反向法调制非倍极比双速电动机绕组优化

前面对倍极比双速电动机绕组用的反向法基本上是正规分布绕组。所谓正规分布绕组是指相矢量分布是有规则的（每个方向上矢量的槽数相等，各矢量之间夹角相等）。在非倍极比双速电动机绕组中，既用到正规分布绕组，也常用到非正规分布绕组。下面举例说明非倍极比双速电动机绕组的排列方法。

1.正规分布绕组

【例4-14】 一台定子36槽电动机，利用反向法排出4/6极正规分布双速单绕组。

解：1）选4极绕组为基准极并画出它的槽矢量星形图，并标出相号。如图4-29所示。

2）画出6极槽矢量星形图如图4-34所示，标出槽号，并根据4极时各槽相号标出相号。

3）取定三个相矢量，如图4-34中所示。据此标出各相号的正负。在这个槽矢量星形图上取定相矢量方向时，无法做到各相槽按组全部连号。图上所取相矢量方向中，B相的16、17、18和34、35、36槽，C相的13、14、15和31、32、33槽，其中都有一个槽和另两槽不同号——接法相反，所以绕制线圈时这三只不能连绕。

4）检查三相，是对称的。且为同转向方案。

5）列出绕组排列表见表4-19。

图4-34 36槽6极槽矢量星形图

表4-19 4/6极双速电动机绕组排列表

6）绕组的嵌绕和接线。取线圈节距，双层叠绕组。从排列上看出共绕十六组线圈组，其中3个线圈为一组者共8组；2个线圈一组者共4组；1个线圈为一组者共4组。每个线圈的匝数、节距完全相同。

绕组联接方式：采用2/△联结法，用于恒功率场合；采用2/联结法用于要求4极出力提高的场合，引出线为6根。

2/联结法的接线如图4-35b所示，2/△联结法的接线如图4-35c所示。

图4-35 绕组的嵌放和接线

a）圆形简化接线图 b）2/联结 c）2/△联结

7）绕组系数计算，分布系数：

4极时，K_d4=0.96（前例已算过）

6极时，（见图4-34）

短距系数：y=6，4极时，短3槽，相当于60°电角度；6极时为整距，所以

K_y4=cos30°=0.866，K_y6=1

绕组系数：K_W4=0.96×0.866=0.831

K_W6=0.644×1=0.644

看出此种绕组在6极时绕组系数较低，只能适用低速出力要求不高的场合。(www.xing528.com)

2.非正规分布绕组

【例4-15】 是用反向法排出了4/6极正规分布双速电动机绕组。虽然存有一定优点，但缺点主要是6极绕组分布系数低，引起的绕组系数低。这使6极状态运行时电动机的空载电流大，迫使绕组必须增加匝数，减小线径，结果导致在两种磁极数下的电动机出力都降低。在这种情况下，为使电动机出力大些，可采用非正规分布绕组。

非正规分布绕组，就是每相矢量分布不正规的绕组（各电动势矢量方向所含槽数不等或夹角不等）。对上例来说，采用这种绕组的主要目的是提高6极时的分布系数。当然不可避免地会降低另一磁极数（4极）的分布系数，但结果使两种磁极数时的出力比较接近，弥补了前面排列的不足。

下面仍以4/6、36槽电动机为例，说明非正规绕组的排列方法。

从正规绕组6极时一相分布情况看（见图4-34），它共有6个矢量，每个矢量含2槽，矢量分布可写为2、2、2、2、2、2，共12个槽。比较分散，所以分布系数低。现在将其改为2、4、4、2的不正规分布如图4-36所示。要满足这种分布，又要使变极时各槽相号不能变，那么4极也必须同时重新调制，取其矢量分布为2、2、2、2、2、2（原来为4、4、4），如图4-37所示，也是对称的。

图4-36 6极36槽非正规分布槽矢量星形图

图4-37 4极36槽非正规分布槽矢量星形图

由此得出绕组排列表，见表4-20。

表4-20 4/6极36槽非正规绕组排列表

取y=6（6极全节距）双层叠绕组，从排列表上可得到共绕十四个线圈组，其中，四个线圈为一组者共6组；两个线圈为一组者共4组；一个线圈为一组者共4组。采用2/△联结法，其接线后引出6根出线，且为反转向方案。其接线图如图4-38所示。

图4-38 4/6极36槽非正规分布绕组接线图

a）圆形简化接线图 b）接线原理图

这种绕组的绕组系数计算如下：

分布系数：4极时，

6极时，

因y=6，4极时，K_y4=cos30°=0.866

所以，短距系数：K_y6=1

绕组系数：K_W4=0.83×0.866=0.72

K_W6=0.88×1=0.88

与前例相比，6极时的绕组系数大为提高，而4极时相应降低，从而使两种转速下功率相近，适用于两种转速功率要求均高的场合。