Y系列感應(yīng)電機采用低諧波繞組的高效化改造
【圖文】：
12電工電能新技術(shù)第33卷感應(yīng)電機的氣隙磁場進行傅里葉分解，得到各次諧波幅值，具體數(shù)據(jù)見表4。根據(jù)表3計算的各次諧波的繞組系數(shù)，采用低諧波繞組后，由于主要的低次諧波的繞組系數(shù)都有所下降(見表3)，所以電機的低次諧波含量明顯下降，齒諧波產(chǎn)生的21次和23次諧波的繞組系數(shù)略有下降。圖1一對極下氣隙磁場波形Fig．1Fluxdensitywaveformsunderapairofpoles表4氣隙磁場基波及各次諧波幅值Tab．4Amplitudeoffundamentalandharmonic諧波次數(shù)幅值/T低諧波繞組感應(yīng)電機改造前電機10.790.8230.010.01250.0120.03070.0040.02590.0010.002110.00140.0080130.0020.005150.00150.0091170.00280.0188190.00430.0194210.06790.0819230.12740.17753.3穩(wěn)態(tài)性能3.3.1額定點電磁性能Y系列感應(yīng)電機改造前電機線圈的跨距為10，節(jié)距比為0.83;采用低諧波繞組后，線圈跨距分為12、10、8和6，其中短跨距線圈的匝數(shù)比例較高，平均節(jié)距比變?yōu)?.81。所以定子繞組端部尺寸變小，繞組的平均半匝長度縮短，定子相電阻減小，諧波的繞組系數(shù)大大降低，從而電機的氣隙磁場諧波含量下降。諧波引起的雜散損耗隨之減小，諧波在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的銅耗也有所下降。在額定點運行時，低諧波繞組感應(yīng)電機勵磁電流較小，相電流減小，定子的銅耗降低。在輸出功率相同的前提下，低諧波繞組感應(yīng)電機的相電流有效值和氣隙磁場都有所降低，電機的銅耗和鐵耗都相應(yīng)下降，效率提高1.7%，具體數(shù)據(jù)詳見表5。且其電負荷和磁負荷都有所降低，其過載能力略高。表5額定點性能比較Tab．5Performancecomparisonatratedpoint性能參數(shù)低諧波繞組感應(yīng)電機改造前電機額定轉(zhuǎn)速/(r/min)14701473額定轉(zhuǎn)矩/(N·m)140.5139.4輸出功率/kW21.621.5相電流有
第12期李娟，等:Y系列感應(yīng)電機采用低諧波繞組的高效化改造13圖2改造前電機與低諧波繞組感應(yīng)電機負載性能對比Fig．2Loadperformancecomparisonbetweennormalinductionandlow-harmonic-windingmotor為181.9A，為額定電流的7.7倍。而改造前Y-180L-4感應(yīng)電機的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為2.1，起動電流倍數(shù)為8.0。因此，改造后的低諧波繞組感應(yīng)電機具有更好的起動性能。3.5機械特性在額定轉(zhuǎn)速附近的區(qū)間內(nèi)，由于轉(zhuǎn)差較小，轉(zhuǎn)子鼠籠的集膚效應(yīng)不明顯，電機的磁密處于臨界飽和狀態(tài)，采用磁路法計算，可獲得較高的精度。為了簡化計算，對傳統(tǒng)的T型等效電路做出如下假設(shè):(1)電機的勵磁電流Im相對于定子電流I而言較小，，可以忽略，則轉(zhuǎn)子漏感可以移到定子側(cè)。(2)忽略鐵耗，在勵磁支路上僅有互感。根據(jù)上述假設(shè)，對感應(yīng)電機等效電路做合理的修改，得到穩(wěn)態(tài)運行時感應(yīng)電機一相的等效電路圖，如圖3所示［12］。圖3中，Ｒs為定子相電阻，Ll為定子漏感和等效到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子漏感之和，M為定轉(zhuǎn)子之間的互感，Ｒr為等效到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子電阻，ω為供電電壓頻率，ωs為轉(zhuǎn)差頻率，U是相電壓有效值，I為相電流有效值，Im為勵磁電流有效值，Ir為轉(zhuǎn)子電流有效值。根據(jù)有限元仿真結(jié)果可計算出等效電路中各參數(shù)，結(jié)果見表6。低諧波繞組主要影響了電機定轉(zhuǎn)子之間的互感，其比改造前繞組的互感增加了10%，即產(chǎn)生相同的氣隙磁場時低諧波繞組感應(yīng)電圖3感應(yīng)電機等效電路Fig．3Equivalentcircuitofinductionmotor機的勵磁電流要小于改造前電機。由于低諧波繞組的繞組系數(shù)較改造前繞組的繞組系數(shù)略小，所以在轉(zhuǎn)子鼠籠相同時，其等效到定子側(cè)后的轉(zhuǎn)子電阻要大，電機的臨界轉(zhuǎn)差率會增大，電機的機械性能有所變軟，機械特性曲線如圖4所示
【作者單位】： 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【分類號】：TM346
【參考文獻】
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4 陳艷;周國榮;;談如何降低三相交流電機的諧波磁勢[J];防爆電機;2007年01期
5 宗和;;單雙層繞組線圈計算[J];中小型電機技術(shù)情報;1977年02期
6 丁華章;;低諧波繞組的原理與計算[J];中小型電機;1988年05期
7 趙慶普;;低諧波繞組的研究[J];中小型電機;1990年06期
【共引文獻】
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5 何思源;符敏利;楊金霞;;定子斜槽對永磁電機軸承的影響[J];大功率變流技術(shù);2012年02期
6 楊金霞;元約平;王健;何思源;;永磁同步牽引電動機溫度場仿真分析[J];大功率變流技術(shù);2012年03期
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10 周承鳴;姚纓英;李建明;戴玉松;;雙繞組變壓器漏感參數(shù)計算及其在阻抗電壓設(shè)計中的應(yīng)用[J];變壓器;2010年12期
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5 楊秀和,田軍;q_1/q_2=(3/4)/3低諧波變極繞組分析[J];防爆電機;1998年03期
6 李曉松,陳喬夫;雙層同心式低諧波繞組研究[J];微電機(伺服技術(shù));2004年04期
7 宗和;;單雙層繞組線圈計算[J];中小型電機技術(shù)情報;1977年02期
8 丁華章;;低諧波繞組的原理與計算[J];中小型電機;1988年05期
9 趙慶普;;低諧波繞組的研究[J];中小型電機;1990年06期
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