[其他]混相变极方法

说明书

本发明属于多速电机绕组的变极方法。

一般的换相变极绕组，尽管电磁性能优于反向变极绕组，但因引出线较多，控制较复杂，应用范围反不如后者广泛。

欲减少换相变极绕组的引出线，办法之一是采用多路并联接法。但这种接法总伴随并联支路电势不平衡问题出现。过去用切除某一极数下部分绕组的办法消除不平衡，结果导致绕组利用率降低。近年来出现一种引进多层绕组解决这一问题的变极方案（见《电工技术杂志》1983年第5期“多层绕组及其在变极电机中的应用”），既改善了电机性能，控制也还简单;美中不足是绕组极相槽匝数只按等差级数变化，接法又少，适用范围受局限，对多速绕组更无能为力。

本发明将混相绕组引入换相法变极，适当调整线圈匝数，使槽电流幅值和相位符合即定要求，如是获得的变极绕组，或者引出线少，控制简单，或者基波分布系数高，谐波含量低，而适用范围，除三倍极比绕组难以采用多路并联接法（采用Δ/Δ串联接法则需12根引出线）外，其它任何双速绕组和一些六速以下的多速绕组都可得到。

本发明具体内容如下：

混相绕组简介

所谓混相就是在同一个槽内按照适当的匝比设置两种不同相位的电流线圈，使该槽合成电流幅值和相位符合既定的要求。

例如：一个极相槽数q＝ 3/1 （本文把整数槽绕组都作为分母为1的分数槽绕组处理，下同）的绕组，若要求其槽电流按正弦分布，线圈匝数的配置应如图1（a）、（b）所示。图中W₃、W₂、W₁为三种（正好等于等效极相槽数N＝qd）不同的匝数，其比值应为：

图1（a）-W₃∶W₂∶W₁＝ (Sin60°)/(Sin60°) ∶ (Sin（60°-α′）)/(Sin60°) ∶ (Sin（60°-2α′）)/(Sin60°) ＝1∶0.742∶0.395

图1(b)

W 3:W 2:W 1=sin(60°-α2)sin60°:sin(60°-3α′2)sin60°:sin(60°-5α′2)sin60°]]>

                              =0.885:0.577:0.2

式中

α′＝ (3NP+1)/(d) α-180°

为等效槽距电角。P为使 (3NP+1)/(d) 成为正整数的最小正奇数;

α＝ (60°d)/(N) 为槽距电角。本例中：d＝1;P＝1;α′＝α＝20°

图1（a）、（b）系两种不同的混相方案：前者混相电流（iA）与槽1电流矢量重合，称为0α′型混相绕组;后者混相电流（iA）介于两个槽（18与1）电流矢量之间，称为0.5α′型混相绕组。

根据极相槽各混相分量的特征，混相绕组又分为理想型和简化型两类：匝数符合正弦规律的混相绕组属理想型;出于一定的需要人为地让匝数偏离理论值的混相绕组属简化型。这两类混相绕组变极电机中都会用到。变极电机采用的简化型混相绕组线圈匝数是根据具体的变极方案对电势平衡的要求、槽满率的要求或其它要求建立联立方程组解出的，但绕组的排列仍遵循上述规律。