專利名稱：轉子端部分段連接的籠型感應電動機的制作方法
技術領域：
本發明是屬于涉及一種籠型感應電動機。
目前在冶金或燃煤輸送生產機械的拖動時，往往需要采用低切換電流變極調速籠型感應電動機或高轉差率感應電動機，而滿足這樣的要求，一般需要感應電動機能有較大的轉子電阻或阻抗。而現有應用中所用增大轉子電阻或阻抗的方式一般有①、減小轉子導體截面；②、采用高電阻率的導電材料；③、轉子電路串接附加電阻或阻抗。但在實際中，上述方式來增大轉子電阻或阻抗時，往往會受到很大的限制，對方式①中，若增大轉子電阻而過分減小轉子導體截面，將會導致導體熱容量過分下降，從而使導體工作時的溫度迅速上升；對于方式②往往難以找到合適高電阻率的導電合金材料；對于方式③，一般需要采用繞線轉子繞組并用滑環及電刷引出線后才能串接附加電阻或阻抗，若直接將附加電阻安裝在轉子上，則將造成轉子端部結構過于復雜，也不太可靠。另外，對于變極感應電動機，每種極數對轉子電阻或阻抗大小的要求往往不一樣，在一種極數下要求有高的轉子電阻，另一種極數則可能只要求普通的轉子電阻；顯然，在這種情況下，上述的幾種方式是難以滿足要求的。
本發明的目的是設制一種轉子端部分段連接的籠型感應電動機，使感應電動機轉子繞組端部采用分段連接的方式，應用這種結構方式，在感應電動機轉子導體可采用普通導電材料情況下，即可改變轉子折算至定子邊的電阻或阻抗，滿足在工作中的要求。
本發明技術方案一種轉子導條等構成的籠型感應電動機，其特征在于轉子導條分成幾組，每組導條的端部相互連接，不同組導條之間互不連接，轉子導條分成的組數可以與籠型電動機的極對數相同。
本發明的工作原理該籠型感應電動機轉子總導條數為N2，氣隙旋轉磁場的極對數為P，則相鄰兩導條感應電勢的相位差為α=2πP/N2……(1)；現在假定這N2根導條被分為m組，每組含n=N2/m……(2)根導條。這m組的導條可以有多種連接方式，圖2所示是一種連接方式。圖2所示的n根導條沿轉子園周順序相鄰，其相鄰兩導條感應電勢的相位差如上述為α，這n根導條兩端分別由連接片短接；為便于分析，忽略端部阻抗，并且假定每根導條端漏阻抗相等，則可畫出對應圖2的等級電路如圖3所示；對圖3所示等效電路，如果以b點為參考點，可以求得a點電位為o=(E·1+E·2+···+E·n)/n······(3)]]>；在這里應注意到式(3)中支路感應電勢
，幅值相等，均為E，而其相位依次相差一個電角度α，于是式(3)可寫成a=KnE∠((n-1)α/2)……(4)，式中Kn=sin(nα/2)/[nsin(α/2)]……(5)；由式(1)及式(2)，可將上式(5)寫成Ka=Sin(Pπ/m)/[nsin(Pπ/mn)]……(6)，于是可求得第K(K=1、2……n)條支路的電流；I·k=(E·k-V·a)/Z----(7)]]>從式(7)中可以看出，采用分組端部連接的籠型轉子與普通籠型轉子相比較，這時支路電流
不再與支路電勢Ek成正比，而是與支路電勢和節點a的電位之差
成正比，也就是a的存在使轉子支路合成電勢幅值受到削弱，只要Va≠0，這個作用就將存在并使各個支路電流的幅值不相等，從而導致每根轉子導體平均電流密度不相等，從定子邊來看，這些效應可等效為轉子阻抗的增加。
從式(6)和式(4)可以看出，通過調節分段數m的大小可以改變Va幅值的大小，因而可改變轉子阻抗增加值的大小；特殊地，如m滿足條件m=p……(8)；則就有
和a=0，這意味著這時雖然對端環部分進行了分段，但這樣的分段不會對轉子參數造成什么影響，這時的轉子等效阻抗折算值與普通轉子相同。
對于變極籠型感應電動機，假定其具有兩種極對數p和q，如選定m=p，則m≠q，根據前述分析，這時兩種極數將對應不同的轉子特性，其中極對數p對應普通籠型轉子特性，而極對數q則可以對應高阻抗轉子特性，當然，也可選擇m≠p，且m≠q，這時兩種極對數p和q均可對應不同的高阻抗轉子特性。
這種方法也能用于雙籠型轉子感應電動機，為提高起動性能，雙籠型轉子的上籠往往采用電阻率較高的導電材料制成，對上籠采用這種端環分段的方法則可能降低對材料電阻率的要求并可能有更好的起動特性。
本發明與現有的技術相比，由于此籠型感應電動機的轉子繞組的結構方式是轉子導條被分成幾組，每組導條端部相連，不同組導條間互不連接，采用此結構后，可以采用普通導電材料的籠型轉子就是具有高阻抗的性能特性，并能通過分組數目的調整而靈活控制阻抗的大小，因而這種結構能夠設計各種高轉差率感應電機和在不同極數下具有不同轉子阻抗的特性的低切換電流的變極感應電動機及雙籠型感應電動機，并且當端環分段數與極對數相同時，這時的轉子等效阻抗折算值與同普遍轉子相同，為此提供更大的靈活性和更廣泛的應用前景。


圖1是本發明的轉子端環、導條的結構圖；圖2是本發明導條的聯接形式；圖3是本發明圖2的等效電路圖。
具體實施例方式轉子導條2被沿圓周方向順序分成4組，每組具有4根導條，每組導條的端部通過端環1相互連接，此時一組轉子導條連接的展開示意圖如圖2所示，等效電路圖如圖3所示，圖2、圖3中的n應為4。該籠型感應電動機為變極籠型感應電動機，具有兩種極對數2和4，則電動機極對數為4時此時的轉子呈普通轉子特性，極對數為2時，此時的轉子呈高阻抗轉子特性。
權利要求
1.一種轉子端部分段連接的籠型感應電動機，由轉子導條、定子等構成，其特征在于轉子導條分成幾組，每組導條的端部相互連接，不同組導條之間互不連接。
2.根據權利要求1所述的轉子端部分段連接的籠型感應電動機，其特征在于轉子導條分成的組數可以與籠形電動機的極對數相同。
全文摘要
一種轉子端部分段聯接的籠型感應電動機;由定于、轉子等構成,其特點是轉子導條分成幾組,每組導條的端部相互連接。不同組條之間互不連接;其中轉子導條分成的組數可以與籠型感應電動機的極對數相同。該結構采用普通導電材料轉子就具有高阻抗的性能特性,并能通過分組數目的調整而靈活控制阻抗大小,可以設計各種高轉差率感應電機和不同極數下具有不同轉子阻抗特性的低切換電源的變極及雙籠型感應電動機,應用廣泛。
文檔編號H02K17/16GK1237027SQ9811395
公開日1999年12月1日 申請日期1998年4月27日 優先權日1998年4月27日
發明者王雪帆, 蔡立山, 王學義, 趙文成, 孫治昆, 姜佰鋒, 高慶政 申請人:黑龍江省電力公司, 華中理工大學