专利名称:谐波起动方法及按该方法起动的电动机的制作方法
本发明属于交流电动机的起动方法和按该方法起动的交流电动机定、转子绕组联结法及结构。
为了提高电动机的起动转矩和降低起动电流，对异步电动机采用绕线型或具有深槽、双鼠笼等特种槽形的笼型;对同步电动机则依靠阻尼笼进行降压异步起动。目前，谈及解决、改善起动转矩，起动电流的文献有很多，例如中国的《中小型电机技术情报》1979，NO.1，P.16-20;1980，NO.4，P.27-30;苏联专利NO.756550。中国的《中小型电机技术情报》1979，NO.1和1980，NO.4提出的无滑环、无外接起动变阻器的绕线式异步电动机所用的方法是起动时改变转子绕组联结法，通过转子绕组中的三个触点断开或闭合来实现电动机的起动或运行状态。该文献中所说的电机虽然取消了滑环和电刷，但需要安装一套在转子旋转时能断开或闭合触点的机构，使转子结构复杂而造成电动机的运行可靠性降低。该电机通过改变转子绕组的联结以提高起动时定转子阻抗折算比，提高折算到定子侧的转子电阻及电抗，减小起动电流，增大起动转矩。但是由于电抗的增大，最大转矩降低而起动转矩增加不显著，不适用于起动转矩很大的场合。
苏联专利NO.756550提出的一个4极同步电动机的起动、励磁、阻尼绕组三合一的绕组方案，是利用基波起动，起动和运行时都为相同极数。起动时，转子上三相绕组依次位移60°，60°，240°电角度，是三相不对称的。这样的电机，只在把接入直流励磁的两个端点短路的情况下，才能产生较大的起动转矩，在重负载起动时不易到达同步转速，负载越重，加上直流励磁之后越难牵入同步。另外，它为了减小起动电流而必须采用降压起动，使之起动转矩减小。这个电机的三合一绕组在起动时不能串入起动电阻，否则将加剧转子三相电流的不对称程度。其三合一绕组的起动电流和直流励磁电流走的是同一个回路，两者互相干扰，不能共存。概括起来说，上述的电动机及目前广泛采用的起动方法给电动机的制造和运行带来电机结构复杂、零件繁多、运行可靠性低、制造成本高，起动过程中发生较大的电流冲击、干扰电网、缩短电机寿命，起动转矩不大，难以牵入同步等问题。对鼠笼型异步电动机则往往因转子铜耗较大而效率不高。
本发明的任务在于提出一种起动方法，来解决上述电动机起动时所存在的种种缺点。以及提出设计这种绕组的普遍方法，并在此基础上设计和制造出一系列结构简单，起动性能优良的电动机。
交流电动机的起动方法直接影响电动机的起动性能、电动机本身的结构，以及起动所需的额外装置，并且最后影响电动机的运行性能和从起动到运行的整个应用过程的可靠性。目前社会上采用和提出的各种起动方法都不能全面地满足上述各方面提出的要求。
本发明的目的在于提出一种称为“谐波起动”的起动方法，能比较全面地满足各方面的要求，同时提出三种利用谐波起动的电动机。
利用本发明所述的谐波起动可以研制出下列三种电动机1转子上无滑环、无电刷、无电的触点的绕线型异步电动机。这种电动机由于转子结构简化和无需额外的起动装置，不仅显著降低投资，并且大幅度提高其起动和运行的可靠性。
2.阻尼绕组和励磁绕组合二为一的高起动转矩的隐极式同步电动机。这种电动机由于转子结构简化、起动转矩很大，很容易牵入同步，以及无需额外的起动装置，因此远优于现有的同步电动机。
3.高起动转矩和高效率的笼型异步电动机。这种电动机的转子可采用工艺上最简单的圆形槽，既有很高的起动转矩，又有很高的效率，因此可取代当前工农业上广泛应用的笼型异步电动机。
本发明所说的电动机的谐波起动方法的详细述叙如下(1)谐波起动方法-本发明提出的谐波起动法的中心思想如下在电动机的起动过程中，把按基波极数设计的正常联结法的定子绕组部分地接入电网，或改变绕组内部联结法再接入电网，使定子绕组产生一个或几个极数与基波极数不同的很强的谐波磁场，简称“起动谐波”，此时或者起动谐波和基波同时存在，它们联合起来把电动机起动，或者只有起动谐波，而基波不存在，依靠起动谐波把电动机起动。电动机的转子上只装一套绕组，绕组中固定地接着二个和二个以上的电阻元件，称为“起动电阻”，并把它们设计成对起动谐波感应于转子中的电流，必须经过起动电阻才能构成通路，但对基波感应于转子中的电流，则不经过起动电阻而自行构成短路回路。这样，起动时由于起动电阻的作用，起动谐波产生很大的起动转矩，使电动机迅速起动和升速，同时也由于起动电阻的作用而降低起动电流。当电动机转速接近所需额定转速时，把定子绕组尚未接入电网部分接入电网，或把绕组改回正常联结法再接入电网，则起动谐波被完全消除，电动机在基波作用下正常运行。这时由于转子电流不经过起动电阻，因此转子损耗小，使电动机运行时具有很高的效率。
(2)利用谐波起动的绕线型异步电动机-利用谐波起动时，由于起动电阻固定地与转子绕组联结在一起，可以装在转子上散热条件良好的地方，因此取消了滑环、电刷、提刷和短路机构，这时转子电路上没有任何触点，因而构成转子上无滑环、无电刷、无电的触点的绕线式异步电动机。
(3)利用谐波起动的鼠笼型异步电动机-如果上述的转子绕组由导条和端环构成而制成鼠笼的型式，则构成谐波起动的笼型异步电动机。这时起动电阻用高电阻材料制成的端环代替，而在这些端环的表面或里面固定着许多用低电阻材料制成的联结片，把许多对的导条短路，对定子起动谐波感应于转子中的电流，必须通过上述高电阻端环才能构成通路，但对基波磁场感应于转子中的电流，则只通过上述的低电阻联结片和导条便构成短路回路。在此情况下，转子槽形可采用工艺性最好、最容易冲制的圆形槽，用较粗的紫铜圆杆作导条，因此导条电阻很小。这样，起动时依靠高电阻端环对起动谐波的作用而产生很大的起动转矩，运行时由于转子电流不经过高电阻端环，转子铜耗小，保证电机有很高效率。
(4)利用谐波起动的隐极式同步电动机-该电动机的转子上只有一套绕组，联结着用以提高起动转矩和降低起动电流的起动电阻，还有二点分别接至二个滑环，而在该二滑环加上直流电压，通入直流励磁电流时，该绕组便产生一个基波极数的磁场。对定子起动谐波感应于转子中的电流，必须经过上述起动电阻才能构成通路，但直流励磁电流则不经过上述起动电阻便构成通路。这样，起动时利用起动电阻对起动谐波的作用而产生很大的起动转矩，而正常运行时由于励磁电流不经过起动电阻，不引起额外的损耗。在多数情况下，这种转子绕组能对振荡起一定的阻尼作用。按上述方法构成一种谐波起动的励磁、阻尼绕组三合一的同步电动机。
利用本发明所述的谐波起动方法，其装在转子上的起动电阻值可以独自任意选配，它的大小与转子电抗毫无关系，因此电机的最大转矩保持不变，必要时可把起动电阻选配得起动转矩等于该最大转矩，故能用于要求起动转矩很大的场合，并且，起动电流小，起动过程中没有大的电流冲击。本发明所述的绕线式异步电动机，转子上没有任何触点，无滑环、无电刷也不需要任何降压、变频、起动变阻器等额外的起动装置，使电动机转子结构简化，消除了转子电路发生故障的因素，提高了起动和运行的可靠性。便于电机的维修。利用本发明所述的电动机转子绕组可不作任何改动就通用于许多不同极数，若需变极调速时只需改变定子极数即可。
比较苏联专利NO.756550，本发明所述的同步电动机起动方法用极数比基波少一对极的谐波起动，则转速可超过基波的同步转速，在加上直流励磁后，很容易牵入同步。本发明所述的转子绕组有较严格的对称三相系统或两相系统，从而保证起动时转子谐波少，起动性能良好。本发明所述的同步电动机转子绕组中的起动电流和励磁直流电流走的是两个不同的回路，互不干扰，可以共存，在起动时就可以加入直流励磁，故便于控制和调节。由于转子上接了起动电阻，定子绕组部分接入电网以及谐波的极对数少于基波的极对数，故起动电流小，可以全压起动，并省掉一套降压起动装置。
利用附图和实施例对本发明所说的谐波起动方法，电动机定、转子绕组的联结法和结构作进一步的说明。
图1 双星并联联结的谐波起动的定子接线方式;
图2 双三角并联联结的谐波起动的定子接线方式;
图3 双星串联联结的谐波起动的定子接线方式;
图4 4Y-3Y联结的谐波起动的定子接线方式;
图5 3Y+Y-3Y联结的谐波起动的定子接线方式;
图6 反接并联-正接并联的星形联结的谐波起动接线方式;
图7 反接并联-正接并联的三角形联结的谐波起动接线方式;
图8 反接串联-正接串联的星形联结的谐波起动接线方式;
图9 只有一个起动谐波的转子绕组的三相星形联结;
图10 有二个起动谐波的转子绕组的三相星形联结;
图11 只有一个起动谐波的转子绕组的两相星形联结;
图12 有二个起动谐波的转子绕组的两相星形联结;
图13 只有一个起动谐波的有十五个回路的转子绕组的五相星形联结;
图14 有二个起动谐波的有十五个回路的转子绕组的五相星形联结;
图15 只有一个起动谐波的有二十个回路的转子绕组的五相星形联结;
图16 有二个起动谐波的有二十个回路的转子绕组的五相星形联结;
图17 只有一个起动谐波的转子绕组的特殊三相星形联结;
图18 有二个起动谐波的转子绕组的特殊三相星形联结;
图19 谐波起动的同步电动机的转子绕组联结;
图20 只有一个起动谐波的转子绕组的特殊的两相星形联结;
图21 有二个起动谐波的转子绕组的特殊的两相星形联结;
图22 谐波起动的转子绕组的单层两相同心式联结，Z2＝ Z2＝36，2P＝6，2Q＝4，8;
图23 谐波起动的转子绕组的单层三相同心式联结，Z2＝36，2P＝4，2Q＝2;
图24 谐波起动的笼型异步电动机转子的多相联结法，a)高电阻端环正面上的连接片联结，b)高电阻端环背面上的连接片联结;
图25 谐波起动的笼型异步电动机转子的三相联结法，a)前端环的连接片联结，b)后端环的连接片联结;
图26 用展开图表示的笼型转子的三相联结法，Z2＝24，2P＝4，2Q＝2，6;
图27 用展开图表示的笼型转子的三相联结法，Z2＝48，2P＝8，2Q＝6，10;
图28 用展开图表示的笼型转子的两相联结法，Z2＝24，2P＝6，2Q＝4，8;
图29 用展开图表示的笼型转子的两相联结法，Z2＝32，2P＝8，2Q＝6，10;
图30 用展开图表示的笼型转子的两相联结法，Z2＝40，2P＝10，2Q＝8，12;
(Ⅰ)谐波起动的几种方式实现谐波起动可采用许多不同方式，但从需要的开关数量和起动操作的简易性来看，提出下列几种起动方式1.并联起动法-把正常联结的60°相带定子绕组，拆开为互相并联的两部分，起动时先把第一部分(A1、B1、C1)接入电网，当转速升高到接近所需额定转速时再把第二部分(A2、B2、C2)接入电网。这时两部分并联运行，与正常联结的60°相带绕组一样，这种并联方式称为“正接并联”。图1和图2表示该起动方式的定子连接法，其中图1的三相绕组按星形联结，而图2的按三角形联结。起动时先合开关S1，当转速接近额定值时再合开关S2。这种起动方式只需增加一个三相单投开关，由于起动时定子绕组只接入一部分和转子上起动电阻的作用，使得起动电流很小，并且在整个起动过程中第一部分(A1、B1、C1)总是接在电网上而没有断开的时刻，因此电机平稳起动，在起动过程中没有大的电流冲击，是一个最理想的起动方式。
2.串联起动法-把正常联结的60°相带定子绕组，拆开为互相串联的两部分，起动时先把第一部分(A1、B1、C1)接入电网，当转速接近额定值时把第一部分(A1、B1、C1)从电网断开，将第二部分(A2、B2、C2)和第一部分(A1、B1、C1)串联后再接入电网。这时两部分串联运行，与正常联结的60°相带绕组一样，这种串联方式称为“正接串联”。图3表示该起动方式的定子连接法，三相之间按星形联结，只需一个三相双投开关，起动时开关向K1合闸，起动完毕时开关向K2合闸。
3.4Y-3Y起动法-把正常联结的60°相带定子绕组接成4Y形式，即四个并联的星形联结，如图4中的A1、B1、C1，A2、B2、C2，A3、B3、C3和A4、B4、C4。起动时将其中的A1、A2、A3，B1、B2、B3和C1、C2、C3构成的三个并联星形接入电网，即把图4中的开关向K1合闸。当转速接近额定值时再把开关改为向K2合闸，则电动机在4Y的正常接法下运行。这种起动方式也只需一个三相双投开关就靠了。
4.3Y+Y-3Y起动法-正常运行时的定子绕组按3Y串单Y联结，如图5所示，并联的3Y是A1、B1、C1，A2、B2、C2，A3、B3、C3，串联的单Y是A0、B0、C0。起动时将其中的A1、A2、A3，B1、B2、B3和C1、C2、C3构成的三个并联星形接入电网，即图5中的开关向K1合闸，当转速接近额定值时再把开关改为向K2合闸，则电动机在3Y串单Y的正常接法下运行。这种起动方式也只需一个三相双投开关就行了。
5.反接并联-正接并联起动法-在前述第一种起动方式即正接并联中，如果把第二部分(A2，B2，C2)的三相反接之后再与第一部分(A1、B1、C1)并联，使构成“反接并联”，这时两部分产生的基波磁场互相抵消，但起动谐波则互相叠合而加强，因此两部分合成结果只存在很强的起动谐波，而基波不存在。在此情况下，借助起动电阻对起动谐波的作用，能够产生特别强大的起动转矩。这样，如果负载要求的起动转矩很大时，可以采用图6所示的反接并联一正接并联的谐波起动法。其起动过程如下首先把开关S3向K3合闸，开关S2向K1合闸，则第二部分(A2、B2、C2)与第一部分(A1、B1、C1)形成“反接并联”，这时把开关S1合闸，则在起动谐波的作用下，电动机迅速起动和升速;当转速上升到离额定值不远时，把开关S2和S3断开，则第二部分(A2、B2、C2)从电网断开，但第一部分(A1、B1、C1)仍接在电网上，它产生的基波磁场和起动谐波使电动机继续升速;当转速接近额定值时，先把开关S3向K4合闸，然后再把开关S2向K2合闸，则第二部分(A2、B2、C2)与第一部分(A1、B1、C1)形成“正接并联”，这时起动谐波被完全消除，电动机在基波作用下正常运行。这种起动方法的优点是起动转矩很大和起动过程没有大的电流冲击，但需要增加两个三相双投开关，并且起动操作比较复杂。图6所示的是星形联结法，图7画出三角形联结法时的接线图，其操作过程与上述的一样。
6.反接串联-正接串联起动法-同理，可把图3所示的双星正接串联起动改为双星反接串联起动，而得图8所示的反接串联-正接串联的星形联结的谐波起动。其起动过程如下首先把开关S2向K3合闸，则第二部分(A2、B2、C2)与第一部分(A1、B1、C1)形成“反接串联”，此时把开关S1向K1合闸，即接入电网，则在起动谐波的作用下，电动机迅速起动和升速;当转速上升到离额定值不远时，把开关S1改为向K2合闸，则第二部分(A2，B2、C2)从电网断开，但第一部分(A1、B1、C1)仍接入电网，它产生的基波和起动谐波使电动机继续升速;最后把开关S2改为向K4合闸，则第二部分(A2、B2、C2)与第一部分(A1、B1、C1)形成“正接串联”，这时起动谐波被消除，电动机在基波作用下正常运行。这种起动方法的优点是起动转矩很大，需要的开关数量与前述的并联起动法比较少一个三相开关，总共需两个三相双投开关。
(Ⅱ)谐波起动电动机的定子绕组联结的几种方式利用谐波起动的电动机的定子绕组，针对不同的起动方式，存在多种多样的联结法，下面就常用的槽数和极数列举几种最好或较好的绕组联结方案。列举的方案大多数是双层等元件绕组，每个槽号代表一个线圈，正槽号代表顺接串联的线圈，负槽号代表反接串联的线圈。只有少数方案既可采用双层绕组也可采用单层绕组，此时若采用单层绕组，则每个槽号代表一个线圈边，正槽号代表从电机前端到后端的线圈边，而负槽号代表从后端到前端的线圈边，因此一个正槽号和一个负槽号构成一个线圈。
1.所有槽数为偶数的正常接法为60°相带的定子绕组都能平分为两部分而采用并联起动法、串联起动法、反接并联-正接并联起动法、反接串联-正接串联起动法等四种方式中的任意一种来实现谐波起动。下面列举常用槽数和极数的两部分绕组所串联的槽号，以及起动谐波的极数。符号Z1代表定子槽数，2P代表基波极数，即电动机正常运行时的极数，2Q代表起动谐波的极数。A1、B1、C1代表第一部分的三相绕组，A2、B2、C2则代表第二部分的三相绕组。
(1)Z1＝18，2P＝2，2Q＝4A11，2，3;B17，-17，-18;C1-4，-5，15;A2-10，-11，-12;B28，9，-16;C2-6，13，14(2)Z1＝24，2P＝2，2Q＝4A11，2，3，4;B19，-22，-23，-24;C1-5，-6，-7，20;A2-13，-14，-15，-16;B210，11，12，-21;C2-8，17，18，19(3)Z1＝24，2P＝4，2Q＝2 可采用单层或双层绕组A11，2，-19，-20;B16，17，-23，-24;C1-4，-15，21，22;A2-7，-8，13，14;B25，-11，-12，18;C2-3，9，10，-16另一方案为2Q＝2，6即起动谐波有二个，一为2极，另一为6极，三相槽号A11，2，-7，-8;B15，6，-11，-24;C1-3，-4，9，22;A213，14，-19，-20;B2-12，17，18，-23;C210，-15，-16，21(4)Z1＝30，2P＝2，2Q＝4A11，2，3，4，5;B111，-27，-28，-29，-30;C1-6，-7，-8，24，25;A2-16，-17;-18，-19，-20;B212，13，14，15，-26;C2-9，-10，21，22，23(5)Z1＝36，2P＝2，2Q＝4A11，2，3，4，5，6;B113，14，-33，-34，-35，-36;C1-7，-8，-9，-10，29，30;A2-19，-20，-21，-22，-23，-24;B215，16，17，18，-31，-32;C2-11，-12，25，26，27，28(6)Z1＝36，2P＝4，2Q＝2 可采用单层或双层绕组A11，2，3，-28，-29，-30;B19，25，26，-34，-35，-36;C1-5，-6，-22，31，32，33，A2-10，-11，-12，19，20，21;B27，8，-16，-17，-18，27;C2-4，13，14，15，-23，-24，另一方案为2Q＝2，6也可采用单层或双层绕组，其三相槽号为A11，2，3，-10，-11，-12;B17，8，9，-16，-35，-36;C1-4，-5，-6，13，14，33;A219，20，21，-28，-29，-30;B2-17，-18，25，26，27，-34;C215，-22，-23，-24，31，32(7)Z1＝36，2P＝6，2Q＝4A11，2，25，26，-31，-32;B16，-23，29，30，-35，-36;C1-4，21，-27，-28，33，34;A2-7，-8，13，14，-19，-20;B25，-11，-12，17，18，-24;C2-3，9，10，-15，-16，22另一方案为2Q＝4，8，其三相槽号为A11，2，-7，-8，13，-32;B15，6，-11，30，-35，-36;C1-3，-4，9，10，33，34;A214，-19，-20，25，26，-31;B2-12，17，18，-23，-24，29;C2-15，-16，21，22，-27，-28(8)Z1＝42，2P＝2，2Q＝4A11，2，3，4，5，6，7;B115，16，-38，-39，-40，-41，-42;C1-8，-9，-10，-11，-12，34，35;A2-22，-23，-24，-25，-26，-27，-28;B217，18，19，20，21，-36，-37;C2-13，-14，29，30，31，32，33(9)Z1＝48，2P＝4，2Q＝2 可采用单层或双层绕组A11，2，3，4，-37，-38，-39，-40;B111，12，33，34，-45，-46，-47，-48;C1-7，-8，-29，-30，41，42，43，44;A2-13，-14，-15，-16，25，26，27，28;B29，10，-21，-22，-23，-24，35，36;C2-5，-6，17，18，19，20，-31，-32另一方案为2Q＝2，6 也可采用单层或双层绕组，其三相槽号为A11，2，3，4，-13，-14，-15，-16;B19，10，11，12，-21，-22，-47，-48;C1-5，-6，-7，-8，17，18，19，44;A225，26，27，28，-37，-38，-39，-40;B2-23，-24，33，34，35，36，-45，-46;C2-29，-30，-31，-32，41，42，43，20(10)Z1＝48，2P＝8，2Q＝6 可采用单层或双层绕组A11，2，-31，-32，37，38，-43，-44;B16，29，-35，-36，41，42，-47，-48;C1-4，-27，33，34，-39，-40，45，46;A2-7，-8，13，14，-19，-20，25，26;B25，-11，-12，17，18，-23，-24，30;C2-3，9，10，-15，-16，21，22，-28另一方案为 2Q＝6，10 也可采用单层或双层绕组，其三相槽号为A11，2，-7，-8，13，14，-19，-20;B15，6，-11，-12，17，18，-23，-48;C1-3，-4，9，10，-15，-16，21，46;A225，26，-31，-32，37，38，-43，-44;B229，30，-35，-36，41，42，-24，-47;C222，-27，-28，33，34，-39，-40，45(11)Z1＝54，2P＝6，2Q＝4A11，2，3，37，38，39，-46，-47，-48;B19，-34，-35，43，44，45，-52，-53，-54;C1-5，-6，31，-40，-41，-42，49，50，51;A2-10，-11，-12，19，20，21，-28，-29，-30;B27，8，-16，-17，-18，25，26，27，-36;C2-4，13，14，15，-22，-23，-24，32，33另一方案 2Q＝4，8 其三相槽号为A11，2，3，-10，-11，-12，19，20，21;B17，8，9，-16，-17，-18，25，-53，-54;C1-4，-5，-6，13，14，15，-22，-23，-51;A2-28，-29，-30，37，38，39，-46，-47，-48;B226，27，-34，-35，-36，43，44，45，-52;C2-24，31，32，33，-40，-41，-42，49，50(12)Z1＝54，2P＝8，2a＝6A11，2，3，-35，-36，42，43，-49，-50;B17，33，-40，-41，46，47，48，-53，-54;C1-4，-5，37，38，39，-44，-45，51，52;A2-8，-9，15，16，-22，-23，29，28，30;B26，-13，-14，19，20，21，-26，-27，34;C210，11，12，-17，-18，24，25，-31，-32另一方案为 2Q＝6，10 其三相槽号为A11，2，3，-8，-9，15，43，-49，-50;B16，7，-13，19，-41，47，48，-53，-54;C1-4，-5，10，11，-17，39，-45，51，52;A216，-22，-23，28，29，30，-35，-36，42;B2-14，20，21，-26，-27，33，34，-40，46;C212，-18，24，25，-31，-32，37，38，-44(13)Z1＝60，2P＝4，2Q＝2 可采用单层或双层绕组A11，2，3，4，5，-46，-47，-48，-49，-50B114，15，41，42，43，-56，-57，-58，-59，-60;C1-8，-9，-10，-36，-37，51，52，53，54，55;A2-16，-17，-18，-19，-20，31，32，33，34，35;B211，12，13，-26，-27，-28，-29，-30，44，45;C2-6，-7，21，22，23，24，25，-38，-39，-40另一方案 2Q＝2，6 也可采用单层或双层绕组，其三相槽号为A11，2，3，4，5，-16，-17，-18，-19，-20;B111，12，13，14，15，-26，-27，-58，-59，-60;C1-6，-7，-8，-9，-10，21，22，23，54，55;A231，32，33，34，35，-46，-47，-48，-49，-50;B2-28，-29，-30，41，42，43，44，45，-56，-57;C224，25，-36，-37，-38，-39，-40，51，52，53(14)Z1＝60，2P＝8，2Q＝6A11，2，3，-39，-40，46，47，48，-54，-55;B18，36，37，-44，-45，51，52，53，-59，-60;C1-4，-5，41，42，43，-49，-50，56，57，58;A2-9，-10，16，17，18，-24，-25，31，32，33;B26，7，-14，-15，21，22，23，-29，-30，38;C211，12，13，-19，-20，26，27，28，-34，-35另一方案为 2Q＝6，10 其三相槽号为A11，2，3，-9，-10，16，17，18，-24，-55;B16，7，8，-14，-15，21，22，53，-59，-60;C1-4，-5，11，12，13，-19，-20，26，57，58;A2-25，31，32，33，-39，-40，46，47，48，-54;B223，-29，-30，36，37，38，-44，-45，51，52;C227，28，-34，-35，41，42，43，-49，-50，56(15)Z1＝60，2P＝10，2Q＝8A11，2，37，38，-43，-44，49，50，-55，-56;B16，-35，41，42，-47，-48，53，54，-59，-60;C1-4，33，-39，-40，45，46，-51，-52，57，58;A2-7，-8，13，14，-19，-20，25，26，-31，-32;B25，-11，-12，17，18，-23，-24，29，30，-36;C2-3，9，10，-15，-16，21，22，-27，-28，34另一方案为 2Q＝8，12 其三相槽号为A11，2，-7，-8，13，14，-19，-20，25，-56;B15，6，-11，-12，17，18，-23，-24，-59，-60;C1-3，-4，9，10，-15，-16，21，22，-27，58;A226，-31，-32，37，38，-43，-44，49，50，-55;B229，30，-35，-36，41，42，-47，-48，53，54;C2-28，33，34，-39，-40，45，46，-51，-52，57(16)Z1＝72，2P＝6，2Q＝4A11，2，3，4，49，50，51，52，-61，-62，-63，-64;B111，12，-45，-46，57，58，59，60，-69，-70，-71，-72;C1-6，-7，-8，41，-53，-54，-55，-56，65，66，67，68;A2-13，-14，-15，-16，25，26，27，28，-37，-38，-39，-40;B29，10，-21，-22，-23，-24，33，34，35，36，-47，-48;C2-5，17，18，19，20，-29，-30，-31，-32，42，43，44
另一方案为2Q＝4，8 其三相槽号为A11，2，3，4，-13，-14，-15，-16，25，26，-63，-64;B19，10，11，12，-21，-22，-23，60，-69，-70，-71，-72;C1-5，-6，-7，-8，17，18，19，20，-29，66，67，68;A227，28，-37，-38，-39，-40，49，50，51，52，-61，-62;B2-24，33，34，35，36，-45;-46，-47，-48，57，58，59;C2-30，-31，-32，41，42，43，44，-53，-54，-55，-56，65(17)Z1＝72，2P＝8，2Q＝6A11，2，3，-46，-47，-48，55，56，57，-64，-65，-66;B19，43，44，-52，-53，-54，61，62，63，-70，-71，-72;C1-5，-6，-40，49，50，51，-58，-59，-60，67，68，69;A2-10，-11，-12，19，20，21，-28，-29，-30，37，38，39;B27，8，-16，-17，-18，25，26，27，-34，-35，-36，45;C2-4，13，14，15，-22，-23，-24，31，32，33，-41，-42另一方案为 2Q＝6，10 其三相槽号为A11，-30，38，39，-46，-47，-48，55，56，57，-64，-65;B1-35，-36，43，44，45，-52，-53，-54，61，62，63，-70;C133，-40，-41，-42，49，50，51，-58，-59，-60，67，68;A22，3，-10，-11，-12，19，20，21，-28，-29，37，-66;B27，8，9，-16，-17，-18，25，26，27，-34，-71，-72;C2-4，-5，-6，13，14，15，-22，-23，-24，31，32，69(18)Z1＝90，2P＝10，2Q＝8A11，2，3，55，56，57，-64，-65，-66，73，74，75，-82，-83，-84;B19，-52，-53，61，62，63，-70，-71，-72，79，80，81，-88，-89，-90;C1-5，-6，49，-58，-59，-60，67，68，69，-76，-77，-78，85，86，87;A2-10，-11，-12，19，20，21，-28，-29，-30，37，38，39，-46，-47，-48;B27，8，-16，-17，-18，25，26，27，-34，-35，-36，43，44，45，-54;C2-4，13，14，15，-22，-23，-24，31，32，33，-40，-41，-42，50，51另一方案为 2Q＝8，12 其三相槽号为A11，2，3，-10，-11，-12，19，20，21，-28，-29，-30，37，38，-84;B17，8，9，-16，-17，-18，25，26，27，-34，-35，43，81，-89，-90;C1-4，-5，-6，13，14，15，-22，-23，-24，31，32，33，-40，86，87;A239，-46，-47，-48，55，56，57，-64，-65，-66，73，74，75，-82，-83;B2-36，44，45，-52，-53，-54，61，62，63，-70，-71，-72，79，80，-88;C2-41;-42，49，50，51，-58，-59，-60，67，68，69，-76，-77，-78，852.对于每相槽数为奇数的正常接法为60°相带的定子绕组，由于每相槽号不能平分为两半，只能采用串联起动法或反接串联-正接串联起动法来实现谐波起动。下面举二实例，列出每相两部分绕组所串联的槽号，以及起动谐波的极数。
(1)Z1＝45，2P＝6，2Q＝4A11，2，3，31，32，33，-39，-40;B18，-29，-30，36，37，38，-44，-45;C1-5，26，27，-34，-35，41，42，43;A2-9，-10，16，17，18，-24，-25;B26，7，-14，-15，21，22，23;C2-4，11，12，13，-19，-20，28另一方案为 2Q＝4，8 其三相槽号为A11，2，3，-9，-10，16，17，18;B16，7，8，-14，-15，21，-44，-45;C1-4，-5，11，12，13，-19，42，43;A2-24，-25，31，32，33，-39，-40;B222，23，-29，-30，36，37，38;C2-20，26，27，28，-34，-35，41;
(2)Z1＝75，2P＝10，2Q＝8A11，2，3，-9，-10，18，46，-54，-55，61，62，63，-69，-70;B17，8，-15，51，52，6，-59，-60，66，67，68，-74，-75;C1-4，-5，12，13，-49，56，57，58，-64，-65，71，72，73;A216，17，-24，-25，31，32，33，-39，-40，47，48;B2-14，21，22，23，-29，-30，36，37，38，-44，-45，53;C211，-19，-20，26，27，28，-34，-35，41，42，43，-50另一方案为 2Q＝8，12 其三相槽号为A11，2，3，-9，-10，16，17，18，-24，-25，31，63，-69，-70;B16，7，8，-14，-15，21，22，23，-29，-60，67，68，-74，-75;C1-4，-5，11，12，13，-19，-20，26，27，58，-65，71，72，73;A232，33，-39，-40，46，47，48，-54，-55，61，62;B2-30，36，37，38，-44，-45，51，52，53，-59，66;C228，-34，-35，41，42，43，-49，-50，56，57，-643.采用4Y-3Y联结法实现谐波起动时，定子绕组分为十二段A1，A2，A3，A4，B1，B2，B3，B4，C1，C2，C3，C4，按图4所示联结，起动时三相开关向K1合闸，起动完毕即改为向K2合闸。下面举二实例说明上述十二段绕组按图中箭头方向串联时的槽号，正槽号表示顺接串联，负槽号表示反接串联。
(1)Z1＝36，2P＝4，2Q＝6A11，2，3;A2-11，-12，19;A321，-28，-29;A4-10，20，-30;B125，26，27;B27，-35，-36;B39，-16，-17;B48，-18，-34;C113，14，15;C2-23，-24，31;C3-4，-5，33;C4-6，-22，32。
(2)Z1＝72，2P＝8，2Q＝6A11，2，3，-64，-65，-66;A237，38，-46，-47，-48，57;A3-10，19，20，21，-29，-30;A4-11，-12，-28，39，55，56;B1-16，-17，-18，25，26，27;B29，61，62，-70，-71，-72;B3-34，43，44，45，-53，-54;B47，8，-35，-36，-52，63;C1-40，-41，-42，49，50，51;C213，14，-22，-23，-24，33;C3-5，-6，-58，67，68，69;C4-4，15，31，32，-59，-60。
4.采用3Y+Y-3Y联结法实现谐波起动时，定子绕组分为十二段A0，A1，A2，A3，B0，B1，B2，B3，C0，C1，C2，C3，按图5所示联结。下面举二实例说明上述十二段绕组按图中箭头方向串联时的槽号。
(1)Z1＝36，2P＝6，2Q＝4A0-8，-20，-32;A11，2，3;A225，26，27;A313，14，15;B06，18，30;B1-11，-12，19;B27，-35 -36;B3-23，-24，31;C010，22，34;C121，-28，-29;C29，-16，-17;C3-4，-5，33。
(2)Z1＝72，2P＝6，2Q＝8A04，-15，28，-39，52，-63;A11，2，3，-64，-65，-66;A2-16，-17，-18，25，26，27;A3-40，-41，-42，49，50，51;B011，12，35，36，59，60;B137，38，-46，-47，-48，57;B29，61，62，-70，-71，-72;B313，14，-22，-23，-24，33;C0-7，-8，-31，-32，-55，-56;C1-10，19，20，21，-29，-30;C2-34，43，44，45，-53，-54;C3-5，-6，-58，67，68，69。
(Ⅲ)谐波起动的绕线型异步电动机转子绕组联结的几种方式谐波起动的绕线型异步电动机转子绕组必须设计成起动谐波感应的电流必须经过起动电阻才能构成通路，但基波磁场感应的电流则不经过起动电阻便自行构成短路回路。实现这一设计要求的转子绕组是多种多样的，下面举出几种最好方式。
1.三相星形联结-将转子绕组分为十八段A1′，A2′，A3′，A4′，A5′，A6′ B1′，B2′，B3′，B4′，B5′，B6′，C1′，C2′，C3′，C4′，C5′，C6′，当只有一个起动谐波时，采用图9所示的联结法，需要三个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图10所示的联结法，需要九个起动电阻Rst。这种联结法适用于很多情况，例如，基波极数为2P＝6，单个起动谐波极数为2Q＝4，双个起动谐波极数为2Q＝4，8时，所有转子槽数Z2＝36，54，72，90，…，一般说Z2＝36+18n，式中n＝0，1，2，3，…，都可采用该联结法。下面列举四个实例的十八段绕组所串联的槽号。
(1)Z2＝36，2P＝6，2Q＝4或2Q＝4，8A1′1，2;A2′19，20;A3′3，4;A4′21，22;A5′-11，-12;A6′-29，-30;B1′7，8;B2′25，26;B3′9，10;B4′27，28;B5′-17，-18;B6′-35，-36;C1′13，14;C2′31，32;C3′15，16;C4′33，34;C5′-5，-6;C6′-23，-24。
(2)Z2＝54，2P＝6，2Q＝4或2Q＝4，8A1′1，2，3;A2′28，29，30;A3′4，5，6;A4′31，32，33;A5′-16，-17，-18;A6′-43，-44，-45;B1′10，11，12;B2′37，38，39;B3′13，14，15;B4′40，41，42;B5′-25，-26，-27;B6′-52，-53，-54;C1′19，20，21;C2′46，47，48;C3′22，23，24;C4′49，50，51;C5′-7，-8，-9;C6′-34，-35，-36。
(3)Z2＝72，2P＝6，2Q＝4或2Q＝4，8A1′1，2，3，4;A2′37，38，39，40;A3′5，6，7，8;A4′41，42，43，44;A5′-21，-22，-23，-24;A6′-57，-58，-59，-60;B1′13，14，15，16;B2′49，50，51，52;B3′17，18，19，20;B4′53，54，55，56;B5′-33，-34，-35，-36;B6′-69，-70，-71，-72;C1′25，26，27，28;C2′61，62，63，64;C3′29，30，31，32;C4′65，66，67，68;C5′-9，-10，-11，-12;C6′-45，-46，-47，-48。
(4)Z2＝90，2P＝6，2Q＝4或2Q＝4，8A1′1，2，3，4，5;A2′46，47，48，49，50;A3′6，7，8，9，10;A4′51，52，53，54，55;A5′-26，-27，-28，-29，-30;A6′-71，-72，-73，-74，-75;B1′16，17，18，19，20;B2′61，62，63，64，65;B3′21，22，23，24，25;B4′66，67，68，69，70;B5′-41，-42，-43，-44，-45;B6′-86，-87，-88，-89，-90;C1′31，32，33，34，35;C2′76，77，78，79，80;C3′36，37，38，39，40;C4′81，82，83，84，85;C5′-11，-12，-13，-14，-15;C6′-56，-57，-58，-59，-60。
2.两相星形联结-将转子绕组分为二十四段A1′，A2′，A3′，A4′，A5′，A6′，A7′，A8′，B1′，B2′，B3′，B4′，B5′，B6′，B7′，B8′，C1′，C2′，C3′，C4′，C5′，C6′，C7′，C8′，当只有一个起动谐波时，采用图11所示联结法，只需两个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图12所示联结法，需要十二个起动电阻Rst。这种联结法适用于很多情况，例如，基波极数为2P＝8，单个起动谐波极数为2Q＝6，双个起动谐波极数为2Q＝6，10时，所有转子槽数Z2＝24+12n，式中n＝0，1，2，3，…，都可采用该联结法。下面列举四个实例的二十四段绕组所串联的槽号。
(1)Z2＝36，2P＝8，2Q＝6或2Q＝6，10A1′1，2;A2′19，20;A3′3;A4′21;A5′4，5;A6′22，23;A7′6;A8′24;B1′13，14;B2′31，32;B3′15;B4′33;B5′16，17;B6′34，35;B7′18;B8′36;C1′25，26;C2′7，8;C3′27;C4′9;C5′28，29;C6′10，11;C7′30;C8′12。
(2)Z2＝48，2P＝8，2Q＝6或2Q＝6，10A1′1，2;A2′25，26;A3′3，4;A4′27，28;A5′5，6;A6′29，30，A7′7，8;A8′31，32;B1′17，18;B2′41，42;B3′19，20;B4′43，44;B5′21，22;B6′45，46;B7′23，24;B8′47，48;C1′33，34;C2′9，10;C3′35，36;C4′11，12;C5′37，38;C6′13，14;C7′39，40;C8′，15，16。
(3)Z2＝84，2P＝8，2Q＝6或2Q＝6，10A1′1，2，3，4;A2′43，44，45，46;A3′5，6，7;A4′47，48，49;A5′8，9，10，11;A6′50，51，52，53;A7′12，13，14;A8′54，55，56;B1′29，30，31，32;B2′71，72，73，74;B3′33，34，35;B4′75，76，77;B5′36，37，38，39;B6′78，79，80，81;B7′40，41，42;B8′82，83，84;C1′57，58，59，60;C2′15，16，17，18;C3′61，62，63;C4′19，20，21;C5′64，65，66，67;C6′22，23，24，25;C7′68，69，70;C8′26，27，28。
(4)Z2＝96，2P＝8，2Q＝6或2Q＝6，10A1′1，2，3，4;A2′49，50，51，52;A3′5，6，7，8;A4′53，54，55，56;A5′9，10，11，12;A6′57，58，59，60;A7′13，14，15，16;A8′61，62，63，64;B1′33，34，35，36;B2′81，82，83，84;B3′37，38，39，40;B4′85，86，87，88;B5′41，42，43，44;B6′89，90，91，92;B7′45，46，47，48;B8′93，94，95，96;C1′65，66，67，68;C2′17，18，19，20;C3′69，70，71，72;C4′21，22，23，24;C5′73，74，75，76;C6′25，26，27，28;C7′77，78，79，80;C8′29，30，31，32。
3.五相星形联结-将转子绕组分为三十段A1′，A2′，A3′，A4′，A5′，A6′，B1′，B2′，B3′，B4′，B5′，B6′，C1′，C2′，C3′，C4′，C5′，C6′，D1′，D2′，D3′，D4′，D5′，D6′，E1′，E2′，E3′，E4′，E5′，E6′，当只有一个起动谐波时，采用图13所示联结法，需要五个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图14所示联结法，需要十五个起动电阻Rst。另一种五相星形联结是将转子绕组分为四十段A1′，A2′，A3′，A4′，A5′，A6′，A7′，A8′，B1′，B2′，B3′，B4′，B5′，B6′，B7′，B8′，C1′，C2′，C3′，C4′，C5′，C6′，C7′，C8′，D1′，D2′，D3′，D4′，D5′，D6′，D7′，D8′，E1′，E2′，E3′，E4′，E5′，E6′，E7′，E8′，当只有一个起动谐波时，采用图15所示联结法，需要五个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图16所示联结法，只需十个起动电阻Rst。
下面对上述两种联结法各举一实例说明各段绕组所串联的槽号。
(1)Z2＝90，2P＝10，2Q＝8时采用图13联结法，2Q＝8，12时采用图14联结法，三十段绕组串联的槽号如下A1′1，2，3;A2′46，47，48;A3′25，26，27;A4′70，71，72;A5′-13，-14，-15;A6′-58，-59，-60;B1′28，29，30;B2′73，74，75;B3′7，8，9;B4′52，53，54;B5′-40，-41，-42;B6′-85，-86，-87;C1′10，11，12;C2′55，56，57;C3′34，35，36;C4′79，80，81;C5′-22，-23，-24;C6′-67，-68，-69;D1′37，38，39;D2′82，83，84;D3′16，17，18;D4′61，62，63;D5′-4，-5，-6;D6′-49，-50，-51;E1′19，20，21;E2′64，65，66;E3′43，44，45;E4′88，89，90;E5′-31，-32，-33;E6′-76，-77，-78。
(2)Z2＝120，2P＝10，2Q＝8时采用图15联接法，2Q＝8，12时采用图16联结法，四十段绕组串联的槽号如下A1′1，2，3;A2′61，62，63;A3′4，5，6;A4′64，65，66;A5′31，32，33;A6′91，92，93;A7′34，35，36;A8′94，95，96;B1′37，38，39;B2′97，98，99;B3′40，41，42;B4′100，101，102;B5′7，8，9;B6′67，68，69;B7′10，11，12;B8′70，71，72;C1′13，14，15;C2′73，74，75;C3′16，17，18;C4′76，77，78;C5′43，44，45;C6′103，104，105;C7′46，47，48;C8′106，107，108;D1′49，50，51;D2′109，110，111;D3′52，53，54;D4′112，113，114;D5′19，20，21;D6′79，80，81;D7′22，23，24;D8′82，83，84;E1′25，26，27;E2′85，86，87;E3′28，29，30;E4′88，89，90;E5′55，56，57;E6′115，116，117;E7′58，59，60;E8′118，119，120。
4.特殊的三相星形联结-将转子绕组分为十八段A1′，A2′，A3′，A4′，A5′，A6′，B1′，B2′，B3′，B4′，B5′，B6′，C1′，C2′，C3′，C4′，C5′，C6′，，当只有一个起动谐波时，采用图17所示联结法，需要三个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图18所示联结法，需要九个起动电阻Rst。下面举一实例说明十八段绕组串联的槽号Z2＝54，2P＝4，2Q＝2时采用图17联结法，2Q＝2，6时采用图18联结法A1′1，2，3;A2′28，29，30;A3′4，5，6;A4′31，32，33;A5′7，8，9;A6′34，35，36;B1′19，20，21;B2′46，47，48;B3′22，23，24;B4′49，50，51;B5′25，26，27;B6′52，53，54;C1′37，38，39;C2′10，11，12;C3′40，41，42;C4′13，14，15;C5′43，44，45;C6′16，17，18。
5.特殊的两相星形联结-将转子绕组分为十二段A1′，A2′，A3′，A4′，B1′，B2′，B3′，B4′，C1′，C2′，C3′，C4′，当只有一个起动谐波时，采用图20所示联结法，需要三个起动电阻Rst;当有二个起动谐波时，采用图21所示联结法，需要六个起动电阻。下面举二实例说明十二段绕组串联的槽号。
(1)Z2＝36，2P＝4，2Q＝2或2Q＝2，6A1′1，2，3;A2′19，20，21;A3′4，5，6;A4′22，23，24;B1′13，14，15;B2′31，32，33;B3′16，17，18;B4′34，35，36;C1′25，26，27;C2′7，8，9;C3′28，29，30;C4′10，11，12。
(2)Z2＝48，2P＝4，2Q＝2或2Q＝2，6A1′1，2，3，4;A2′25，26，27，28;A3′5，6，7，8;A4′29，30，31，32;B1′17，18，19，20;B2′41，42，43，44;B3′21，22，23，24;B4′45，46，47，48;C1′33，34，35，36;C2′9，10，11，12;C3′37，38，39，40;C4′13，14，15，16。
6.单层的三相同心式联结-当基波极数2P在4以上，凡是转子每极槽数Z2/2P为3的倍数，便可采用单层绕组的三相同心式联结。例如Z2＝36，2P＝4，2Q＝2，可采用图23所示联结法，需要三个起动电阻。
7.单层的两相同心式联结-当基波极数在4以上，凡是转子每极槽数Z2/2P为偶数，使可采用单层绕组的两相同心式联结。例如Z2＝36，2P＝6，2Q＝4或2Q＝4，8，可采用图22所示联结法，需要六个起动电阻。
(Ⅳ)谐波起动的隐极式同步电动机转子绕组联结方式谐波起动的隐极式同步电动机的转子上只有一套绕组，该绕组联结着二个以上的电阻元件作为起动电阻，并有二点接至二个滑环，其设计要求是对起动谐波感应于转子中的电流，必须经过起动电阻才能够成通路，但由滑环进入的直流励磁电流却不经过上述起动电阻便自行构成通路，这时要求励磁电流通过绕组产生一个相当强的基波极数磁场，另一方面还要求异步运行时，基波磁场感应于转子中的电动势能产生多相电流，而起到削弱电机振荡的阻尼作用。符合上述要求的转子绕组联结的最好方式如图19所示，将转子绕组分为六段A1′，A2′，B1′，B2′，C1′，C2′，联结成两个对接星形，对接点M、N、F联结三个起动电阻Rst，而两个星形的中点S+和S-分别接至滑环，用以通入直流励磁电流。前述三个起动电阻可以固定地与转子绕组联结在一起，装在转子上，这时转子上只有二个滑环，结构简单;但也可以另外增加三个滑环，分别与绕组中的M、N、F三点连接，通过电刷而把起动电阻放在电机外面，这时可根据负载情况调节起动电阻的大小而起动，只是共需五个滑环，结构比较复杂。下面列举四个实例说明六段绕组所串联的槽号。
(1)Z2＝54，2P＝4，2Q＝2A1′1，2，3，4，5，-42，-43，-44，-45;A2′15，16，17，18，-28，-29，-30，-31，-32;B1′-24，-25，-26，-27，37，38，39，40，41;B2′-10，-11，-12，-13，-14，51，52，53，54;C1′33，34，35，36，-46，-47，-48，-49，-50;C2′-6，-7，-8，-9，19，20，21，22，23。
(2)Z2＝36，2P＝6，2Q＝4A1′2，3，-10，-31，-32，-33;A2′-13，-14，-15，20，21，-28;B1′-1，7，8，29，30，-36;B2′11，12，-18，-19，25，26;C1′-9，16，17，-22，-23，-24;C2′-4，-5，-6，-27，34，35。
(3)Z2＝54，2P＝8，2Q＝6A1′1，2，3，-35，-36，42，43，-49，-50;A2′8，9，-15，-16，22，23，-28，-29，-30;B1′7，33，-40，-41，46，47，48，-53，-54;B2′-6，13，14，-19，-20，-21，26，27，-34;C1′-10，-11，-12，17，18，-24，-25，31，32;C2′-4，-5，37，38，39，-44，-45，51，52。
(4)Z2＝48，2P＝10，2Q＝8A1′1，2，-6，-7，11，12，-16，-45;A2′-21，25，26，-30，-31，35，36，-40;B1′3，4，-8，-37，41，42，-46，-47;B2′-13，17，18，-22，-23，27，28，-32;C1′-29，33，34，-38，-39，43，44，-48;C2′-5，9，10，-14，-15，19，20，-24。
(Ⅴ)谐波起动的笼型异步电动机鼠笼结构的方式谐波起动的鼠笼型异步电动机的鼠笼转子由导条(2)和一个以上的端环(1)焊接构成，端环(1)由高电阻材料制成，利用它作为起动电阻，每个高电阻端环(1)的两个端面(正面和背面)上固定着许多用低电阻材料制成的连接片(3)，每个连接片(3)把两根导条(2)短路，这里应设计成由起动谐波感应于转子中的电流，必须经过高电阻端环(1)才能流通，但基波磁场感应的电流只经过导条(2)和上述连接片(3)以及低电阻端环(如果有的话)便构成低电阻的闭合回路。连接片在高电阻端环(1)表面上的布置方式如图24和25所示。其中，图24的布置方式适用于基波极数为2P＝2，图25的布置方式适用于其他的基波极数，只是对不同极数和槽数，连接片的数量和长度有所改变。下面分为三类用实例作进一步说明。
1.多相联结法-鼠笼前后两个端环中，一个用低电阻材料制成，另一个用高电阻材料制成，在高电阻端环(1)的表面上固定着许多连接片(3)，把所有相隔180°〔机械角度〕的两根导条(2)短路。这种鼠笼结构适用于所有基波极对数P为奇数，而起动谐波的极对数Q为偶数的情况。例如，Z2＝12，2P＝2，2Q＝4，此时连接片(3)在高电阻端环(1)表面上的联结法如图24所示，其中图24a为端环(1)正面三根连接片(3)的联结法，图24b为端环背面三根连接片(3)(用虚线表示)的联结法。
2.三相联结法-两个端环都采用高电阻端环(1)，当基波极数2P在4以上，只要转子每极槽数Z2/(2P)为3的倍数，便可采用三相联结法，这时每极每相槽数q2＝Z2/(6P)＝整数，因此每相包含q2个闭合回路，整个转子的导条(2)和连接片(3)构成3q2个闭合回路，并且同时适用于起动谐波极数为2Q＝2P-2和2Q＝2P+2。下面举二实例
(1)Z2＝24，2P＝4，2Q＝2，6连接片(3)在端环(1)表面上的联结法如图25所示，其中图25a为前端环(1)的联结法，实线画的连接片(3)位于端环(1)正面，而虚线画的位于端环背面(即紧靠铁心的一面);图25b为后端环(1)的联结法，实线连接片(3)位于靠近铁心的一面(正面)，虚线连接片(3)位于其背面(即靠近轴承的一面)。这时q2＝2，转子共有3×2＝6个闭合回路。为了清楚表示整个转子六个闭合回路的联结法，把图25中的两个图合并为一个展开图，如图26所示，这时每个连接片(3)用一根弧线表示，画在导条(2)圆周里面的弧线(3′)为前端环的连接片(3)，实线为正面，虚线为背面;画在导条圆周外面的弧线(3′)为后端环的连接片(3)，实线的位于正面，虚线的位于背面。为便于绘图，后面所有实例都只用这种展开图说明。
(2)Z2＝48，2P＝8，2Q＝6，10该实例的连接片联结法的展开图如图27所示，从图可见导条和连接片构成的六个闭合回路。
3.两相联结法-两个端环都采用高电阻端环，当基波极数2P在4以上，凡是转子每极槽数Z2/2P为偶数，都可采用两相联结法，这时每极每相槽数q2＝Z2/4P＝整数，因此每相有q2个闭合回路，整个转子的导条和连接片构成2q2个闭合回路，且同时适用于起动谐波极数为2Q＝2P-2和2Q＝2P+2。下面举三个实例。
(1)Z2＝24，2P＝6，2Q＝4，8该实例的联结法的展开图如图28所示，从图可见这时半数导条和用实线表示的连接片构成两个闭合回路，另外半数导条和用虚线表示的连接片构成另外两个闭合回路，整个转子共有四个闭合回路，与理论分析2q2＝2×2＝4一致。
(2)Z2＝32，2P＝8，2Q＝6，10该实例的联结法的展开图如图29所示，从图也清楚看到整个转子有四个闭合回路。
(3)Z2＝40，2P＝10，2Q＝8，12该实例的联结法的展开图如图30所示，也共有四个闭合回路。
权利要求
1.一种改变电动机定子绕组联结法的起动方法，其特征在于，起动时使定子绕组产生一个以上的很强的谐波磁场作为起动谐波，而转子绕组接有二个以上的电阻元件，对前述起动谐波感应于转子中的电流，必须经过这些电阻元件才能构成通路，但对基波磁场感应于转子中的电流，只经过上述电阻元件以外的绕组部分便自行构成短路回路，这样，在起动过程中，依靠定子产生的起动谐波和转子上的电阻元件的作用，提高起动转矩和降低起动电流，当电动机转速接近额定值时，把定子绕组恢复到正常接法，则前述起动谐波消除，电动机在基波磁场作用下正常运行，这时转子电流只通过电阻元件以外的绕组部分。
2.一种按照权利要求
1所述的起动方法，其电机定子绕组分为互相并联或互相串联的两部分的交流电动机定子绕组的联结法，其特征在于，当每一部分单独接入电网时，除产生基波磁场外，还产生一个以上的起动谐波，当两部分正接并联或正接串联地接入电网时，基波磁场被加强，而起动谐波被消除，但当两部分反接并联或反接串联地接入电网时，起动谐波被加强，而基波磁场被消除，于是，起动时，如果负载要求的起动转矩不大，可把定子绕组的第一部分(A1、B1、C1)接入电网，利用起动谐波和基波磁场联合起动，当转速接近额定值时，再把定子绕组的第二部分(A2、B2、C2)与第一部分(A1、B1、C1)正接并联或正接串联地接入电网，此时起动谐波被消除，基波磁场被加强，电动机进入正常运行状态;如果负载要求的起动转矩很大，则把定子绕组的两部分反接并联或反接串联地接入电网，利用此时起动谐波所产生的强大起动转矩把电动机起动，当转速接近额定值时，再把定子绕组的两部分改为正接并联或正接串联地接入电网，此时起动谐波被消除，电动机在基波磁场作用下正常运行。
3.一种按照权利要求
1所述的起动方法，其电机定子绕组按4Y或3Y串单Y联结的交流电动机的定子绕组联结法，其特征在于，起动时只有一部分定子绕组按3Y联结法接入电网，利用此时产生的起动谐波起动，而当转速接近额定值时，再把全部定子绕组按4Y联结法或3Y串单Y联结法接入电网，此时起动谐波被消除，电动机在基波磁场作用下正常运行。
4.一种按照权利要求
2、3所述定子绕组联结法制成的绕线型异步电动机，其特征在于，转子绕组固定地联结着两个以上的电阻元件，这些电阻元件装在转子上与转子一起旋转，对于定子起动谐波感应于转子中的电流，必须经过这些电阻元件才能构成通路，但对基波磁场感应于转子中的电流，只经过上述电阻元件以外的绕组部分便自行构成短路回路。
5.一种按照权利2、3所述的定子绕组联结法制造的鼠笼型异步电动机，其特征在于，用一个以上的高电阻材料制成的端环(1)作为起动时的电阻元件，其端环(1)上有与导条(2)数目相同数目的孔，每一根导条(2)穿在一个孔内，并与端环(1)焊接在一起;在端环(1)的表面或里面，用若干低电阻材料制成的联结片(3)把许多对的导条(2)短路，对定子起动谐波感应于转子中的电流，必须经过前述高电阻端环(1)才能构成通路，但对基波磁感应于转子中的电流，只经过上述的联结片(3)和导条(2)便构成短路回路。
6.一种按照权利要求
2、3所述的定子绕组联结法制成的转子上只有一套绕组，该绕组有两点分别接至二个滑环的隐极式同步电动机，其特征在于，上述绕组联结着二个以上的电阻元件，对定子起动谐波感应于转子中的电流，必须经过前述电阻元件才能构成通路;而在上述的二个滑环上通入的直流励磁电流只经过电阻元件以外的绕组部分便构成通路，并且产生一个基波极数的磁场。
专利摘要
本发明提出一种利用谐波起动交流电动机的方法，并提出按该方法起动的同步电动机、绕线型和鼠笼型异步电动机。用本方法起动时，改变电机定子绕组联结法而产生很强的谐波磁场，依靠该谐波磁场和转子绕组相配合而改善起动性能。本发明提出的三种电动机的特点是起动转矩大、起动电流小、可全电压起动、对绕线型异步机取消了转子上的电刷、滑环、没有电的触点，对鼠笼型异步机可提高其运行效率。
文档编号H02P1/16GK85102382SQ85102382
公开日1985年10月10日 申请日期1985年4月1日
发明者许实章 申请人:华中工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan