(一) 变极原理

采用一套绕组(单绕组)实现变极的原理如图2 -23 所示。当绕组线圈的接线方式和电流方向如图2 - 23a 所示时，这时为二极;但当部分绕组线圈的接线方式和电流方向发生改变时，如图2 - 23b 所示,这时已变成了四极。这就是单绕组变极调速方法的基本原理。常用的单绕组变极方法有反向法变极和换相法变极，由于反向法变极的绕组接线方式比较简单，使用相对较普遍一些。

( 二）变极绕组的分析方法

1. 槽电势星形图

在对电机绕组进行分析时，我们经常使用槽电势星形图分析法，如图2 - 24 所示。它能够比较直观地反映出电机定子槽与槽之间的矢量关系以及三相绕组的对称情况。在画槽电势星形图时，应根据式(2. 5)先计算定子相邻两槽之间的槽距电角度

然后，在确定1 号槽的矢量位置之后，依据相邻两槽之间的槽距电角度a，依次顺序画出其他槽

号的矢量图，就可得出Q 个槽的槽电势星形图(如图2- 24 所示)。再按照式（2. 3)或式（2. 4)

计算每极每相槽数9i ，就可得到三相对称的绕组槽号分布图，如图2 - 24 所示。

[例2-1] 画出槽数Q = 24、极数p = 4的槽电势星形图。

(1) 计算槽距电角度：

( 三）反向法变极

三相异步电动机在变极前后，不改变各槽绕组的相属只需把定子每相绕组的一半线圈反接，就可以变换到另一种极数，这种变极的方法称为反向法变极。我们利用双极数槽号相位图来分析反向法变极方法在变极前后槽号的分布及变化情况。

[例2 - 6] 分析槽数Q = 24、夕= 2/4 双速三相异步电动机反向法变极的槽号分布情况。由Q! = 24、/> = 2/4 双速三相异步电动机的双极数槽号相位图（图2 - 26)，我们可找出在变前极九= 2 时、三相槽号的分布情况，如图2- 29所示。

再找出电动机在变后极/>2 = 4 时、三相槽号的分布情况，如图2 - 30 所示。将图2 - 29 与

图2 - 30 进行比较，可以看出在变极前后，各槽号(即绕组)的相属没有发生变化，即在变前极时

是U相的，在变后极时仍是U相;在变前极时是V相的，在变后极时也仍是V 相; 在变前极时是W相的，在变后极时也仍是W 相。但有一半的槽号(即绕组)在变极前后的方向发生了变化，如槽号13、14、15、16 在变前极內=2时是反接，而在变后极/>2 = 4 时变为正接。这种变极的方法就是所谓的反向法变极。

根据/> = 2/4 双速电动机在变前极p= 2 和变后极/> = 4 槽号的分布情况，采用2 Y / Y 接法

的示意图如图2 - 31 所示。在/) = 2 时，三相电源从U1、VI、W1 处输人（此时U2、V2、W2 短

路）；在/> = 4 时，三相电源从U2、V2、W2 处输入。

(四）换相法变极

三相异步电动机在变极前后，部分绕组的相属发生了变化，即部分绕组在变前极时为A 相、在变后极时成为B 相或C 相.这种变极的方法称为换相法变极。

2. 气隙长度的确定

气隙长度g 对电机的参数和性能有很大影响.对小功率电动机可根据下列经验公式计算：

^ = 0. 013+0. 004Da / -/Zp (cm)式中，极对数/> 不大于3,一般的范围是g =0. 02~ 0. 03 cm。

3. 定子槽数Q, 的选择

在确定定子槽数?时，需要考虑的因数较多，例如同机座号的三相异步电动机与单相异步电动机的冲片是否可以通用？对变极电机而言，尚需考虑不同极数电机如何合理选用冲片。表2 -20 为推荐采用的定子槽数，其中有*者是常用的。目前国产分马力单相异步电动机定子槽数的上限是36 槽。

4. 定、转子槽配合

当定子槽数确定之后，转子槽数与定子槽数之间应满足正确的配合关系，否则会产生附加转矩，使电动机起动困难，或者运行性能变坏，产生振动、电磁噪声、附加损耗增大等。实际上，大家都选择在生产中受过长期实际应用考验过的定、转子槽配合。表2-21 列出了常用的槽配合。

5. 定、转子槽形尺寸

为了避免定子齿磁路过饱和并希望整个定子齿磁密均匀分布，通常使齿宽相等，设计成“ 平

行齿”。同时，还要合理分配齿宽和槽宽，使磁密和电密不致出现偏高或偏低。转子槽形尺寸的确定，主要是考虑磁路的合理性和保证一定的转子电阻。转子内径则根据转轴的强度和刚度来确定。总之，设计定、转子槽形时为了使各参数趋于合理，需要反复调整槽形尺寸。单相异步电动机常用的槽形如图2 - 36 所示。