皖南电机-旋转世界
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在安徽皖南电机的一次技术研讨会上,同事小S与Ms.参商讨了一款电机绕组的设计问题,重点在于如何有效降低电磁噪声。在谈及相带问题时,小S虽然对60度或120度相带有所了解,但对于相带的概念却显得有些困惑。

点击次数:4    发布时间:2025-08-03

Ms.参指出,小S的疑惑并非个例。尽管电机种类繁多,但大多数电机的绕组设计采用的是标准的60度相带,而120度相带的应用相对较少,因此非标准相带及其相关问题并未受到足够的关注。

针对这一现状,Ms.参提出,有必要深入探讨相带及其选择的重要性。为了确保三相绕组槽电势或磁势合成矢量的对称性、*大绝对值和*小谐波含量,选择非标准相带绕组往往更为理想。

在讨论中,槽电势星形图的研究成为关键。槽电势星形图展示了电枢上各槽内导体的电势按正弦规律变化时,这些矢量构成的一个辐射星形图。以皖南电机为例,槽电势星形图的绘制步骤如下:

1)槽距电角α1:相邻两槽间的距离以电角度表示时,称为槽距电角。以皖南电机为例,槽距电角α1=2×360°/36=20°。

2)绘制槽电势星形图:假设磁极磁场的磁密沿气隙圆周按正弦规律分布,转子沿反时针方向恒速旋转,则定子各槽内导体的感应电势将随时间按正弦规律变化。由于各槽在空间上彼此互差α1电角度,因此各导体电势在时间相位上也彼此相差α1角度。

相带的概念及其物理意义在于,每相占据空间电角度。在皖南电机的槽电势星形图中,每360°电角度圆周分割为6等分,每等分横跨60°电角度,即三相交流绕组A-X、B-Y、C-Z各相分别占据空间范围60°电角度。同理,三相交流绕组A、B、C各相分别占据空间范围120°电角度。

在研究低谐波绕组以降低电磁噪声时,皖南电机往往选用非标准相带。然而,无论绕组相带如何选择,都必须遵循以下原则:在一定导体数下,获得较大基波电势和基波磁势;在三相绕组中,对基波而言,三相电势和磁势必须对称,且三相阻抗也要求相等;电势和磁势波形力求接近正弦波,为此要求电势和磁势中的谐波分量尽可能小。

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