張偉浩

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

高壓單繞組雙速三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)分析

張偉浩

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

通過對(duì)電動(dòng)機(jī)近極比單繞組雙速電機(jī)的設(shè)計(jì)，在電機(jī)節(jié)距的選擇上,盡量提高繞組系數(shù),達(dá)到提高電機(jī)效率的目的。

單繞組；雙速三相異步電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)分析

一個(gè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行需要拖動(dòng)它的設(shè)備，這些設(shè)備的種類可以分為泵類、風(fēng)機(jī)以及壓縮機(jī)，等等,上述種類是作為現(xiàn)階段各行業(yè)的主要?jiǎng)恿Φ呐涮自O(shè)備運(yùn)行的?，F(xiàn)階段來看，行業(yè)內(nèi)整體的目標(biāo)是在追求效率的同時(shí)注重基本的節(jié)能功能，現(xiàn)階段對(duì)大型高效電機(jī)的開發(fā)工作儼然成為整體行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)。為了做到提升高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的效率，我們要努力降低電機(jī)運(yùn)行的損耗量，當(dāng)然，還要通過降低機(jī)械損耗這一最終技術(shù)手段。

1 高壓單繞組電機(jī)的概述

對(duì)于一個(gè)雙繞組變極電機(jī)的單獨(dú)設(shè)計(jì),通常選擇的標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)在于如何使相帶連接,使接線跨接任務(wù)減少，只有這樣才會(huì)減消掉不必要的諧波，但另一方面，考慮到在操作的每一次實(shí)際完成上，僅僅應(yīng)用一套繞組來進(jìn)行。事實(shí)上，我們可以拿單繞組變極電機(jī)進(jìn)行比較，當(dāng)然，經(jīng)過比較可以發(fā)現(xiàn)，這種電機(jī)的銅使用量是十分巨大的，所以，這種電機(jī)的使用情形較少。其本身也是通過外部接線來完成變換操作的，只有這樣才能獲得足夠的轉(zhuǎn)速。綜上所述，我們可以得到的基本共識(shí)是，我們需要通過降低整個(gè)電機(jī)損耗量來達(dá)到目的，事實(shí)上，主要是通過降低機(jī)械損耗來達(dá)到這個(gè)目的的，僅就降低機(jī)械損耗這一點(diǎn)來看，業(yè)內(nèi)采取的通常方法都是將通風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改造性改善。

2 高壓單繞組電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析

從這種型號(hào)的異步電動(dòng)機(jī)的角度出發(fā)，需要在設(shè)計(jì)之初就完成對(duì)電機(jī)自身特性的認(rèn)真探討，這里面包含了對(duì)于其中心電壓問題的探討。包含電壓與定子沖片外徑之間的關(guān)系問題,正是這樣的原因，導(dǎo)致其沒有辦法采用雙繞組來進(jìn)行全部計(jì)算，為了能達(dá)到基本的配置，我們可以采用單繞組變極來完成。這種操作帶來了相帶正規(guī)繞組，而事實(shí)上存有兩種極數(shù)，而且它們的轉(zhuǎn)向必須是相同的。另一個(gè)考量是，在基本的條件下會(huì)發(fā)生風(fēng)壓低的情形，這本身會(huì)是一個(gè)十分巨大的問題型缺陷，直接導(dǎo)致了大中型電機(jī)應(yīng)用的困難性。

目前，我國大中型高壓異步電動(dòng)機(jī)中的冷卻風(fēng)扇部件往往都有偏向傳統(tǒng)的平板徑型的趨勢(shì)，在前期的探討過程中，我們已經(jīng)明白了這種電機(jī)沒辦法達(dá)到我們的理論輸出要求,,所以，我們必須看到這本身不符合設(shè)計(jì)本身。所以對(duì)我們來說，需要真正做的就是及時(shí)看清最為關(guān)鍵的要素，這種情況下，首先，要進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)以及繞組接線的基本查找，只有這樣，才能做到從理論上完成對(duì)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的判斷；其次，我們還需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際接線完成仔細(xì)的排查,這也是要確認(rèn)實(shí)際接線的效果；再次，如果還是無法發(fā)現(xiàn)問題所在的話，那么也就只能訴求專家了。經(jīng)過上文我們可以得到一個(gè)結(jié)論，那就是反向法變極并不適用于所有電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)工作。

3 問題的解決方法

依照上述的方案完成對(duì)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)工作后，我們?cè)趯?shí)際試驗(yàn)中能夠清楚地看到電動(dòng)機(jī)已經(jīng)無法進(jìn)行正常的輸出，即從轉(zhuǎn)速上對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出進(jìn)行分析可以看到，電動(dòng)機(jī)并沒有達(dá)到十級(jí)規(guī)模。而事實(shí)上，反向法變極的就是通過改變所屬線圈的連接方法，并將分線圈電流方向改變，進(jìn)而降低電動(dòng)機(jī)出線數(shù)，簡化變極開關(guān)的設(shè)計(jì)工作。與此同時(shí)，另一個(gè)問題又出現(xiàn)了，那便是變極后極有可能會(huì)使得系統(tǒng)分布的系數(shù)變得很低，直接影響電動(dòng)機(jī)的性能。因此，當(dāng)應(yīng)用反向法變極時(shí)，則必須采用換相法變極進(jìn)行最后的調(diào)整工作。而兩種方法之間最大的不同則在于后者在完成變極的整個(gè)過程之中，不僅僅是將部分線圈內(nèi)的電流方向進(jìn)行了改變，還將部分槽內(nèi)線圈的相屬數(shù)值進(jìn)行了改變，尤其是在換相法取得的單繞組雙速電動(dòng)機(jī)方案上，亦可將不同極數(shù)上的分布系數(shù)保持在很高的水準(zhǔn)上，達(dá)到了彌補(bǔ)反向法不足的根本目的。當(dāng)然缺點(diǎn)也是顯而易見的，那就是出線頭太多，會(huì)使基本的接線工作變得復(fù)雜，但在采用換相法之后，我們可以對(duì)電機(jī)的基本節(jié)距數(shù)值進(jìn)行合理的調(diào)整，以此來重新確認(rèn)電磁方案。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)對(duì)稱軸線的運(yùn)用完成了對(duì)電機(jī)換相變極的操作，基本上實(shí)現(xiàn)了我們的預(yù)期目標(biāo)，即在將每個(gè)極數(shù)下的基本繞組系數(shù)數(shù)值進(jìn)行提高的同時(shí)，盡可能地減小了高次諧波對(duì)電機(jī)性能帶來的影響。除此之外，在不改變電機(jī)原鐵芯的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈匝數(shù)的重新調(diào)整工作,并重新設(shè)計(jì)接線圖。通過對(duì)基本數(shù)據(jù)的對(duì)比工作，發(fā)現(xiàn)在這兩種極數(shù)下，這兩種情形只有保持電動(dòng)機(jī)鐵芯不變，才能夠在計(jì)算中得到合理數(shù)值，而這樣也使得兩種不同極數(shù)下的諧波含量、幅值相對(duì)合理。因此，我們可以采用這種方案。

5 結(jié)語

通過對(duì)上文的描述，我們可以看出，在單繞組雙速三相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)工作上，不管采用反向變極法，還是換相變極法，都必須結(jié)合電動(dòng)機(jī)的實(shí)際操作情況，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷的比較。而通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的比較分析，可以看出想要實(shí)現(xiàn)單繞組的變極操作，實(shí)際上是有很多種不同接法的，當(dāng)然，不同的接法對(duì)應(yīng)著不同的轉(zhuǎn)矩比和功率比，因此，需根據(jù)應(yīng)用要求的不同，選用不同的繞組接法?；旧?，國際中有相當(dāng)多的電機(jī)調(diào)速技術(shù)受到矚目,伴隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能的不斷成熟，我們需要不斷簡化電機(jī)的變速系統(tǒng)，以此來節(jié)省大量的電能。

［1］袁世琪.三相異步電動(dòng)機(jī)外殼帶電分析與處理［J］.建筑安全，2001，(11)：147-148.

［2］石幸利.三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法及計(jì)算［J］.渝州大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，(04)：68-69.

Design Analysis of Single-winding Two-speed Three Phase Induction Motor With High Voltage

ZHANG Wei-hao
(Jiamusi Electric Machine CO.,LTD,Jiamusi 154002)

Through the design of the motor with a single winding double speed motor in the electric motor,the electric pitch of the motor is chosen,and the winding coefficient is improved,and the efficiency of the motor is improved.

Single-winding;Two-speed three phase induction motor;Design analysis

TM343.2

B

1674-8646（2015）09-0023-02

2015-08-14