2.5.4 △△/▲接法的双速绕组设计
在远极比单绕组双速电动机的设计中,还可用△△/入接法,能使双速下气隙磁密比合理、从低速档(2p2极)变极切换到高速档(2/^极)不需切断三相电源可使升速平稳和避免过大的电流冲击,且这种绕组每个线圈有相N的线规、匝数和跨距,是极普通的双层绕组,在生产上极为方便。下面给出△△/入接法、6/16极双速绕组作为实例。 ^
1. △△/入双速绕组结构及变备切换方式
极为△△/▲接法的双速绕组如图2-34所示,共有6个线圈组Ua、Va、W△及其中接成三角形的三相线圈组Ua、VA、W△在2Pl极、2/?2极下均三相对称;星形接法的三相绕组在2/>2极下三相对称与△串联成入接法,而在2Pl下U,、V〃W,反向”使-Uy、— V、、- W•分别与Ua、Va、W△形成两并联支路的2△接法;双速绕组有6根引出线①、②、③、④、⑤、⑥。
变极切换方式:如图2-34中$合闸引出线①、②、③接三相 电源为2/>2极、入接法;在$不断开即不切断三相电源情况下$ 合闸为2Pl极、△△接法,这时线圈组U△、-仏组成两并联支路, 而V△、-及W△、-W.亦分别组成两并联支路。在2Pl极、2p2 极下各相所属的线圈组的情况见表2-20。
表 2»20 | ||
2/>2 极 | 2p,极 | |
IJ相 | IU、UY | Va、- Vv |
V相 | V厶、VY | W厶、-Wy |
W相 | WA、W丫 | Ua、-U/ |
2. △△/入接法、6/16极的双速绕组设计
画出Z= 72、2p丨/2/>2为6/16极的“槽号相位图”如图2-35所不。因每极每相槽数g丨=— =寻,/V丨=4; q2 = ■ ^
^ 2p\m 1 1 2pim 2~ = 3。所以图2-35中垂直方向有(^=6^=24格、水平方向有(?2 = 6;V2 = 18格,其Z = 72个正槽号和72个负槽号在2Pl = 6极及2P2= 16极下的相位在“槽号相位图”中已明确标出。现用以确定6/16极下6个线圈组0△、V^、WA、U/、VY、W、的线圈号(槽
号),见表2-21。从图2-35中2p2=16极下分别由线圈组(lUU〇、(VAV〇、 (WAWY)组成的U相轴线、V相轴线、W相轴线的相位及2Pl=6 极下分别由线圈组(U△-U〇、(V^-V,)、(WA-WY)组成的 W、U、V相轴线的相位可以看出,16极与6极有相同的相序因而 16极与6极有相同的旋转方向;图2-35中还可看出,2Pl= 6极下 线圈组U△与_LU司相位同大小、两并联支路中没有环流。
6/16极基波分布系数和绕组系数:取13时,
2Pl= 6 极,A:di= 0.8364,/:pl= 0.9914,A:dpl= 0.8292 2p2=16极,土0.8657,/^ = 0.9914,A:Hp2 = 0.8583
表 | 2-21 | |||||||||||
线圈组号 | 线圈号(梢号) | |||||||||||
Ua | 5 | 6 | -19 | -20 | 25 | 32 | -37 | -38 | 51 | 52 | -64 | -65 |
Va | -3 | -4 | 9 | 10 | -22 | -23 | -24 | 36 | -49 | -50 | 62 | 63 |
wA | -7 | —8 | 21 | -33 | -34 | -35 | 47 | 48 | -53 | -54 | 66 | 67 |
Uy | -1 | -2 | 15 | 16 | -28 | -29 | 41 | 42 | -55 | -56 | 61 | 68 |
V/ | -13 | -14 | 26 | 27 | -39 | - 40 | 45 | 46 | -58 | -59 | 一 60 | 72 |
w< | 11 | 12 | -17 | -18 | 30 | 31 | -43 | -44 | 57 | -69 | -70 | -71 |
其中16极下已考虑了入接法时星形绕组与△形绕组每个线圈 有相同匝数组电流有效值之比为vT: 1及星形绕组u•的槽相量逆 着旋转磁动势的方向移30°后再与△形绕组U△的槽相M求相量和。 6/16极、△△/入接法的双速绕组如图2-36所示。
图2-36 2 = 72、7= 13, 6/16极△△/入接法的双速绕组 这种双速绕组的特点及其实用性W概括为如下三点:2川/2/>2极为△△/人接法使双速下的每相串联匝数比为(—^^1=0.366,其中f为线圈组(如K)的串联线圈数与W + U//I)/
每个线圈匝数的乘积,£/#为2Pl极等效星形匝数,为2P2极等效星形串联匝数。从2P2极的每相等效串联匝数远远大于 2/^极的结果可知这有助于比远速比单绕组双速电动机双速下获得合 理的气隙磁密比值,因此这种接法适用于设计远速比的双速绕组。
远速比双速电动机低速档的功率远低于高速档的功率,即 电动机低速档的额定电流值远低于髙速挡的额定电流值,所以尽管低速档时定子绕组串联星形部分的线圈电流密度高于△部分线圈, 其电密值仍不致过高。
2p2/2Pl极为入/△△接法(如图2-34所示)使电动机低 速A接法起动时起动电流小、从低速变极切换到高速时不需切断三相电源可以使升速平稳和避免过大的电流冲击,有着较大的实用价值,如A/△△接法的14/8极双速电动机,用于大转动惯量的直驱式离心脱水机时效果良好,有着广阔的应用前景。