空調器用單相電容運轉異步
電動機的研制
阮美韻 (寧波電器總廠315010)
1概述
為適應市場的需要，調整產品結構，于1988年8月開始研制’ysk系列電機。功率從10～385w，轉速有單速、二速、三速和四速，電壓為115v，頻率60hz，供出口各檔電機，已形成較大規模的生產能力，產量占全國市場需求量的四分之一。設計中，按照jb4270—86(房間空調器風扇用單相電容運轉異步電動機通用技術條件》及gb5956—86{房間空調器電器設備的安全要求》和其它相應的國家標準的規定，吸收樣機結構緊湊，外形美觀的優點，在電磁計算上進行精確的運算和方案論證，進行樣機試驗，數據調整，從而使設計的電機達到噪聲低、轉矩大、效率高、負載區域寬廣、絕緣性能高、運行可靠，各項性能指標滿足用戶要求。尤其是低噪聲和外形設計，深得用戶好評。
該產品已于1989年通過市級鑒定，1993年通過了gbl2350國家安全認證(ccee認證)。
本文對ysk系列電機的電磁性能及設計制造作一簡述。
2采用l型副相抽頭調速
電機采用l型副相抽頭調速，調速方法簡單安全，成本低，銅線可得到充分利用，嵌、繞線工藝簡單。通過合理的電磁計算，可獲得較高效率。如ysk25—4型4極25w電機，經測試，效率高達47．6％(標準高速檔效率為36％)，力矩超過標準，并可節省電能。
l型副相抽頭調速接線圖見圖1，除主繞組和副繞組外，增加調速繞組。兩檔轉速，放一套調速繞組，三檔轉速，放二套調速繞組。主繞組占定子鐵心一半槽，副繞組加調速繞組占另一半槽，副繞組和調速繞組串聯。在定子鐵心槽中，其空間電角度同相，主繞組與調、副繞組在空間上相差90o電角度。繞組分布詳見圖2(粗線表示主繞組，大小檔連繞，細線表示副繞組，四聯大檔連繞，虛線表示調速繞組，小檔四聯連繞)。經調速開關變換，可獲得不同的主、副繞組匝數比，達到不同要求的轉速。例如兩速，高速檔轉速的匝比k1為：
w3>w1
w2+w3>w1
w2+wl>w3
式中w1——主繞組匝數
w2——調速繞組匝數
w3——副繞組匝數
低速檔轉速的匝比k2為：
當風葉直徑和葉片角度選定后，風量q、風壓pf將隨轉速高、低而變化，從而達到空調器調節空氣溫度的目的。
要使電機運行在圓形磁場中，需正確計算繞組的匝比及串接的電容量。電機運行在高速檔時，其主、副繞組匝比為：
一般保證高速檔具有良好的運行、起動性能，低速檔是根據用戶所需轉速進行調整。通過電磁計算，匝比調整和電容量計算后，進行實測樣機主、副電流大小，便能判斷電機是否運行在圓形磁場中。因圓形磁場兩相繞組磁勢的幅值應相等。
式中 zφ1——繞組串聯導體數
p——電機極數
kdq1——基波繞組系數
i——電流有效值
fm——主(繞組)磁勢幅值
fa——副(繞組)磁勢幅值
從幅值f式可知主、副繞組在高速檔運行時分布相同，kdq1基波繞組系數相同，只要主、副繞組串聯導體數各乘電流有效值，fm與fa相等就能獲得圓形磁場。也可以直接從示波器中測出電機是否運行在圓形磁場中。
3定子繞組t型主相抽頭調速
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