单速变极计算方法及额定转矩验算

1.单速变极时首先要考虑下面问题，并进行计算

1）定子和转子槽数的配合问题。以避免改后的电动机不能起动，噪声过大以及振动问题。

定子槽数Q₁和转子槽数Q₂必须符合下列不等式：

Q₁^-Q2≠0

Q₁^-Q2≠±2p

Q₁^-Q2≠1±2p

Q₁^-Q2≠±2±4p

2）改极时不宜使改极前后的极数相差太多。例如不宜将6极电动机改为2极电动机，也不宜将2极电动机改为6极电动机。

3）当极数减少时，转速将增加，这时要验算转子的机械强度，验算方法是计算转子表面的圆周线速度V₂。

式中 V₂——转子表面的圆周线速度；

D₂——转子外径（cm）；

n_e——转子转速（r/min）。

笼型转子的异步电动机V₂≤40～60m/s

4）转速增加后，电动机的额定转矩要减小，所以还要校验电动机的转矩是否满足生产机械的要求。

式中 T_e———转速增加后电动机的额定转矩（N-m）；

P_e′———转速增加后电动机的额定功率（kW），P_e′可根据表5-3中经验公式进行计算；

n_e———转速增加后电动机的额定转速（r/min）。

5）极数增加时（即转速减小），额定功率必然随之减少。根据表5-1中经验公式计算出来的额定功率P_e′应该校验是否能满足生产机械的要求。

2.根据表5-3进行计算，确定绕组数据

表5-3 三相异步电动机改极计算经验公式

注：1.表中下标2、4、6、8代表2极、4极、6极、8极。

2.每相串联匝数经验公式前系数的选择，对于铁心质量不好的取大值，反之取小值。

3.导线截面积经验公式前系数，对于早年产品取大值。

4.表中数据，适用于供电电压，频率及接法均不改变的情况。

【例5-7】 将一台6极笼型电动机改为4极电动机，重配一个适当的定子绕组。

解：1）首先查出这台电动机的主要数据：

P_e6=7.5kW，I_e6=15.53A，△联结，U_e=380V，2p=6。

其铁心及定子绕组数据为

D₁=24.5cm，D=17.4cm，L=17cm，。单层链式绕组，每圈匝数W_n=37（匝），并联支路数a=1，导线是1根ϕ1.4漆包线。转子外径D₂=17.33cm。(www.xing528.com)

2）6极时每相串联匝数W₆为

（匝）

6极时每极每相槽数q₆为

因为是单层绕组，查K_W=K_d表4-3得6极的绕组系数K_W6为

K_W6=0.956

3）4极时，每极每相槽数q₄为

也嵌为单层绕组（单层交叉式）查表4-3得K_W4=0.958

4）根据表5-3经验公式计算：

每相串联匝数W₄为

匝。

4极时每圈匝数：

取W_n4=33（匝）：

4极时导线直径：

d₄=（1.05～1.08）d₆=（1.05～1.08）×1.4=1.47～1.51mm

取标准线径：d₄=1.5mm（即4极用1—ϕ1.5）

4极时额定功率：

P_e4=（1.15～1.25）P_e6=（1.15～1.25）×7.5=8.6～9.4kW

取P_e4=9kW

5）验算：转子表面的圆周速度：

V₂<（40～60）m/s符合要求。

计算额定转矩：

T_e4应大于负载转矩。

结果：4极绕组确定为：

单层交叉式绕组，每圈的匝数W_n4=33匝

线径为1—ϕ1.5，支路数a=1，仍用△联结。额定功率为P_e=9kW。