多功能電動機定子繞組的布線方法
2023-12-02 19:17:11 4
專利名稱：多功能電動機定子繞組的布線方法
技術領域：
本發明涉及一種多功能電動機定子繞組的布線方法，屬於電動機製造技術領域。
目前，工程上使用的Y系列電動機，輸出扭矩小，性能不穩定，不節電，輸出效率低。經檢索國內外12篇文獻，未見有與本發明相符的文獻報導。
本發明的目的在於克服現有技術的不足而提供一種三相正弦繞組、角-星形混合平行接法，輸出扭矩大，節省電源的多功能電動機定子繞組的布線方法。
本發明的目的是這樣實現的定子繞組採用三相正弦繞組，其布置方法是在同一定子槽內同時布置有三角繞組和星形繞組；單層繞組的布線方法是角-星形混合連接；雙層繞組的布線方法是一層星形連接，一層為角形連接；接線方法採用角-星混合平行接線法，具體方法是，將三個星形繞組的6個接頭分別與3個三角形繞組的6個接頭連接，三個星形繞組的中點各設有一個接頭作為中性點，三個三角形繞組的中點各設有一個接頭作為與三相電源連接的端點。
所述的雙層布線繞組的位置可互換。
所述的平行接線法的繞組的位置也可互換。
利用本發明的布線方法和接線方法製造的電動機輸出扭矩大，比普通Y系列電動機大數倍，低速性能穩定，轉速可在10-1萬轉範圍內連續變化並且可在任意轉速下長期運行，在頻率變化時可恆扭矩輸出，也可做到恆功率輸出。高效節能在同等工作條件下，比普通Y系列電動機節電30％-55％，比其它類型變頻調速電動機節電30％-100％以上。它彌補了普通電動機和變頻調速電動機存在的外特性差等不足，同時也開闢了節省電力資源的新途徑。本布線方法和接線方法適用於2級、4級、8級、10級、12級等極相繞組。利用本發明製造的電動機適用於所有需用電動機拖動的機電設備。
附面說明
圖1是本發明單層布線方法示意圖。
圖2是本發明雙層布線方法示意圖。
圖3是本發明接線方法示意圖。
下面結合附圖及實施例詳述本發明。
本發明的要點是三相定子繞組(角-星)混合定子繞組布線和平行接線法。布線方法的設計思想是採用三角形繞組和星形繞組在同一定子槽內進行排列布線，使得在同一定子槽內同時布置有三角繞組和星形繞組；既利用每相星形繞組在定子槽內排列時滯後三角形繞組30度空間電度角，使兩部分繞組中的感應電動勢有30度電度角的相位差。本發明以4級相繞組為實施例其布線方法分單層和雙層兩種，單層布線方法如圖1，它採用角-星形混合連接；組成圖中的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12線圈。然後由角形線圈中抽出抽頭1、2、3、4、5、6。雙層繞組的布線方法如圖2，它的內層線圈1-12採用星形連接，外層線圈採用角形連接並抽出抽頭1-6。所述的星形連接層位於角形連接層之內，這兩種連接結構的位置可互換。具體層數根據設計要求選定，根據電機功率大小定單層還是雙層布線，一般來說，大功率雙層，反之單層布線。
接線方法實施例如圖3採用角-星混合平行接線法，具體方法是，將三個星形繞組的6個接頭 1-6分別與3個三角形繞組的6個接頭 1-6連接，三個星形繞組的中點各抽出一個接頭作為中性點，三個三角形繞組的中點各抽出一個接頭作為與三相電源連接的端點A、B、C。這種平行接線方法，保證星形部分繞組中的電流滯後於三角形部分繞組中電流30度時間電角度，三角形部分繞組和星形部分繞組的相電勢彼此之間互差120度電角度，星形部分繞組電勢滯後於三角形部分繞組的相電勢30電角度。顯著改善定子繞組中旋轉磁勢波形，從而有效地削減了高次諧波，降低了附加損耗，提高了效率。在接線方法中，角星繞組的位置也可互換。
角-星混合平行接法中三相正弦繞組每相匝數和參數的確定三相正弦繞組中三角形繞組和星形繞組的線圈匝數必須配合得當，才能消除或顯著消除電機旋轉磁勢曲線中的五、七次等高次諧波，三角部分每組線圈匝數(W△)和參數均為星形部分每組線圈匝數( )的√3倍，串聯導體長度三角部分為√3倍星形部分，串聯導體截面積三角部分為1/√3星形部分。每相電阻三角部分為星形部分的3倍，繞組電抗與繞組匝數的平方成正比，三角部分為星形部分電抗的3倍。但每項導體的匝數和參數的確定關鍵是考慮對定子磁通密度的確定並適當調整各個參數。
權利要求
1.一種多功能電動機定子繞組的布線方法，包括布線方法、接線方法以及參數的確定方法，其特徵在於a、定子繞組採用三相正弦繞組，其布置方法是在同一定子槽內同時布置有三角繞組和星形繞組；b、單層繞組的布線方法是角-星形混合連接；c、雙層繞組的布線方法是一層星形連接，一層為角形連接；d、接線方法採用角-星混合，具體方法是，將三個星形繞組的6個接頭分別與3個三角形繞組的6個接頭連接，三個星形繞組的中點各設有一個接頭作為中性點，三個三角形繞組的中點各設有一個接頭作為與三相電源連接的端點；e、角-星混合平行接法中三相正弦繞組每相匝數和參數的確定方法是三角部分每組線圈匝數和參數均為星形部分每組線圈匝數的√3倍，串聯導體長度三角部分為√3倍星形部分，串聯導體截面積三角部分為1/√3星形部分，每相電阻三角部分為星形部分的3倍，繞組電抗與繞組匝數的平方成正比，三角部分為星形部分電抗的3倍。
2.根據權利要求1所述的多功能電動機定子繞組的布線方法，其特徵在於雙層布線繞組的位置可互換。
3.根據權利要求1所述的多功能電動機定子繞組的布線方法，其特徵在於平行接線法的繞組的位置也可互換。
全文摘要
一種多功能電動機定子繞組的布線方法,包括布線方法、接線方法和參數的確定方法,其布置方法是:在同一定子槽內同時布置有三角繞組和星形繞組;單層繞組的布線方法是:角－星形混合連接;雙層繞組的布線方法是:一層星形連接,一層角形連接;接線方法採用角－星混合平行接線法。本發明高效節能,輸出扭矩大,可在10－1萬轉範圍內連續變化並且可在任意轉速下長期運行,適用於所有需用電動機進行動力拖動的機電設備。
文檔編號H02K3/28GK1378325SQ0110998
公開日2002年11月6日 申請日期2001年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者杜平, 劉碩成 申請人:杜平, 劉碩成