單相雙值電容電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)
齊光寧 趙大偉（哈爾濱工業(yè)高等專科學(xué)校150076）
1引言
采用雙值電容，可使單相電動(dòng)機(jī)具有起動(dòng)性能好、力能指標(biāo)高。根據(jù)廠家要求，并結(jié)合韓國(guó)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了新型的雙值電容電動(dòng)機(jī)。計(jì)算的結(jié)果達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
電機(jī)外型尺寸應(yīng)與韓國(guó)產(chǎn)品相同，頻率為60hz，技術(shù)指標(biāo)符合nena標(biāo)準(zhǔn)。新設(shè)計(jì)的kc-185t型4極電機(jī)，額定功率為3. 75kw，額定電流2ia，額定電壓230v，堵轉(zhuǎn)矩倍2. 18，****轉(zhuǎn)矩倍2.18，堵轉(zhuǎn)電流133a.效率百分之78.5，功率因數(shù)0. 92。
實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)是在定、轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)外徑尺寸不變、鐵心長(zhǎng)度基本與韓國(guó)產(chǎn)品一致的前提下進(jìn)行。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是定、轉(zhuǎn)子槽形尺寸計(jì)算、繞組計(jì)算及電容的選配。
2.1槽配合選擇
原產(chǎn)品定、轉(zhuǎn)子槽配合為36/44,經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)子齒磁密偏高，故參照文獻(xiàn)1選擇常見(jiàn)槽配合36/34，適當(dāng)加寬了轉(zhuǎn)子齒，以降低轉(zhuǎn)子的負(fù)序鐵耗。
2.2繞組計(jì)算
定子的主、副繞組排布見(jiàn)附圖。
主繞組采用偶數(shù)節(jié)距方案，副繞組采用奇數(shù)節(jié)距方案。按正弦分布規(guī)律得主、副繞組匝分布系數(shù)見(jiàn)表1。
主、副繞組的繞組系數(shù)分別為0. 793，0. 893。
為使得實(shí)際制作線圈更方便些，主繞組節(jié)距兩個(gè)線圈皆采用相同匝系統(tǒng)（即線圈匝數(shù)相同），故主繞組匝分布系數(shù)相應(yīng)改變（見(jiàn)表2）。相應(yīng)主繞組的繞組系數(shù)為0. 802。
2.3匝比的選擇．
根據(jù)磁路計(jì)算確定了主繞組匝數(shù)，并經(jīng)多方案比較，發(fā)現(xiàn)合適的匝比k≈1. 24，從而確定副繞組匝數(shù)。
2.4電容的選配
運(yùn)行電容大小對(duì)力能指標(biāo)有很大影響。電容值大，功率因數(shù)增大。若電容隨過(guò)大．會(huì)導(dǎo)致效率下降甚至不合格。經(jīng)驗(yàn)算，起動(dòng)電容越大，則起動(dòng)阻抗值越小．這會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大、起動(dòng)電流增大。為避免起動(dòng)電流過(guò)大？選配起動(dòng)電容為6000f。
2.5電流的調(diào)整
電機(jī)起動(dòng)或額定運(yùn)行時(shí)，欲保證力能指標(biāo)較高，應(yīng)盡可能減少負(fù)序電流的影響。設(shè)計(jì)時(shí)是通過(guò)調(diào)整主、副相電流的相位差來(lái)減少負(fù)序電流影響的，合適的相位差約為90度左右。這種電機(jī)副繞組電流比主繞組電流小很多，額定運(yùn)行時(shí)主、副繞組磁努不對(duì)稱，但若電流相位差合適，仍能保證力能指標(biāo)合格。
3系列化設(shè)計(jì)
根據(jù)上述方案．，在保證沖片尺寸相同條件下，可進(jìn)行其它規(guī)格單相電機(jī)的系列化設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)際計(jì)算，發(fā)現(xiàn)有下述幾條規(guī)律可遵循：
a．功率pn不相同時(shí)，比值額定電壓主繞組匝數(shù)．鐵心長(zhǎng)度，近似相等。
b．如果額定電壓己，相同，則隨風(fēng)正比變化。
c．匝比k減小，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩瓦：增加，匝比k減小．則容抗減小，導(dǎo)致增大電容量。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)計(jì)算，新型極電機(jī)電磁方案達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。設(shè)計(jì)值堵轉(zhuǎn)矩倍為2. 417．****矩倍2.5．堵轉(zhuǎn)電流l32a．效率百分之79. 33，功率因數(shù)0.948。
可見(jiàn)，采用雙值電容．可使單相電機(jī)性能良好，具有較大的力矩輸出，為進(jìn)一步提高力能指標(biāo)，可在工藝過(guò)程允許條件下，對(duì)沖片材料氧化處理．以降低鐵耗：適當(dāng)減小氣隙．以提高功率因數(shù)。
進(jìn)入：
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