2.9.1气隙磁密比的估算
气隙磁密^与极对数P、绕组感应电动势£:、每相每支路绕 组串联匝数/V、基波绕阻系数/cdp之间有如下关系:
Eupa Ni ^dpi
Ei pi N\[ A:dpn
式中注脚I代表高速档(低极数)、II代表低速档(高极数);每相 绕组的感应电动势£ = AE(/+,其中%为相电压、知为考虑阻抗 压降的电动势系数,在双速电动机中其取值范围/^; 一般在0.95 - 0.65,极数少、功率大、正规分布绕组取较大值,而极数多、功率 小、非正规分布绕组取较小值,例如2p = 10极以上功率不大时尺E 值往往小于0.85;每相有效串联匝数/^#对入接法而言往往折合
到丫接法进行计算,这时W =线电压A/T、Mdp=(/V +/VA//T)尺dpo
现以图 2-30 的 7=60、2A/A接法的 2p丨/2/>2=4/10 极(y = 17)的双速绕组为例,对其气隙磁密比值估算如下:
/ 67Va\
4/V + —— 0.88
,^5 0.68 ^2^dp2 ' \/3^ I
£2一/Ce2"♦〜0.92’ yV5A:dp5 一 / 12/Va\
(4/v +7F)0.84
(设计中已令每个线圈匝数/^ = yv△八-)
根据式(2-9)可得
0.68 5 (4 + 6) A^x0.88
^ = 0.92X2 X(4+12) /V,x0.84=1-2〇>
因为双速电动机中电磁转矩与气隙磁密之比的关系为
T n 万 sn
(2-10)
而输出功率与气隙磁密之比的关系可表示为
Tw p\ ^nP\ liN
—=—• — =
pi Pn pu
从式(2-10)、(2-11)可见,在设计时,一个相当关键的环节就是调整好双速电动机双速下的气隙磁密比值,因为这个比值对于电动机在双速下的起动转矩、最大转矩值及输出功率都有着直接的影响,在般情况下,为了保证低速档(高极数)有足够大的起动转矩和最大转矩值,在设计中通常取(对驱动离心式风 机负载型的小型双速电动机而言,允许<1)。由式(2-9)知,调整变极绕组双速下的气隙磁密比值使之做到可采用的主要措施有:首先应使双速下有合适的绕组连接方法,{$. ^U ^ ===== ~,如上述例子中4/10极、2入/入接4 KbW 0.68 w 10 0.68x10法,其i= 0.462,已接近于极对数之比g=了=0.4,就是让多极数(低速PH 5档)每相串联匝数/VK较多,而其电势系数/^5^0.68较低,从而有效地调整10极、4极下的气隙磁密比值的实例;其次是在确定 双速绕组的排列(确定尺dI//QD时)及线圈节距:T (确定A:pi/^pn时)的过程中兼顾到调节/^dpl//Cdpll的比值,上述4/10极、
2A/A接法双速绕组中,取y二丨7时^ = 1.20,欲作^dp5 0.54/5§2
出进一步调整,使不要太高,可取7=18,让即iv^ps U.oOo9B沾
可达到1.14。当估算的气隙磁密比接近于1、能与双速电动机在高、低速下的输出功率、输出转矩相匹配,且经磁动势谐波分析表明,该变极绕组在双速下的谐波含量均不妨碍电动机的正常起动和运行时,这一绕组才成为可供优选的双速绕组方案,否则需对变极绕组进行重新设计。