2.7双绕组四速电动机变极绕组设计
有些使用场合例如建筑行业的塔式吊车,往往要求笼型异步电动机有三种以上的转速,而且要求变速切换开关尽可能简化以提髙运行可靠性。单绕组四速电动机在这种应用场合往往难于满足使用要求,其主要困难在于很难使电动机的引出线数0减少(引出线数 在单绕组四速电动机中已增至2〇根以上),a变速切换开关过于复 杂使变速切换的可靠性有所下降。而本章提出的Z = 48槽,2/8极2AM接法为一套双层绕组放在槽底,4/16极2入/入接法为另一 套双层绕组放在槽口,共同组成双绕组2/4/8/16极四速电动机 (其绕组图如图2-50所示),有效地解决了上述主要矛盾。2/4/8/ 16极总共仅有12根引出线,四速电动机仅用四只三相电源开关就 可实现2/4/8/16极的变速切换,使变速切换大为简化,从而提高 了变速切换运行的可靠性。从图2-50可以看出,2Pi/2P2/2P3/2P4为2/4/8/16极的最低速2p4=16极仅需开关S,合闸即可投入运行,次低速2P3 = 8极仅需开关$合闸即可投入运行,次高速2P2 = 4极是让S,先合闸,低速(16极)起动几秒钟后再让$合闸使电动机 继续升速至接近1500r/miri下运行,最高速2Pl = 2极是让$先合闸,次低速(8极)起动几秒钟后再让S4合闸,使电动机继续升速至接近3000r/min下运行。变速切换开关数少,电动机从低速起动 及从低速切换到高速都能做到较为平稳,特别是从16极的低速运 行状态切换到4极的次高速运行可实现不断电切换,而从8极的次 低速运行状态切换到2极的最高速运行亦可实现不断电切换,避免 过大的电流冲击等是这种2/4/8/16极双绕组四速电动机的最大特点和优点。但是它也有不足之处,电动机的体积和重量比单绕组略有上升g这种四速电动机中,4/16极2人/入接法及2/8极2厶/人接法的两套双速绕组,由入接法切换到2入接法时各线圈组换相及其电流方向的情况仍如表2-14及图2-28所示,确定图2-50中各线圈组的线圈号的方法也如同确定图2-29中4/10极2入/A接法的各线 圈组的线圈号的方法。首先画出r=48、4/16极的槽号相位图,如图2-51所示。图2-51中4极时92=Z/(2p2m)=4/l= /V#/Dp2,垂直方向有=6/Vp2=24小格;16极时=Z/(2p4爪)=1/1= W7jc平方向有=6小格。
图2-52则是Z=48、2/8极的槽号相位图,其中2极时"(2Pl m)=8/1=/Vpl/Dpl,垂直方向有=48小格;8极时93 =Z/(2p3m)=2/1 =5〆/^,水平方向有<?设=6yVp3 =12小格(确定各线圈组线圈号的方法如同图2-29,此处不再详述)。
根据图2-50、图2-51、图2-52,可计算出4/16极及2/8极的 分布系数及绕组系数如下:
4 + 4cos45。
4 极:尺说=——-——=0.8535,y=9时=sin(9/12x890°) =0.924, A:如=0.7885
2 +12〇〇8316极:/Cdl6=0.8851,y=9时/Cpl6= A:dpl6 =Xrr4cos3.75°4-2c〇s41.25°-f 2c〇s48.75°
2极:尺也=0.8517 y=17O
H寸尺p2=sin x 909= 0•897=0.764
8cosl5°+6cos45°.y,5
8极:=0.855,y=17 时A^csin 了x146
90^ = 0.966, A:dpg=0.826
表2-32a、b分别列出了4/16极、2/8极各槽线圈的排列及变极时换相的情况。
表2»32 a)Z = 48、4/16极各槽槽口部位线圈的相号及电流方向 | ||||||||||||
槽号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 12 |
4极 | W | -V | w 2 | W | -V | U | —V | -V | U | -W | U^2 | U |
16极 | -V | u | -u | W | -V | —Vv | D | -W | V | -V | ||
槽号 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
4极 | -W | V | -W^, | - W | V | -U | V/2 | V | -U | W | —Uv | -U |
16极 | U | - w | -vrri | V | -U | w | -w | V | -U | —m | w | |
梢号 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
4极 | W | -V | Wrj | W | -V | u | -vn | -V | U | -W | Ur2 | U |
16极 | -V | U | -U | W | -V | -vYl | u | -w | V | -V | ||
槽号 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
4极 | -W | V | -Wy | -W | V | -U | Vr2 | V | -U | W | —Uv i | -U |
16极 | U | -w | -Wv | | V | -U | W | -w | V | -D | -Uvj | w | |
表 2»32 | b)Z = | 48、2/8极各槽檐底部位线圈的相号及电流方向 | ||||||||||
槽号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
2极 | W | W | -V | 一 V | Wf2 | Wr2 | W | W | -V | -V | U | U |
8极 | -V | -V | u | U | ~U | -U | W | w | -V | -V | ||
槽号 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
2极 | -VYI | —Vv | -V | -V | U | U | -W | -W | U/2 | ur 2 | U | U |
8极 | -V/| | Vv | U | U | - W | -w | V | V | -V | -V | ||
槽号 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
2极 | -W | :-W | V | V | -Wv | -Wy | -W | -W | V | V | -U | -U |
8极 | U | U | -w | -W | - | -wy | V | V | -U | -U | w | W |
槽号 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
2极 | v<2 | V | V | -U | -U | W | W | -u J | -U | | -U | -U | |
8极 | -w | -W | V | V | -U | u | -u 1 | —U | W | w |