[发明专利]异步电动机转子绕组的叠加联结法

说明书

本发明属于交流异步电动机的转子绕组的结构和联结法，用以解决电动机的起动和调速问题。

1988年先后获得美国和中国发明专利权的谐波起动电动机(美国专利号№：4736147，中国专利号№：85102382.7)，于1989年上半年试制成功，投入工业应用。在试制这种新型电动机过程中，看到在转子上焊接起动电阻R₄是造中的关键工艺，稍不注意，则运行时容易脱焊而发生事故，因此能否取消起动电阻R₄而达到转子电路上无滑环、无电刷、无触点和无电阻元件，是一个很有实用意义的问题。

本发明的目的在于提出一种称为“叠加联结法”的转子绕组联结法，以达到完满地解决上面提出的问题，从而制造出转子上无电阻元件的谐波起动绕线型异步电动机。

本发明提出的“叠加联结法”的原理及原则如下：先按常规联结法把异步电动机转子绕组连接成一个对称多相绕组；把上述绕组称为“原绕组”；然后，在“原绕组”上叠加一套分布情况和联结方式与“原绕组”完全一样，但其每个线圈的匝数与“原绕组”的不同，(原则上可比“原绕组”的多或少，即相差一匝或一匝以上即可，但实用上以采用比“原绕组”匝数的较少的形式为宜)，嵌于“原绕组”所嵌槽中的“叠加绕组”。这时每个槽里都嵌有“原绕组”和“叠加绕组”的线圈边。把“叠加绕组”和“原绕组”并联连接而构成很多小闭合回路，以达到起动时在这些小闭合回路内产生环流，从而使每槽中的“原绕组”电流和“叠加绕组”电流反相位，因而它们产生的漏磁场部分地相互抵消，相应地使每相绕组的有效匝数减少，其结果使折算到定子的转子电阻显著变大，以使起动电流减小而起动转矩增大，改进起动性能。这就是本发明的一个总的发明构思。

以下就异步电动机叙述从上述总的发明构思中获得的具体的绕组联结法。

对谐波起动的绕线型异步电动机，作为“原绕组”的转子绕组，按已授权的中国发明专利“由多段绕组组合成的转子变极绕组”(专利号№：ZL88106495.5)联结，可采用下述五种不同联结法，现与叠加联结法一起论述如下：

1、多个“闭合回路”法

把转子绕组划分为Pm₂段，其中P为基波极对数，m₂为对基波说的转子相数，m₂＝3、4、5……等整数，按实际电机的具体情况选取。每段绕组串联的线圈数及其空间分布情况和联结方式都相同，并且所说Pm₂段绕组对称地分布于转子圆周上。把全部Pm₂段绕组分别联结为m₂个“闭合回路”，每个“闭合回路”串联空间上对称分布的P段绕组；各“闭合回路”之间相互绝缘。上述绕组称为“原绕组”，其每段绕组称为“原绕组段”。

在上述的每个“原绕组段”上再叠加一个所占槽号和联结法与“原绕组段”的完全一样，但其每个线圈的匝数与“原绕组段”的不同，嵌于“原绕组段”所嵌槽中，且其首、末端标志和“原绕组段”的一样的“叠加绕组段”。每个“叠加绕组段”线圈的匝数可在1匝，2匝、……一直到比“原绕组段”的少1匝的范围内按获得最佳的起动性能选取。这时每一槽内都存在“原绕组段”导体和“叠加绕组段”导体。为提高起动转矩和起动过程中的最大转矩，应把“叠加绕组段”导体放于靠近槽底的地方，并且应把每一“叠加绕组段”导体与“原绕组段”导体紧紧地并排在一起，对扁铜线导体则应左、右放置，以减少每相的漏电抗，提高起动转矩。