案)

槽号

36

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

4极

V

U

U

U

U

-V

-V

-V

-V

W

W

W

6极

-V

U

U

U

U

V

V

V

V

W

W

W

反向表示

0





0

0

0

0




槽号

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

4极

W

V

-U

-U

-W

-W

V

U

U

U

U

-V

6极

W

-V

U

U

-W

-W

V

-U

-U

-U

-U

-V

反向表示


0

0

0




0

0

0

0


槽号

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

4极

-V

-V

-V

W

W

W

W

V

一U

-U

-W

- W

6极

-V

-V

-V

-W

-W

-W

-W

V

-U

一 U

W

W

反向表示




0

0

1 〇

0


t

1

0

0

blob.png

这种非正规分布的4/6极双速绕组中,4极磁动势谐波含量比正规分布绕组要高,但其显著优点是,6极分布系数得到较大提高,适用T要求电动机在高、低速下均有较离出力的场合。因此,设计非正规分布的4/6极、6/8极等双速绕组仍有一定的价值。


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