[实用新型]带调整线圈的风机类负载变极电机

说明书

本实用新型是一种对8／6极风机类负载变极电机的改进，属于交流电机制造技术领域。

在需要调节负载的风机和泵系统中，采用变极电机改变原动机的转速是一种高效、简便的节能手段，8／6极是风机负载变极电机中一种常用的极比。目前，国内外已有的风机负载8／6极变极电机产品，其绕组主要有单绕组、双绕组和单绕组双电压等几类方案。双绕组，如德国AMV系列，法国LS系列，定子由两套独立的8极和6极绕组，运行时只有一套绕组载流投入运行，故绕组利用率低，电机成本较高。单绕组2Y／Y或2Y／△，由风机类负载特性决定，风机类变极电机输出转矩与转组平方成正比，输出功率与转速立方成正比，故8／6极风机类变极电机额定功率之比为1：2，为了达到节能的目的，应使8／6极均有较高力能指标（η·Cosψ）。现有这些单绕组变极方案存在的主要问题是，绕组设计缺乏灵活的调整手段，很难兼顾高低速的性能要求，至使8／6极风机类变极电机气隙磁密分布不合理，8极磁密高于6极磁密，8极时功率因数偏低；8／6极不能均有较高的基波分布系数。

本实用新型针对上述问题，改进了风机类负载8／6极变极电机的绕组设计，用调整线圈作为变极绕组的调节手段，设计了一种带调整线圈的3Y／3Y单绕组，8／6极风机类变极电机，使高低速磁密分布合理，其波绕组系数较高，高低速均有较高的力能指标，达到节能、节材的效果。

本实用新型所述风机类8／6极比带调整线圈的电机单绕组，是根据换相法设计的，该绕组变前极8极为60°相带，变后极6极为90°相带，基波分布系数均在0.9以上，定子槽数为36槽或72槽。定子三相绕组分成两大部分，一部分称公共线圈，每相有三大段，即A相：A₁，A₃，A₅；B相：B₁，B₃，B₅；C相：C₁，C₃，C₅，8／6极共有，占线圈总数的3／4，接成有三条并联支路数的3Y／3Y形式；另一部分称调整线圈，每相对称分成三小段，即A相：A₂，A₄，A₆，B相：B₂，B₄，B₆，C相：C₂，C₄，C₆，占线圈总数的1／4，分别串联在8极三相线圈的端点，6极时被丢弃；绕组线圈各相绕组轴线呈空间对称分布，合成的三相绕组空间分布也是对称的。8／6极三相绕组均有较好的对称性。

本实用新型的优点在于：

1.由于在8极时增加了调整线圈，改进了单绕组变极绕组的设计方法，可以相对独立地设计8极和6极的绕组以适应风机类变极电机的要求。

2.与现有单绕组变极电机相比，8／6极均有较高绕组系数和较合理的磁密分布，且谐波含量较少，从而使高低速时均有较高力能指标，达到节能、节材的目的。

3.本实用新型所述绕组只有六根出线端，8／6极各用了3个出线端，换接简单，开关控制方便。

图1为本实用新型所述风机类8／6极比单绕组接线示意图。

6极：A、B、C接电源，a、b、c开路

8极：a、b、c接电源，A、B、C开路

图2为72槽8／6极比绕组接线示意图。

本实用新型采用如下所述方案实线：

本方案选用定子槽数为72槽的电机绕组，变前极8极为60°相带，变后极6极为90°相带，其定子每相绕组分成公共线圈（3个大段）即A相：A₁，A₃，A₅，调整线圈（3个小段）即A相：A₂，A₄，A₆，8极时三相9个大段构成有3路并联的对称的3Y联结，每相又串联一组由3个小段6个线圈串联而成的调整线圈，6极时调整线圈被丢弃。72槽定子分布如72槽8／6极比绕组接线示意图。其中调整线圈与公共线圈匝数设计，调整线圈每线圈匝数为公共线圈每线圈匝数的1／2～1／3，例如：A相中，A1段1号槽线圈为100匝，A2段55号槽线圈匝数为50～33匝。本实用新型60°／90°相带的绕组引出线为6根，此时变前极8极和变后极6极共同部分占3／4线圈，组成3Y／3Y并联支路，其串联导体数相同，3Y／3Y之外的剩余1／4线圈分配给8极，串联在8极的3Y线圈端点之外，从而增加了8极的每相总的等效串联导体数。