三相异步电动机维修手册变极多速电机
4.3.1 变极多速电机的工作原理
依据式(4-1),当改变电动机定子绕组所形成旋转磁场的极对数p时,转速即将随之改变。该方法是通过改变定子绕组的接线方法或设置多套绕组来实现的。这种调速方法称为“ 变极”调速,是一种有级的调速方式,每级的转速比最少为4 : 3(6 极和8 极或8极和12 极),最多为2 : 1(2 极和4 极或4 极和8 极等),后者称为倍极比。我们常说的“ 多速电机”实际上就是这种电机的简称,我国现用系列号为“ YDX X X-X/ X”。常用的为两个转速,例如2/4 极、4/8 极、4/6 极等。另外常用的还有三速或更多速度的类型,例如4/6/8 极和4/6/8/12 极等。
在性能上,当使用同一机座号时,变极多速电机的额定容量一般要小于普通单速电机。另外,它的效率、功率因数等指标往往要低,特别是其中的某一极数(一般是多极数的)运行时的电磁噪声会比同一规格的单速电机大,这一点对于“ 倍极比”多速电机更有可能发生。下面简要介绍这种多速电动机的工作原理。
1. 一套绕组形成“ 倍极比”的2/4 极不同的接线方式所形成的极数原理如图4 -10 所示,可以看到,同一
相的两个线圈,同样是串联,两个线圈的头和尾相连(称为“ 顺串”)就会形成4 个磁极,尾和尾相连(称为“ 反串”)就会形成两个磁极,两个线圈头和尾相连再分别引出一条线时形成的并联,将形成两个磁极。
2. 一套绕组形成的4/6 极
图4-11所示为一台用一套绕组通过一相绕组4 个线圈不同的串联方式得到4 和6 两种极数的原理,图中的©表示磁感应线穿出,?表示磁感应线穿入。
4.3. 2 变极多速电机线端标志的特点
和单速电机的线端标志相比,变极多速电机线端标志的特点是:每一个极数的出线端(将要与三相电源相接的线端)都用U、V、W三个字母分别表示一相,用在上述字母前加数字的方式说明极数的多少。具有两个极数的,极数少的(高速)为1,即三相分别为111、1¥、1界,极数多的(低速)为2,即三相分别为2U、2V、2W;若为三个极数,则极数少的(高速)仍为1,即三相分别为1U、1V、1W,中间的(中速)为2,即三相分别为2U、2V、2W,极数最多的(低速)为3,即三相分别为3U、3V、3W。
在实际应用中,还经常将与电源相接的端子标号数字直接写成该极数的数字。例如2/ 4 极电动机,2 极与电源相接的端子标号写成2U、2V、2W,4 极与串源相接的端子标号写成4U、4V、4W。如图4 -10 所示。
4.3. 3 常用的变极多速电机接线方法
1. 丫丫/丫连接方式2/4 极电机的接线
丫丫/丫接法变极多速电机的绕组内部和外部连接方法如图4 - 12a所示,这种接线方式的双速电动机具有恒功率特性。其每相绕组都由两组线圈串联组成,中间连接点各引出一条线,分别用2U、2V、2W标志;一端在电机端部接线时封在一起; 另一端引出3 条线,分别用4U、4V、4 W标志。所以共引出6 条线。
将4U、4V、4W 三端连接在一起(封星),由2U、2V、2W 三端进入电
源,即丫丫接法( 双星),是高速( 2 极) 接法; 由4 U、4V、4W 三端进人电源,2U、2V、2W 三端空着不用,就是丫接法(单星),是低速( 4 极) 接法。如图
4 - 12 b 所示。
2. △/丫丫连接方式4/ 2 极电机的接线△/丫丫接法变极多速电机的绕组内部和外部连接方法如图4 - 13a所示,这种接线方式的双速电动机具有恒转矩特性。其每相绕组都由两组线圈串联组成,中间连接点各引出一条线,分别用2 U、2V、2W 标志; 每两相的一端在电机端部接线时连在一起并引出1 条线,分别用1U、1V、1W 标志。所以共引出6 条线。
将1U、1V、1W 三端连接在一起( 封星),由2U、2V、2W 三端进入电源,就是丫丫接法,是高速( 2 极)接法;由1U、1V、1W 三端进人电源,2U、2V、2W 三端空着不用,就是一个△形连接,即△接法,是低速( 4 极) 接法。
如图4 - 13b 所示。
3. △/丫丫连接方式6/4 极电机的接线
由一套绕组通过不同的接线方式形成的△/丫丫连接方式4/6 极电动机6 个出线端的内部及端子接线与上述△/丫丫连接方式4/2 极完全相同,但每一相绕组不只由两段完全相同的绕组串联或并联组成,而一般是由多个不同节距和匝数的线圈串联组成,图4 -14a 和图4 -14b 分别给出了36 槽和72 槽的连线顺序(图中数字为槽顺序号,下同)。图4-15 为72 槽6 极可接成星形和三角形两种连接方式的连线顺序与出线端子接线图( 9 个出线端)。
4. 丫/△/丫丫连接方式三速电机出线端的接线
丫/△/丫丫三速电机的接线方式,其中第一个(丫)为一套绕组,后两个(△/丫丫)为另一套可通过改变接法形成两种磁极个数的绕组,一般为9 个出线端,出线端子接线方法如图4 -16 所示。
5. A/ Y /丫丫连接方式三速电动机出线端的接线
A/ Y / Y 丫是三速电动机的另一种接线方式,其中第一个(△) 为一套绕组,后两个(丫/丫丫)为另一套可通过改变接法形成两种磁极个数的绕组,一般为9 个出线端,出线端子接线方法如图4 -17 所示。
6. A/A/ Y 丫/丫丫连接方式
四速电动机出线端的接线△/△/丫丫/丫丫接线方式为4速的变极调速电机。有两套可通过改变接法形成两种磁极个数的绕组,一般为12 个出线端,接线方法如图
4 -18 所示。
4. 3.4 使用变极多速电机注意事项
(1) 对双绕组变极多速电动机的各套绕组须分别进行对地绝缘电阻检查。
(2) 电机使用前应采用万用表或直接通电的方法,检査各转速的旋转方向。以免在同样相序与电源的连接时,出现转向不同的情况。转向应与控制系统和设备的要求相符合。
(3) 注意出线端子与电源线的连接,是连接还是空着不用应分清。
(4) 有些规格电机在某一种转速时电磁噪声可能较大。这往往由设计缺陷造成。不可试图改变它。
(5) 转速切换时应缓慢适当,避免造成较大的冲击。