空調(diào)器用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步
電動機(jī)的研制
阮美韻 (寧波電器總廠315010)
1概述
為適應(yīng)市場的需要，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，于1988年8月開始研制’ysk系列電機(jī)。功率從10～385w，轉(zhuǎn)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(jī)，已形成較大規(guī)模的生產(chǎn)能力，產(chǎn)量占全國市場需求量的四分之一。設(shè)計中，按照jb4270—86(房間空調(diào)器風(fēng)扇用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)通用技術(shù)條件》及gb5956—86{房間空調(diào)器電器設(shè)備的安全要求》和其它相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，吸收樣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，在電磁計算上進(jìn)行精確的運(yùn)算和方案論證，進(jìn)行樣機(jī)試驗，數(shù)據(jù)調(diào)整，從而使設(shè)計的電機(jī)達(dá)到噪聲低、轉(zhuǎn)矩大、效率高、負(fù)載區(qū)域?qū)拸V、絕緣性能高、運(yùn)行可靠，各項性能指標(biāo)滿足用戶要求。尤其是低噪聲和外形設(shè)計，深得用戶好評。
該產(chǎn)品已于1989年通過市級鑒定，1993年通過了gbl2350國家安全認(rèn)證(ccee認(rèn)證)。
本文對ysk系列電機(jī)的電磁性能及設(shè)計制造作一簡述。
2采用l型副相抽頭調(diào)速
電機(jī)采用l型副相抽頭調(diào)速，調(diào)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(jī)，經(jīng)測試，效率高達(dá)47．6％(標(biāo)準(zhǔn)高速檔效率為36％)，力矩超過標(biāo)準(zhǔn)，并可節(jié)省電能。
l型副相抽頭調(diào)速接線圖見圖1，除主繞組和副繞組外，增加調(diào)速繞組。兩檔轉(zhuǎn)速，放一套調(diào)速繞組，三檔轉(zhuǎn)速，放二套調(diào)速繞組。主繞組占定子鐵心一半槽，副繞組加調(diào)速繞組占另一半槽，副繞組和調(diào)速繞組串聯(lián)。在定子鐵心槽中，其空間電角度同相，主繞組與調(diào)、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(xì)線表示副繞組，四聯(lián)大檔連繞，虛線表示調(diào)速繞組，小檔四聯(lián)連繞)。經(jīng)調(diào)速開關(guān)變換，可獲得不同的主、副繞組匝數(shù)比，達(dá)到不同要求的轉(zhuǎn)速。例如兩速，高速檔轉(zhuǎn)速的匝比k1為：
w3>w1
w2+w3>w1
w2+wl>w3
式中w1——主繞組匝數(shù)
w2——調(diào)速繞組匝數(shù)
w3——副繞組匝數(shù)
低速檔轉(zhuǎn)速的匝比k2為：
當(dāng)風(fēng)葉直徑和葉片角度選定后，風(fēng)量q、風(fēng)壓pf將隨轉(zhuǎn)速高、低而變化，從而達(dá)到空調(diào)器調(diào)節(jié)空氣溫度的目的。
要使電機(jī)運(yùn)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(jī)運(yùn)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(yùn)行、起動性能，低速檔是根據(jù)用戶所需轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。通過電磁計算，匝比調(diào)整和電容量計算后，進(jìn)行實(shí)測樣機(jī)主、副電流大小，便能判斷電機(jī)是否運(yùn)行在圓形磁場中。因圓形磁場兩相繞組磁勢的幅值應(yīng)相等。
式中 zφ1——繞組串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)
p——電機(jī)極數(shù)
kdq1——基波繞組系數(shù)
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(yùn)行時分布相同，kdq1基波繞組系數(shù)相同，只要主、副繞組串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)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(jī)是否運(yùn)行在圓形磁場中。
3定子繞組t型主相抽頭調(diào)速
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