交流电机变极绕组设计 Ⅰ:理论基础──概念和法则

论述与交流电机变极绕组设计有关的一些基本概念和法则。首先，提出交流电机的无统组概念，给出其定义及多数求法;其次，论述最小时称槽号组概念，给出其定义、性质及参数水法;最后，论述t参数条件。元绕组概念为交流电机绕组的设计提供了一个基本的分析途径;最小时称槽号组概念是设计交流电机变极绕组非正规对称方案的关键概念;t参数条件为变极绕组非正规方案的存在性提供了判别法则。

不断电新型变极绕组设计原理

本文提出了一种基于延边三角形接法的新型变极绕组，采用这种单绕组的双速电动机用简化的开关来实现变速且变速时不需切断电源、变速切换的可靠性较高。该绕组基波分布系数较高、磁势高次谐波含量较低、双边下有合理的气隙磁赛比，有着广阔的应用前景。文中着重论述新型绕组的设计原理与方法。

三相交流电机变极绕组结构的梳理和综述

本文对迄今为止已开发和应用的三相交流电机变极绕组的结构进行了梳理和综述 ,描述了各结构的相带宽度、出线根数和适用情形等特征 ,预期了三相交流电机变极绕组结构的发展前景。

基于变极绕组的无刷双馈电机起动特性研究

利用"复合线圈"原理提出一种转子绕组自增阻结构。通过分析样机的定、转子绕组联结方式,说明了由变极绕组原理设计的定子绕组对样机起动状态到运行状态的切换作用;详细地阐述了自增阻结构在样机起动时可以有效增大转子电阻折算值并在样机运行时恢复正常的原理。在不同负载工况下,利用有限元仿真和样机实验对样机自起动特性和样机异步起动方式的起动特性进行仿真分析与对比。仿真与实验结果表明转子绕组采用自增阻结构设计的无刷双馈电机克服了传统无刷双馈电机存在的起动电流大、转矩小的问题,具有良好的起动特性,适用于需要频繁起动的场合。

双极对数槽号相位图及其在变极绕组设计中的应用

本文提出一种"双极对数槽号相位图"。这种相位图除具有原单极对数槽号相位图的优点外,更具有其独特的优点:采用此相位图设计变极绕组时,可同时直观分析出同一统组方案在两种不同极对数下的分布情况,同时兼顾两种极对数下的统组性能,直接确定出对两种极对数均具有优良性能的绕组方案,根本改变了原有设计方法难以同时兼顾两种极对数下绕组分布情况和需凭主观经验选取变极方案的试探法,极大地方便了单绕组变极绕组的设计,因此是一种非常简便、直观、直接、实用的绕组设计工具。本文介绍了"双极对数槽号相位图"的原理、画法及特点,并以一个实际变极绕组的设计为例,阐述了此种槽号相位图的具体应用和实际效果。

应用“双极对数槽号相位图”设计变极绕组的新方法──对称块图法

作者在文献[1]中阐述了"双极对数槽号相位图"的原理、画法和特点。本文阐述应用双极对数槽号相位图实现单绕组变极双速绕组设计的新方法──对称块图法。文章首先讨论了槽号不重复选用的原则,然后详细讨论了常用的反向法变极及换相法变极两种方式,导出了其对称块图法的普遍规律及相应最佳方案的选取。这些规律只与变极绕组的联接方式有关,而与具体的绕组方案无关,因而很易掌握运用,从而实现变极绕组的直观、灵活设计。这是一种具有独特优点的设计方法。

反向与换相混合变极绕组的并联支路数算法及等效绕组

介绍电机绕组接成网络电路或连接不同线径支路情况下 。

新型三滑环绕线转子变极绕组接法研究

对具有三滑环的绕线型变极感应电动机，分析比较了常规的反向法和共轭法的特点和设计方法，指出在既要求所有极数均保持可串电阻调速性质不变又要求有好的性能条件下，可在转子电路中采用交－直变换的方法，将原来的交流输出变为直流输出。

新型变极绕组与异步电动机的调速

论述了一种新型的换相变极绕组，使单绕组双速笼型电动机从低速到高速实现了不断电切换，提高了变速切换的可靠性，又降低了变速切换开关的成本，双速下均有高的绕组基波分布系数、低的磁势谐波含量，且气隙磁密比值合理，用于驱动刮板输送机、双速电动葫芦等生产机械时显示出其低速起动电流小、起动转矩足够大、从低速切换到高速运行平稳的优点，且避免了过长的起动过程所带来的过大的电流冲击。

送风机用双速电动机变极绕组方案研究及实践

应用换相法变极设计原理，将与大型发电机组配套采用 Ｙ Ｙ／ Ｙ 接法的送风机电机改造成为△／ 接法的电机，经实践证明大大提高了送风机电机的运行性能．详细介绍了样机的两套绕组方案设计，并对运行性能进行了对比分析，证明了换相法变极的优越性．

交流电机变极绕组设计新方法——反向-换相法

文章提出设计交流电机变极绕组的新方法——反向-换相法,以72槽24/6极变极绕组为例说明了该方法的应用。结果表明,利用反向-换相法设计的变极绕组,在相带宽度上劣于利用换相法设计的变极绕组,而优于利用反向法设计的变极绕组;在出线根数上优于利用换相法设计的变极绕组,而劣于利用反向法设计的变极绕组。

36槽2/10极交流电机变极绕组的研究

本文对36槽2/10极交流电机变极绕组进行了详细研究 ,给出了两个优质方案。这两个方案的基波相带宽度分别是90°/110°和150°/60°,基波绕组系数分别是0.8951/0.7646和0.6828/0.8639。这两个方案的最大同向谐波含量均未超过7 %。

反接变极绕组的独立方案数及周期规律

本文针对具有３倍数极对数的反接变极绕组进行了排列、分析与研究、归纳出独立方案个数，得出了这些独立方案排列的周期规律，提出了初始方案参考相主波合成矢量的定位方法。

改进的36槽2/10极交流电机变极绕组设计

研究了 36槽 2 / 1 0极绕组的设计问题 ,提出了一种改进的设计方法。采用非正规 90°或 1 1 0°相带 ,在不至过多降低 2极设计质量的前提下 ,有效地提升了 1 0极的设计质量 ,包括基波幅值和谐波含量两个方面 ,其中基波幅值提升了1 4 .5 % ,最大同转向谐波含量降低了 4 .5 %。

交流电机变极绕组设计理论发展综述

对交流电机变极绕组的设计理论在纵（历史、现状）和横（原理、方法及工具）两方面进行了综合性描述，指出：作为设计原理，相位组合原理优于极幅调制原理；作为设计方法，基于双极对槽号相位图的统一设计法优于基于连续波的极幅调制法，也优于基于槽矢量星形图的三等分规法、基于单极对槽号相位图的对称轴线法和系统设计法及基于双极对槽号相位图的对称块图法；作为设计工具，双极对槽号相位图优于单极对槽号相位图和槽矢量星形图。

三相60°／60°相带变极绕组的一种新接法

三相６０°／６０°相带变极绕组的一种新接法王雪帆（华中理工大学）ＯｎａＮｅｗＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆ２－ｓｐｅｅｄＷｉｎｄｉｎｇｗｉｔｈ３Ｐｈａｓｅｓ６０°／６０°ＰｈａｓｅＢｅｌｔｓ￥ＷａｎｇＸｕｅｆａｎ（ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳ...

基于变极绕组的异步起动永磁同步电动机起动性能研究

异步起动永磁同步电动机(line-start permanent magnet synchronous motor,LSPMSM)因具有较高的效率、功率因数和转矩密度,因此在很多应用场合中远优于感应电机,但其应用又受限于较差的起动转矩和牵入同步能力。该文中设计了一种变极式异步起动永磁同步电机,其定子绕组采用新型的6/8变极绕组结构。通过对常规8极异步起动永磁同步电动机和变极异步起动永磁同步电动机工作原理的分析,以及利用二维有限元法比较分析起动过程中两电机的发电制动转矩、波动转矩、空载反电势及堵转转矩,其结果表明,6/8变极异步起动永磁同步电动机能够从根本上有效抑制发电制动转矩和波动转矩,显著提高了电机的起动能力。

采用对称迭加法设计8/10极3Y/3Y连接换相变极绕组

以60槽电机为例,提出采用“对称迭加法”设计8/10极、3Y/3Y连接、不等匝线圈的换相变极绕组。所获得实用方案的线圈匝比有1:2和1:2:3两种,均为双层布置,工艺简单,与采用等匝线圈的方案相比,3Y并联部分的线圈导体利用率有显著提高。

用双极对槽号相位图设计双层远极比变极绕组

以72槽4/32极绕组为例,详细介绍了如何利用双极对槽号相位图设计双层远极比变极绕组的方法.结果表明,利用该方法设计远极比变极绕组非常有效.

36槽2/8极交流电机变极绕组完全可选方案的研究

对36槽2/8极交流电机变极绕组进行详细研究,得到全部6个可选方案。这些方案的基波相带宽度从60°/160°过渡到150°/60°,基波绕组系数从0.8984/0.7199过渡到0.6353/0.8312。这些方案可供工程技术人员在选择变极绕组时参考。