电动机绕组形式的选择及优化调整方法

一般尽可能用正弦绕组，正弦绕组的每槽匝数分配参见本章第二节的相关内容。少槽小容量电动机也可选择等匝单层绕组。

若按上述计算绕制的绕组结果，电动机的起动性能不符合要求，可以对电容量或副绕组进行调整。对电容式电动机，若起动转矩小，可适当增加电容值；对电阻分相电动机，若起动转矩不足，可减少副绕组匝数，若起动电流过大，可在副绕组串接适当电阻。

例：一台失去铭牌的空壳单相电动机，绕组数据不清楚，要将其重绕成电容运转式电动机的定子绕组。

图6-33 槽形尺寸

解：1）测得空壳电动机上的有关数据：定子铁心外径D₁=9cm；内径D=4.8cm；铁心长度L=4.8cm；定子槽数Z=24；定子齿宽b_t=2.36mm；槽形尺寸如图6-33所示，定子轭高h_j=10.68mm。

2）估算极数：，可知这台电动机：2p=2

3）计算极距：

4）每极磁通：

取B_δ=0.5T，α_δ=0.6Φ=α_δ·τ·L·B_δ×10^-4=0.6×7.536×4.8×0.5×10^-4=10.85×10^-4 Wb

5）计算主绕组串联总匝数：匝

6）确定绕组的结构形式：按照绕组系数K_W=0.8，每极槽数，可查表6-2得正弦绕组的分布，主绕组为5B布线，匝数比为26.8，25，16.5，10.3。其每极的线圈绕5个，从小到大的匝数分配为（1～12）：122匝；（2～11）：114匝；（3～10）：97匝；（4～9）：75匝；（5～8）：47匝。

7）槽面积：

槽的有效面积：

S_c′=K·S_c=0.5×58.9=29.45mm²

8）导线截面积：（取正弦绕组匝数最多的槽N_m=122匝）查取标准线径为ϕ0.55mm S_m′=0.238mm²。

9）功率估算：

I_c=S_mj=0.238×4=0.952A(www.xing528.com)

查图6-32，得η·cosφ=0.53。

P_e=U_eI_eηcosφ=220×0.952×0.53=110W

10）电容运转式副绕组串联总匝数：

W_n=（1～1.3）W_m=（1～1.3）×912=912～1185

取W_n=1080匝。

导线截面积：

取标准线径为ϕ0.49mm，S_n=0.1886mm²。

副绕组亦按5B型正弦绕组分配匝数，其匝数比也为26.8，25，21.4，16.5，10.3，每极的线圈也是5个，从大到小的匝数分配为144，135，115，89，56。

11）电容器的选取：

C=8·j_nS_n=8×4×0.1886=6μF

选C=6μF，耐压为400V的电容器。

12）绕组计算结果：主绕组采用5B型正弦绕组，共2个极相组每极相组合5个线圈，匝数分配（从大到小）：122，114，97，75，47匝。导线用1-ϕ0.55mm。副绕组也采用5B型正弦绕组，2个极相组，每极相组合5个线圈，匝数分配（从大到小）：144，135，115，89，56匝。导线用1-ϕ0.49mm。绕组的嵌放展开图及端视图如图6-34和图6-35所示。

图6-34

图6-35

电容器用6_μF/400V无极性电容器。

本电动机的额定电压U_e=220V，功率P_e=110W。