高壓單繞組雙速三相異步電動機設計分析

張偉浩

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

高壓單繞組雙速三相異步電動機設計分析

張偉浩

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

通過對電動機近極比單繞組雙速電機的設計，在電機節距的選擇上,盡量提高繞組系數,達到提高電機效率的目的。

單繞組；雙速三相異步電動機；設計分析

一個電動機運行需要拖動它的設備，這些設備的種類可以分為泵類、風機以及壓縮機，等等,上述種類是作為現階段各行業的主要動力的配套設備運行的。現階段來看，行業內整體的目標是在追求效率的同時注重基本的節能功能，現階段對大型高效電機的開發工作儼然成為整體行業的最新動態。為了做到提升高壓電動機運行的效率，我們要努力降低電機運行的損耗量，當然，還要通過降低機械損耗這一最終技術手段。

1 高壓單繞組電機的概述

對于一個雙繞組變極電機的單獨設計,通常選擇的標準要點在于如何使相帶連接,使接線跨接任務減少，只有這樣才會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際完成上，僅僅應用一套繞組來進行。事實上，我們可以拿單繞組變極電機進行比較，當然，經過比較可以發現，這種電機的銅使用量是十分巨大的，所以，這種電機的使用情形較少。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速。綜上所述，我們可以得到的基本共識是，我們需要通過降低整個電機損耗量來達到目的，事實上，主要是通過降低機械損耗來達到這個目的的，僅就降低機械損耗這一點來看，業內采取的通常方法都是將通風結構進行一定的改造性改善。

2 高壓單繞組電機的設計與分析

從這種型號的異步電動機的角度出發，需要在設計之初就完成對電機自身特性的認真探討，這里面包含了對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系問題,正是這樣的原因，導致其沒有辦法采用雙繞組來進行全部計算，為了能達到基本的配置，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繞組，而事實上存有兩種極數，而且它們的轉向必須是相同的。另一個考量是，在基本的條件下會發生風壓低的情形，這本身會是一個十分巨大的問題型缺陷，直接導致了大中型電機應用的困難性。

目前，我國大中型高壓異步電動機中的冷卻風扇部件往往都有偏向傳統的平板徑型的趨勢，在前期的探討過程中，我們已經明白了這種電機沒辦法達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計本身。所以對我們來說，需要真正做的就是及時看清最為關鍵的要素，這種情況下，首先，要進行電磁設計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電機電磁設計的判斷；其次，我們還需要對電動機的實際接線完成仔細的排查,這也是要確認實際接線的效果；再次，如果還是無法發現問題所在的話，那么也就只能訴求專家了。經過上文我們可以得到一個結論，那就是反向法變極并不適用于所有電動機的設計工作。

3 問題的解決方法

依照上述的方案完成對電動機的設計工作后，我們在實際試驗中能夠清楚地看到電動機已經無法進行正常的輸出，即從轉速上對電動機的輸出進行分析可以看到，電動機并沒有達到十級規模。而事實上，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，進而降低電動機出線數，簡化變極開關的設計工作。與此同時，另一個問題又出現了，那便是變極后極有可能會使得系統分布的系數變得很低，直接影響電動機的性能。因此，當應用反向法變極時，則必須采用換相法變極進行最后的調整工作。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過程之中，不僅僅是將部分線圈內的電流方向進行了改變，還將部分槽內線圈的相屬數值進行了改變，尤其是在換相法取得的單繞組雙速電動機方案上，亦可將不同極數上的分布系數保持在很高的水準上，達到了彌補反向法不足的根本目的。當然缺點也是顯而易見的，那就是出線頭太多，會使基本的接線工作變得復雜，但在采用換相法之后，我們可以對電機的基本節距數值進行合理的調整，以此來重新確認電磁方案。

4 實驗結論

結合上述實驗，通過對對稱軸線的運用完成了對電機換相變極的操作，基本上實現了我們的預期目標，即在將每個極數下的基本繞組系數數值進行提高的同時，盡可能地減小了高次諧波對電機性能帶來的影響。除此之外，在不改變電機原鐵芯的情況下實現對線圈匝數的重新調整工作,并重新設計接線圖。通過對基本數據的對比工作，發現在這兩種極數下，這兩種情形只有保持電動機鐵芯不變，才能夠在計算中得到合理數值，而這樣也使得兩種不同極數下的諧波含量、幅值相對合理。因此，我們可以采用這種方案。

5 結語

通過對上文的描述，我們可以看出，在單繞組雙速三相異步電動機的實際設計工作上，不管采用反向變極法，還是換相變極法，都必須結合電動機的實際操作情況，并通過實驗進行不斷的比較。而通過實驗數據結果的比較分析，可以看出想要實現單繞組的變極操作，實際上是有很多種不同接法的，當然，不同的接法對應著不同的轉矩比和功率比，因此，需根據應用要求的不同，選用不同的繞組接法。基本上，國際中有相當多的電機調速技術受到矚目,伴隨著經濟技術性能的不斷成熟，我們需要不斷簡化電機的變速系統，以此來節省大量的電能。

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

［2］石幸利.三相異步電動機制動方法及計算［J］.渝州大學學報，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