CN101090215A - 三相异步电动机q=5成型线圈对称不等匝绕组 - Google Patents
三相异步电动机q=5成型线圈对称不等匝绕组 Download PDFInfo
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Abstract
三相异步电动机q＝5成型线圈对称不等匝绕组之发明所属技术领域电动机制造。4极成型线圈定子多采用60槽，每极每相槽数q＝5，通用跨距为1－13或1－14。1－13七次谐波高，1－14五次谐波高。对其二次设计，改用如附图1－13对称不等匝绕组，5次谐波为零，七次谐波接近零。可改善电机性能，降低附加损耗，并省铜。成型线圈每个线圈为独立线圈。若根据槽内导体数，放大小匝数导线截面积，可降低定子绕组电阻，提高电机效率。
Description
技术领域 电动机制造
背景技术 金阳陈维静.一个双层不等匝绕组的优化布置.中小型电机，1994，21(4)：14～17采用等截面等槽满率优化，不同于本发明。
卫爱民 单敬爱 李莉.三相实用型正弦分布绕组的研究.中小型电机，1996，23(1)：7～11。表1中q＝5的中的绕组余弦分布的匝比系数，为跨距1-11的数据。不同于本发明跨距1-13。
王怀林.谈适用于对称不等匝的绕组系数公式.中小型电机，1996，23(2)：28～29。有公式，有参数q+0.5-0.5Y(q为每极每相槽数，Y为绕组跨距)。给权数可视技术提供了条件。
发明内容 成型线圈用于大电机和高压电机。q＝5的成型线圈绕组采用1-13或1-14跨距。1-13五次谐波为零，七次谐波为0.088；1-14五次谐波为0.1，七次谐波为0.016。发明运用Excel权数可视技术对其进行双层叠绕组对称不等匝优化。求得1-13跨距下，0.72/1/1.2/1/0.72的匝比，对应五次谐波为零，七次谐波为0.00007。实施能改善电机性能。加以小匝数大截面的变截面绕组措施，可进一步降低绕组电阻，提高电机效率。
Excel权数可视技术布局：A2为每极每相槽数q，B2为跨距Y，C2＝A2+0.5-0.5*B2，C3＝C2+1，选中C3自动填充至C6，这就是槽权数。D2～D6输入对应匝数(等匝也可全取1)。D7＝SUM(D2：D6)。F1输入1，G1输入5，H1输入7。F2＝$D2*COS(F$1*3.1415926*$C2/3/$A$2)选中F2自动填充至F6。这就是槽权数效应。F7＝SUM(F2：F6)这就是槽权数效应和。F8＝F7/$D$7。选中F2到F8自动填充至H8。F9＝COS((15-B2/A2)*3.1415926/3)，F10＝F8/F9。布局中的文字和符号：A1输为：q，B1输为：Y，D1输为：匝数或匝数比，E1输为：谐波次数，E7输为：右有效串联导体数，E8输为：绕组系数(幅值)，E9输为：短矩系数，E10输为：分布系数。
以对下4表的说明，阐述优化。
表1，2，4是1-13跨距下23匝和1-14跨距下22匝/23匝方案的有效串联导体数计算结果104.6/102.9/107.6和5，7次谐波的计算。表3是1-13跨距下对称不等匝的计算，有效串联导体数为106.3。假定表4电机性能功率因数有余量，表3方案是表1，2，4的可替换方案。观察5，7次谐波对比是再理想不过的方案。按附图槽内导体数为43/43/48/50/48。表3对表1相对电阻系数有三方案。1，50匝和原46截面积持平为：50/46*116/115＝1.0964；2，18匝放截面为：(2*18/(46-46/50*30)+(30+25*2)*50/46)/115＝1.0623；3，各匝数均占半槽为：(30*60/46+25*2*50/46+18*2*36/46)/115＝1.0578，30匝的截面电流密度不超时可取。由于成型线圈绕组每个线圈为独立线圈上述方案易行。
附图说明 附图明示了每极每相槽数q＝5，线圈跨距Y＝12双层叠绕对称不等匝槽内导体数：以5个槽为循环段，槽内导体数为a+b/b+a/c+a/b+b/a+c。可以方便看出哪个槽内导体数最大。
具体实施方式 在EXCEL布局中输入原方案，记录有效串联导体数。查原性能，根据改进方向 目标确定新的有效串联导体数，并以给出具体匝数在EXCEL布局中的计算结果的谐波决定方案，或继续寻找优化方案。最后确定采用导线3方案之一。
方案实施可改善电机起动性能，降低振动、噪声，降低杂耗，降低温升。大电机杂耗和铜耗持平，所有的q＝5的大电机实施，有利于降低温室效应。
表3对表1有效串联导体比为1.0163(使电机降低铁耗，略增转子铝耗)。省铜0.082(116/115*46/50＝0.93)对实测杂耗电机效率提高。
Claims (1)
- 成型线圈用于大电机和高压电机。q＝5的成型线圈绕组采用1-13或1-14跨距。1-13五次谐波为零，七次谐波为0.088，1-14五次谐波为0.1，七次谐波为0.016。杂耗对高压电机和大电机的不利影响更为突出。降低成型线圈绕组的杂耗效果也更为突出。对q＝5，用1-13跨距，0.72/1/1.2/1/0.72的对称不等匝匝比，可使五次谐波为零，七次谐波为0.00007。若根据槽内导体数，放大小匝数导线截面积，可降低定子绕组电阻，提高电机效率。1，q＝5，跨距1-13匝比接近0.72/1/1.2/1/0.72的对称不等匝成型线圈双层叠绕组。2，q＝5，跨距1-13匝比接近0.72/1/1.2/1/0.72的对称不等匝成型线圈变截面双层叠绕组。
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