【正文】 查西安交通大學(xué)陳世坤主編《電機(jī)設(shè)計(jì)》圖附1—6得曲線得到。46．雙層線圈端部軸向投影長：47．為漏抗系數(shù)：48. 按照電機(jī)設(shè)計(jì)附錄四計(jì)算定子槽比漏磁導(dǎo)。16. 設(shè)計(jì)定子繞組：每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)： (取A’=29000)取并聯(lián)支路數(shù)a1=1,可得每槽導(dǎo)體數(shù)=雙層繞組取偶數(shù)，所以 =44定子繞組每個(gè)線圈匝數(shù) =22每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：52817. 每相串聯(lián)匝數(shù)：=26418. 繞組線規(guī)設(shè)計(jì)：附錄二，采用高強(qiáng)度漆包線，并繞根數(shù)，絕緣后 。表41接 法p/2p2Y／△1/21/22Y／Y11/21/2由表可以看出，在不同的改接方法時(shí)，電動機(jī)在兩種極數(shù)下的氣隙磁通密度的比例是不同的，相應(yīng)的齒部和軛部的磁通密度的比例也都不相同，所以設(shè)計(jì)變極調(diào)速電動機(jī)時(shí)要根據(jù)電動機(jī)不同極數(shù)下的性能要求，使電動機(jī)在不同極數(shù)下運(yùn)行時(shí)，各部分磁通密度都能在合理的范圍內(nèi)，并且使磁性材料得到盡可能的充分利用。根據(jù)機(jī)械負(fù)載的要求，我們可以選用恒功率或恒轉(zhuǎn)矩變極調(diào)速的電動機(jī)。金屬切削機(jī)床在一般的情況下，低速時(shí)進(jìn)行粗切削，進(jìn)刀量大，需要轉(zhuǎn)矩大；高速時(shí)進(jìn)行精切削，進(jìn)刀量小，需要轉(zhuǎn)矩小，而在不同轉(zhuǎn)速時(shí)所需功率接近恒定值，因此適宜于采用2Y／△接法調(diào)速。二、 不同的改接方法時(shí)，電動機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩的變化在變極調(diào)速時(shí)，根據(jù)定子繞組的不同改接方法，電動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩會有不同的比例關(guān)系。圖41從圖41可以看出，B相繞組在空間落后于A相繞組120o電角度，C相繞組落后于A相繞組240o電角度，所以其相序是A、B、C。3．參數(shù)計(jì)算（1）槽漏抗計(jì)算：對于非60o相帶繞組槽漏磁導(dǎo)中的KU和KL應(yīng)根據(jù)每相各槽上下層線圈邊相位差所對應(yīng)的、值之平均值計(jì)算，如下表。第二為“恒功率”情況（即要求兩種極數(shù)下功率接近）由式（34）得再由式（31）得這個(gè)比值接近于1/，故知三相繞組的連接應(yīng)為2Y／△。反之，在確定了三相繞組的連接方式后，又可回頭去推求兩種極數(shù)下的磁密比，看其是否符合電機(jī)的工作狀況。另一方面，我們還需要通過繞組的不同連接，配合節(jié)距和匝數(shù)的選擇，調(diào)節(jié)電機(jī)在兩種極數(shù)下的磁密比，以滿足電機(jī)工作狀況對功率分配（如恒轉(zhuǎn)矩、恒功率）的要求。2．繞組形式在單繞組多速電動機(jī)氣隙磁勢中存在比單速電劫機(jī)較多較強(qiáng)的諧波，須合理選擇繞組節(jié)距、槽配合和氣隙大小等來削弱諧波磁勢或磁場。實(shí)際上，還存在一種變極時(shí)打破相的界限，把各線圈重新組合和分相的單繞組變極法，稱為“換相法”。仍為4／6極，36槽，其定子繞組的二個(gè)半繞組所選的槽號和相屬如表32所示。 如果我們把半繞組Ⅱ的三相分別和半繞組I的三相反接串聯(lián)，使半繞組Ⅱ中的電流都反向，隨之半繞組Ⅱ產(chǎn)生的磁勢波都正、負(fù)對調(diào)，則本來是同相位的二個(gè)四極波現(xiàn)在變?yōu)榉聪辔欢ハ嗟咒N掉；但本來是反相位的二個(gè)六極波卻變?yōu)橥辔欢苯酉嗉?，因此我們得到一個(gè)六極的定子繞組。表31 構(gòu)成4／6極變極繞組的兩個(gè)半繞組的槽號和相屬半繞組I槽號123456789101112131416333536相屬AAACCCBBBAAACCBCBB半繞組II槽號192021222324252627282930313234151718相屬AAACCCBBBAAACCBCBB這兩個(gè)半繞組的分布情況完全一樣，但在空間上相差18個(gè)槽，即位移了一個(gè)180o機(jī)械角度。再按六極畫出槽磁勢矢量圖，如圖34a）所示。這時(shí)對應(yīng)著36槽有36個(gè)線圈，把它等分為兩個(gè)半繞組，每個(gè)半繞組占18個(gè)線圈，也即18個(gè)槽。兩個(gè)半繞組所包含的三相線圈的分布情況完全一樣，但二者在空間上有適當(dāng)?shù)奈灰平?，例如，?dāng)兩種極對數(shù)中一為奇數(shù)，一為偶數(shù)時(shí)，這個(gè)位移角可取180o機(jī)械角度。變?yōu)樗臉O后，每對極下有三個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組的線圈邊在圓周上占電角度，稱為120o相帶繞組。在圖31d)中畫出A相第一個(gè)線圈組A1X1產(chǎn)生的二極波及四極波，圖31e)則為第二個(gè)線圈組A2X2的二極波及四極波。按正常60o相帶雙層繞組的連接法，每相兩個(gè)線圈組應(yīng)反接串聯(lián)(圖31b)或反接并聯(lián)(圖31c)以使它們的電流方向，沿圓周觀察時(shí)是相反的。3． 單繞組雙速電動機(jī)的繞組系數(shù)單繞組雙速電動機(jī)在高速時(shí)其分布系數(shù)可由公式求得，數(shù)據(jù)如表52。V、W兩相繞組的元件也是這樣配置，見圖51所示。本設(shè)計(jì)選定子槽數(shù)為36的6／4極的電動機(jī)。 三、 定子繞組方案的確定及分析前面講的利用一套定子繞組來改變極對數(shù)，從而改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)，稱為單繞組多速電動機(jī)。若為繞線式轉(zhuǎn)于，則定子極對數(shù)改變時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組必須相應(yīng)地改變接法以得到與定于相同的極對數(shù)，很不方便。由于一般異步電動機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率s都很小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=n1(1s)決定于同步轉(zhuǎn)速n1。 技術(shù)指標(biāo) 1）型號：YD132M4/2 2）功率：3）額定電壓：380伏 4）接法：△／2Y 5）絕緣等級：B級 6）效率：84／80 7）功率因數(shù)：／ 8）過載能力：／ 9）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：／ 10）起動電流倍數(shù)：／7 11）槽配合：36／32二、 單繞組多速電動機(jī)的概況單繞組多速異步電動機(jī)是利用改變定子繞組的接法，以改變電機(jī)的極數(shù)，從而使電機(jī)用一套繞組獲得兩種或兩種以上轉(zhuǎn)速的多速異步電動機(jī)。 變極電動機(jī)一般都用鼠籠式轉(zhuǎn)子，因?yàn)槭蠡\轉(zhuǎn)子的極對數(shù)能自動地隨著定于極對數(shù)的改變而改變，使定、轉(zhuǎn)子磁場的極對數(shù)總是相等而產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩。其中倍極比情況(如2／4極，4／8極等)，和非倍極比(如4／6極，6／8極等)以及三速(如4／6／8極等)。單繞組雙速電動機(jī)有倍極比和非倍極比；倍極比一般就是一種極是另一種極數(shù)的整倍數(shù)，如2／4極、4／8極等；而不是整倍數(shù)比例的就是非倍極比，如4／6極、6／8極等。圖21 36槽2/4極2Y／△聯(lián)結(jié)繞組接線圖根據(jù)不同接法時(shí)的出線圖可以在接線圖上畫出U、V、W三相電流的方向，如圖51所示，2極時(shí)繞組2Y為接法，U相電流從出線頭“4”分兩路流向中心點(diǎn)（3點(diǎn)接在一起是2Y接法的中心點(diǎn)）如圖所示；4極時(shí)繞組為△接法，U相電流從接頭“1”流向出線頭“2”；如圖中虛線所示，V、W相的電流方向也同樣，從圖51可以看出，接線圖上每相的兩個(gè)線圈組成一個(gè)在變極時(shí)電流方向不變；另一個(gè)在變極時(shí)電流方向相反，它們的電流方向的變化應(yīng)與表51一致，即U相繞組變極時(shí)電流不反向的線圈組的元件6，而U相繞組變極時(shí)反向的線圈組的元件是元件122224。及繞組展開圖如圖53所示。設(shè)原來是一個(gè)2p=2，Z1=24槽的雙層60o相帶的正常三相繞組，只是線圈節(jié)距特地取得較小，例如取這時(shí)每相有兩個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組串聯(lián)四個(gè)線圈，各線圈組在圓周上的分布情況如（圖31a）所示，為使圖面清楚，圖中只畫出A相的二個(gè)線圈組A1X1和A2X2，并且每個(gè)線圈組只畫一個(gè)線圈作代表。對所舉例子，以二極波為最強(qiáng)(p=1，)，四極波(p=2，)次之，:，其他諧波的幅值都較小。這個(gè)結(jié)果從圖32a)也可清楚看到。普遍地說， 把每一相繞組的線圈都等分為兩半，隨之整個(gè)定于繞組變成兩個(gè)三相繞組，每個(gè)三相繞組稱為半繞組。已知Z1=36槽，試設(shè)計(jì)一個(gè)4／6極雙層的單繞組變極繞組。圖33 36槽四極時(shí)的槽磁勢矢量圖（按60o相帶分相）這樣就確定了36個(gè)槽所屬的相。這樣我們就找到了符合單繞組變極要求的兩個(gè)半繞組包含的槽號(也即線圈號)和相屬，如表31所示。這樣，我們得到一個(gè)四極的定于繞組。這種兩種極數(shù)都非正常接法的單繞組變極，存在很多不同接線方案，下面介紹其中的一個(gè)。表32 兩種極數(shù)都采用非正常接法4／6極變極繞組的一方案半繞組I槽號145789101112131415161718202124相屬ACBBACCCBBAAACBBAC半繞組II槽號192223252627282930313233343536236相屬ACBBACCCBBAAACBBAC上述的單繞組變極法沒有改變各槽的相屬，僅在每相內(nèi)部改變所屬線圈的連接方向，因此有時(shí)把它稱為“反向法”。在要求恒轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)時(shí)為保證高速下的出力宜采用相應(yīng)于高速情況下的定子內(nèi)徑，對于三速電機(jī)，一般采用中間速度的定子內(nèi)徑。3．三相繞組的連接和磁密比的估計(jì)前面分析過，改變繞組間相互連接可以實(shí)現(xiàn)變極的目的，這是一方面?，F(xiàn)在以通常字母代表第一種極數(shù)下的量，而以右上角帶“’”符號的字母代表第二種極數(shù)下的量，則得 （31）即 （32）再推求與之間的近似關(guān)系，我們知道異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，其中，（為一常數(shù)），忽略的差別，同時(shí)近似認(rèn)為兩種極數(shù)下溫升接近