【正文】 來說都是三相對(duì)稱并有較大的分布系數(shù)，也就是說，畫出該兩極對(duì)數(shù)的半繞組槽磁勢(shì)矢量圖時(shí)，三相矢量互差120o并且每相矢量比較集中，就可以采用把兩個(gè)半繞組順接串聯(lián)或反接串聯(lián)的方法來任意突出其中一個(gè)極對(duì)數(shù)的磁勢(shì)波而消掉其他一個(gè)極對(duì)數(shù)的磁勢(shì)波。比較圖31d)和e)可見，兩個(gè)二極波空間上同相位，而二個(gè)四極波則反相位，因此合成結(jié)果，兩極波直接相加起來，而四極波卻完全抵消掉了，如圖31f)所示。極數(shù)kqkykw42表22 36槽4／6極2Y／△聯(lián)結(jié)繞組系數(shù)圖22 36槽2/4極2Y／△聯(lián)結(jié)繞組展開圖一般雙速電動(dòng)機(jī)的定子繞組多采用雙層疊繞組的形式，低速時(shí)為整節(jié)距或接近整節(jié)距，高速時(shí)由于極數(shù)減少，極距的槽數(shù)增大，因而節(jié)距縮小，這樣就使兩種極數(shù)時(shí)的繞組系數(shù)相差不很遠(yuǎn)。1． 列出繞組方案表槽號(hào)1234567891011121314151617182 極U1U1U1U1U1U1W2W2W2W2W2W2V1V1V1V1V1V14 極U1U1U1U1U1U1W1W1W1W1W1W1V1V1V1V1V1V1反向指示******槽號(hào)1920212223242526272829303132333435362 極U2U2U2U2U2U2W1W1W1W1W1W1V2V2V2V2V2V24 極U1U1U1U1U1U1W1W1W1W1W1W1V1V1V1V1V1V1反向指示***********表21 36槽2/4極繞組排列由方案可知，36個(gè)元件中有一半（即元件1111112222230）在變極時(shí)電流方向是不變的，其余一半（即元件11122223333336）在變極改變接線后電流反向。 要使定子具有兩種極對(duì)數(shù)，容易想到的辦法是用兩套極對(duì)數(shù)不同的定子繞組，每次用其中一套，即所謂雙繞組變極，顯然，這是一個(gè)很不經(jīng)濟(jì)的辦法，只在特殊情況下才采用。單繞組多速電動(dòng)機(jī)的研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、 技術(shù)要求 課題名稱：單繞組多速電動(dòng)機(jī)的研究 設(shè)計(jì)要求：①單繞組多速電動(dòng)機(jī)的概況；②定子繞組方案的確定及分析；③多速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速及設(shè)計(jì)特點(diǎn)；④多速電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)程序分析及電磁設(shè)計(jì)；⑤了解和掌握三相單繞組多速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速方法、功率和定子繞組結(jié)法及氣隙磁密的相互關(guān)系。理想的辦法是：只裝一套定子繞組而用改變繞組接法來獲得兩種或多種極對(duì)數(shù)，即所謂單繞組變極。2． 畫出繞組的接線圖和出線圖采用△／2Y接法（即定子繞組4極時(shí)為，2極時(shí)為2Y接法），根據(jù)繞組方案表將一個(gè)相帶中的元件串聯(lián)成一個(gè)線圈組，三相繞組的線圈組之間的連接如圖51所示，當(dāng)由3端點(diǎn)引出線接電源時(shí)為△接法，由6端點(diǎn)引出線接電源，并將3短接時(shí)為2Y接法，其出線圖如圖51所示。三、 多速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速原理及設(shè)計(jì)特點(diǎn) 一、 單繞組變極調(diào)速的基本原理 1．倍極比我們先以倍極比2／4極雙速電動(dòng)機(jī)為例來說明。從上分析不難看出，若將每相的第二個(gè)線圈組，即反接線圈組，都改為順接，如圖31b)和c)所示，則第二個(gè)線圈組中的電流改變了方向，于是由它產(chǎn)生的二極波和四極波都應(yīng)正、負(fù)波幅對(duì)調(diào)如圖31e)所示，與圖31d)比較可見這時(shí)變?yōu)閮蓚€(gè)四極波在空間上同相位，而兩個(gè)二極波則反相位，因此合成結(jié)果，兩極波完全抵消掉，而四極波卻直接相加起來而有較大的波幅，如圖32f)所示。下面用一具體例子來說明。但從這個(gè)圖不難看出，如果把同是屬于B相的17和18槽換為35和36槽，把同是屬于C相的15槽換為33槽，則從圖33可見這樣替換后的18個(gè)槽對(duì)四極說，仍是三相對(duì)稱，對(duì)六極說卻變?yōu)閳D34c)所示情況，三相磁勢(shì)同大小而空間上互差120o電角度，因此也是三相對(duì)稱的。為了使四極和六極的分布系數(shù)接近些，可對(duì)四極放棄采用60o相帶正常繞組，而改用特殊接法繞組，以降低四極的分布系數(shù)而提高六極的分布系數(shù)。二、 單繞組多速異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（一）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和尺寸的選擇1．定子內(nèi)徑選擇在要求兩種極數(shù)下功率接近，即所謂恒功率情況，為使低速下有合理的功率因數(shù)和較大的出力，一般宜采用低速（即極數(shù)多的）情況下的定子內(nèi)徑。由電勢(shì)的基本公式（伏）式中 ——每極磁通（麥麩），忽略磁路飽和的影響時(shí)式中 ——極距（厘米）， ——鐵心有效長度（厘米）； ——定子鐵心內(nèi)徑（厘米）； p——極數(shù)。ky的計(jì)算與單速電機(jī)一樣，分布系數(shù)kq的物理意義與單速電機(jī)是相同的，但對(duì)于非60o或120o相帶繞組一般應(yīng)按矢量圖的矢量分布求得，可表示為對(duì)120o相帶繞組，計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)算每對(duì)極下每相的槽數(shù)，即2．磁路計(jì)算磁路計(jì)算方法與普通單速電機(jī)相同，其中（1）（）的選擇：一般情況下，變極繞組的繞組系數(shù)較低，故選用（）值比普通單速電機(jī)為小。也就是說三相繞組的相序隨著極數(shù)的改變而改變了。由可以知道，在兩種轉(zhuǎn)速下電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩接近不變，故為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。六、 磁計(jì)算程序框圖確定主要尺寸磁路計(jì)算假定KE、KS、和效率的初值設(shè)計(jì)繞組確定定轉(zhuǎn)子槽數(shù)和槽形尺寸重新假定KS重新假定KE誤差大時(shí)KS計(jì)算值與初值比較誤差較小時(shí)正常運(yùn)行時(shí)阻抗計(jì)算重新假定效率滿載電流計(jì)算誤差大時(shí)KE計(jì)算值與初值比較損耗和效率的計(jì)算誤差大時(shí)誤差較小時(shí)效率計(jì)算值與初值的比較功率因數(shù)、SN、Tmax的計(jì)算假定TST的初值假定KE、KS、和效率的初值重新假定KE起動(dòng)阻抗的計(jì)算IST計(jì)算誤差大時(shí)誤差較小時(shí)IST計(jì)算值與初值比較TST計(jì)算圖61 電磁計(jì)算基本步驟框圖七、 多速電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)程序分析及電磁設(shè)計(jì) （一）、 四極電磁設(shè)計(jì)程序分析及電磁計(jì)算已知數(shù)據(jù)：／2 △ ／32。因?yàn)槭请p層繞組，短距，根據(jù)相帶查沈陽機(jī)電學(xué)院電機(jī)系編的《三相異步電動(dòng)機(jī)—原理，設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)》圖6—13得：節(jié)距漏抗系數(shù) 式中 因， 49．只在鐵心部分有槽漏抗，因而計(jì)算槽漏抗時(shí)要乘上：50．考慮到飽和的影響，定子諧波漏抗：其中 ==6,=。64．定子電流有功分量標(biāo)么值： ： 其中66．定子電流無功分量標(biāo)么值： 67．滿載點(diǎn)勢(shì)標(biāo)么值： 與初設(shè)相符。18．槽滿率：槽面積 = =按附錄三，槽絕緣采用DMDM復(fù)合絕緣，=,槽楔為h=2mm層壓板，槽絕緣占面積=槽有效面積 =（）=槽滿率： 19．鐵心長度： 厘米 鐵心有效長度： 厘米 凈鐵心長： 厘米 對(duì)于不涂漆的硅鋼片取壓裝系數(shù)：20．繞組系數(shù)：===21．每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：==（二）磁路計(jì)算22．計(jì)算滿載電勢(shì)：=由于采用低諧波繞組，可得 ，23．每極下齒部截面積：== 槽口寬=，槽口高度=，槽寬=，槽高=。 60．定子相電阻標(biāo)幺值：61．有效材料的計(jì)算：定子銅的銅的重量： 其中 C是考慮導(dǎo)線絕緣和引線重量的系數(shù)，漆包圓銅線C=；是銅的密度。設(shè)計(jì)與試驗(yàn)》圖8—16得：106．由附錄四計(jì)算起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)的減小 于是起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo) 107．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗 108．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗 109．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子斜槽漏抗 110．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子漏抗 111．起動(dòng)時(shí)總漏抗 112．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻 113．起動(dòng)時(shí)總電阻 114．起動(dòng)時(shí)總阻抗 115．起動(dòng)電流 誤差 116．起動(dòng)電流倍數(shù) 117．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算值誤差1．效率+%2．功率因數(shù)+%3．最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)+%4．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)+%5．起動(dòng)電流倍數(shù)7%八、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電磁設(shè)計(jì)是電機(jī)設(shè)計(jì)的兩個(gè)相輔相成的環(huán)結(jié)。對(duì)轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，需確定磁極和磁軛的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，尺寸與固緊方式。課題發(fā)下來后，我的第一感覺就是自己對(duì)一些課程的掌握太淺薄了，許多學(xué)過的知識(shí)早已忘的一干二凈了。在撰寫說明書的過程中我們可能會(huì)遇到我們自己解決不了的問題,如果實(shí)在解決不了,這就要求我們虛心向老師或同學(xué)請(qǐng)教,這樣才能按時(shí)完成課題,不能再一個(gè)問題上卡死。他幫我解決了許多疑難問題，如：查找何種資料文獻(xiàn)及如何確定一些參數(shù)等，使我的設(shè)計(jì)順利了許多，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程同時(shí)也使我學(xué)會(huì)了如何查資料。為