高压单绕组双速三相异步电动机设计分析

张伟浩

（佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯154002）

高压单绕组双速三相异步电动机设计分析

张伟浩

（佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯154002）

通过对电动机近极比单绕组双速电机的设计，在电机节距的选择上,尽量提高绕组系数,达到提高电机效率的目的。

单绕组；双速三相异步电动机；设计分析

一个电动机运行需要拖动它的设备，这些设备的种类可以分为泵类、风机以及压缩机，等等,上述种类是作为现阶段各行业的主要动力的配套设备运行的。现阶段来看，行业内整体的目标是在追求效率的同时注重基本的节能功能，现阶段对大型高效电机的开发工作俨然成为整体行业的最新动态。为了做到提升高压电动机运行的效率，我们要努力降低电机运行的损耗量，当然，还要通过降低机械损耗这一最终技术手段。

1 高压单绕组电机的概述

对于一个双绕组变极电机的单独设计,通常选择的标准要点在于如何使相带连接,使接线跨接任务减少，只有这样才会减消掉不必要的谐波，但另一方面，考虑到在操作的每一次实际完成上，仅仅应用一套绕组来进行。事实上，我们可以拿单绕组变极电机进行比较，当然，经过比较可以发现，这种电机的铜使用量是十分巨大的，所以，这种电机的使用情形较少。其本身也是通过外部接线来完成变换操作的，只有这样才能获得足够的转速。综上所述，我们可以得到的基本共识是，我们需要通过降低整个电机损耗量来达到目的，事实上，主要是通过降低机械损耗来达到这个目的的，仅就降低机械损耗这一点来看，业内采取的通常方法都是将通风结构进行一定的改造性改善。

2 高压单绕组电机的设计与分析

从这种型号的异步电动机的角度出发，需要在设计之初就完成对电机自身特性的认真探讨，这里面包含了对于其中心电压问题的探讨。包含电压与定子冲片外径之间的关系问题,正是这样的原因，导致其没有办法采用双绕组来进行全部计算，为了能达到基本的配置，我们可以采用单绕组变极来完成。这种操作带来了相带正规绕组，而事实上存有两种极数，而且它们的转向必须是相同的。另一个考量是，在基本的条件下会发生风压低的情形，这本身会是一个十分巨大的问题型缺陷，直接导致了大中型电机应用的困难性。

目前，我国大中型高压异步电动机中的冷却风扇部件往往都有偏向传统的平板径型的趋势，在前期的探讨过程中，我们已经明白了这种电机没办法达到我们的理论输出要求,,所以，我们必须看到这本身不符合设计本身。所以对我们来说，需要真正做的就是及时看清最为关键的要素，这种情况下，首先，要进行电磁设计以及绕组接线的基本查找，只有这样，才能做到从理论上完成对电机电磁设计的判断；其次，我们还需要对电动机的实际接线完成仔细的排查,这也是要确认实际接线的效果；再次，如果还是无法发现问题所在的话，那么也就只能诉求专家了。经过上文我们可以得到一个结论，那就是反向法变极并不适用于所有电动机的设计工作。

3 问题的解决方法

依照上述的方案完成对电动机的设计工作后，我们在实际试验中能够清楚地看到电动机已经无法进行正常的输出，即从转速上对电动机的输出进行分析可以看到，电动机并没有达到十级规模。而事实上，反向法变极的就是通过改变所属线圈的连接方法，并将分线圈电流方向改变，进而降低电动机出线数，简化变极开关的设计工作。与此同时，另一个问题又出现了，那便是变极后极有可能会使得系统分布的系数变得很低，直接影响电动机的性能。因此，当应用反向法变极时，则必须采用换相法变极进行最后的调整工作。而两种方法之间最大的不同则在于后者在完成变极的整个过程之中，不仅仅是将部分线圈内的电流方向进行了改变，还将部分槽内线圈的相属数值进行了改变，尤其是在换相法取得的单绕组双速电动机方案上，亦可将不同极数上的分布系数保持在很高的水准上，达到了弥补反向法不足的根本目的。当然缺点也是显而易见的，那就是出线头太多，会使基本的接线工作变得复杂，但在采用换相法之后，我们可以对电机的基本节距数值进行合理的调整，以此来重新确认电磁方案。

4 实验结论

结合上述实验，通过对对称轴线的运用完成了对电机换相变极的操作，基本上实现了我们的预期目标，即在将每个极数下的基本绕组系数数值进行提高的同时，尽可能地减小了高次谐波对电机性能带来的影响。除此之外，在不改变电机原铁芯的情况下实现对线圈匝数的重新调整工作,并重新设计接线图。通过对基本数据的对比工作，发现在这两种极数下，这两种情形只有保持电动机铁芯不变，才能够在计算中得到合理数值，而这样也使得两种不同极数下的谐波含量、幅值相对合理。因此，我们可以采用这种方案。

5 结语

通过对上文的描述，我们可以看出，在单绕组双速三相异步电动机的实际设计工作上，不管采用反向变极法，还是换相变极法，都必须结合电动机的实际操作情况，并通过实验进行不断的比较。而通过实验数据结果的比较分析，可以看出想要实现单绕组的变极操作，实际上是有很多种不同接法的，当然，不同的接法对应着不同的转矩比和功率比，因此，需根据应用要求的不同，选用不同的绕组接法。基本上，国际中有相当多的电机调速技术受到瞩目,伴随着经济技术性能的不断成熟，我们需要不断简化电机的变速系统，以此来节省大量的电能。

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［2］石幸利.三相异步电动机制动方法及计算［J］.渝州大学学报，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