转子端部分段连接的笼型感应电动机的制作方法

专利名称：转子端部分段连接的笼型感应电动机的制作方法
专利说明 本实用新型是属于涉及一种笼型感应电动机。
目前在冶金或燃煤输送生产机械的拖动时，往往需要采用低切换电流变极调速笼型感应电动机或高转差率感应电动机，而满足这样的要求，一般需要感应电动机能有较大的转子电阻或阻抗。而现有应用中所用增大转子电阻或阻抗的方式一般有①、减小转子导体截面；②、采用高电阻率的导电材料；③、转子电路串接附加电阻或阻抗。但在实际中，上述方式来增大转子电阻或阻抗时，往往会受到很大的限制，对方式①中，若增大转子电阻而过分减小转子导体截面，将会导致导体热容量过分下降，从而使导体工作时的温度迅速上升；对于方式②往往难以找到合适高电阻率的导电合金材料；对于方式③，一般需要采用绕线转子绕组并用滑环及电刷引出线后才能串接附加电阻或阻抗，若直接将附加电阻安装在转子上，则将造成转子端部结构过于复杂，也不太可靠。另外，对于变极感应电动机，每种极数对转子电阻或阻抗大小的要求往往不一样，在一种极数下要求有高的转子电阻，另一种极数则可能只要求普通的转子电阻；显然，在这种情况下，上述的几种方式是难以满足要求的。
本实用新型的目的是设制一种转子端部分段连接的笼型感应电动机，使感应电动机转子绕组端部采用分段连接的方式，应用这种结构方式，在感应电动机转子导体可采用普通导电材料情况下，即可改变转子折算至定子边的电阻或阻抗，满足在工作中的要求。
本实用新型技术方案一种转子导条等构成的笼型感应电动机，其特征在于转子导条分成几组，每组导条的端部相互连接，不同组导条之间互不连接，转子导条分成的组数可以与笼型电动机的极对数相同。
本实用新型的工作原理该笼型感应电动机转子总导条数为N2，气隙旋转磁场的极对数为P，则相邻两导条感应电势的相位差为α=2πP/N2……(1)；现在假定这N2根导条被分为m组，每组含n=N2/m……(2)根导条。这m组的导条可以有多种连接方式，图2所示是一种连接方式。图2所示的n根导条沿转子园周顺序相邻，其相邻两导条感应电势的相位差如上述为α，这n根导条两端分别由连接片短接；为便于分析，忽略端部阻抗，并且假定每根导条端漏阻抗相等，则可画出对应图2的等级电路如图3所示；对图3所示等效电路，如果以b点为参考点，可以求得a点电位为；在这里应注意到式(3)中支路感应电势

幅值相等，均为E，而其相位依次相差一个电角度α，于是式(3)可写成，式中Kn=sin(nα/2)/[nsin(α/2)]……(5)；由式(1)及式(2)，可将上式5)写成Kn=sin(Pπ/m)/[nsin(Pπ/mn)]……(6)，于是可求得第K(K=1、2……0)条支路的电流从式(7)中可以看出，采用分组端部连接的笼型转子与普通笼型转子相比较，这时支路电流

不再与支路电势

成正比，而是与支路电势和节点a的电位之差

成正比，也就是

的存在使转子支路合成电势幅值受到削弱，只要V0≠0，这个作用就将存在并使各个支路电流的幅值不相等，从而导致每根转子导体平均电流密度不相等，从定子边来看，这些效应可等效为转子阻抗的增加。
从式(6)和式(4)可以看出，通过调节分段数m的大小可以改变

幅值的大小，因而可改变转子阻抗增加值的大小；特殊地，如m满足条件m=p……(8)；则就有和这意味着这时虽然对端环部分进行了分段，但这样的分段不会对转子参数造成什么影响，这时的转子等效阻抗折算值与普通转子相同。
对于变极笼型感应电动机，假定其具有两种极对数p和q，如选定m=P，则m≠q，根据前述分析，这时两种极数将对应不同的转子特性，其中极对数P对应普通笼型转子特性，而极对数q则可以对应高阻抗转子特性，当然，也可选择m≠p，且m≠q，这时两种极对数p和q均可对应不同的高阻抗转子特性。
这种方法也能用于双笼型转子感应电动机，为提高起动性能，双笼型转子的上笼往往采用电阻率较高的导电材料制成，对上笼采用这种端环分段的方法则可能降低对材料电阻率的要求并可能有更好的起动特性。
本实用新型与现有的技术相比，由于此笼型感应电动机的转子绕组的结构方式是转子导条被分成几组，每组导条端部相连，不同组导条间互不连接，采用此结构后，可以采用普通导电材料的笼型转子就是具有高阻抗的性能特性，并能通过分组数目的调整而灵活控制阻抗的大小，因而这种结构能够设计各种高转差率感应电机和在不同极数下具有不同转子阻抗的特性的低切换电流的变极感应电动机及双笼型感应电动机，并且当端环分段数与极对数相同时，这时的转子等效阻抗折算值与同普遍转子相同，为此提供更大的灵活性和更广泛的应用前景。

图1是本实用新型的转子端环、导条的结构图； 图2是本实用新型导条的联接形式； 图3是本实用新型图2的等效电路图。
本实用新型的实施例 转子导条2被沿圆周方向顺序分成4组，每组具有4根导条，每组导条的端部通过端环1相互连接，此时一组转子导条连接的展开示意图如图2所示，等效电路图如图3所示，图2、图3中的n应为4。该笼型感应电动机为变极笼型感应电动机，具有两种极对数2和4，则电动机极对数为4时此时的转子呈普通转子特性，极对数为2时，此时的转子呈高阻抗转子特性。
权利要求1、一种转子端部分段连接的笼型感应电动机，由转子导条、定子等构成，其特征在于转子导条分成几组，每组导条的端部相互连接，不同组导条之间互不连接。
2、根据权利要求1所述的转子端部分段连接的笼型感应电动机，其特征在于转子导条分成的组数可以与笼形电动机的极对数相同。
专利摘要一种转子端部分段联接的笼型感应电动机,由定子、转子等构成,其特点是转子导条分成几组,每组导条的端部相互连接,不同组条之间互不连接;其中转子导条分成的组数可以与笼型感应电动机的极对数相同。该结构采用普通导电材料转子就具有高阻抗的性能特性,并能通过分组数目的调整而灵活控制阻抗大小,可以设计各种高转差率感应电机和不同极数下具有不同转子阻抗特性的低切换电源的变极及双笼型感应电动机,应用广泛。
文档编号H02K17/16GK2340123SQ9823747
公开日1999年9月22日 申请日期1998年4月27日 优先权日1998年4月27日
发明者王雪帆, 蔡立山, 王学义, 赵文成, 孙治昆, 姜佰锋, 高庆政 申请人:黑龙江省电力公司, 华中理工大学