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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