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科学瞎想系列之一四六 电机绕组(22)

上期介绍了双绕组变极调速电机绕组设计时的一些注意事项及分析方法。其实在变极调速中应用更加广泛的是单绕组变极,即在定子上只嵌装一套绕组,通过改变绕组的不同接法来获得两种或多种极对数。与双绕组变极相比,单绕组变极的材料利用率更高,电机的体积重量更小,不存在运行时总有一套绕组闲置造成的冷热不均等问题,但由于两种或多种不同的极对数都是通过一套绕组的不同接法来实现,这就需要在绕组设计时同时要兼顾两种甚至更多种极对数下的电机性能,使得绕组设计更加复杂。在电力电子技术不太发达的时期,单绕组变极曾经是国内外电机学者和工程技术人员研究的热点,在这方面,我国老一辈科研工作者取得了举世瞩目的研究成果,大量研究成果已在中小型异步电机系列产品中广泛应用。特别值得一提的是以华中工学院(现华中科技大学)许实章教授为首的研究团队,于上世纪八九十年代就在单绕组变极领域取得了国际领先水平的科研创新成果,创造性地提出了利用“槽号相位图”和“对称轴线法”进行单绕组变极设计的方法,走出了一条拥有自主知识产权的发展道路,出版了两本关于电机绕组理论方面的经典专著《交流电机的绕组理论》和《新型电机绕组 ——理论与设计》。以此为理论依据,先后发明并研制成功了高起动性能的谐波起动电动机、第二代双波起动的谐波起动电动机、第三代三波起动的谐波起动电动机等一大批单绕组变极科研成果。鉴于许老的绕组理论过于高深,篇幅所限这里不可能详细介绍这些顶级研究成果,有兴趣的BOSS们可以精读许老那两本著作,这里仅就有关单绕组变极调速的基本原理和基本方法予以介绍。

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