變極式發(fā)電電動機

《電力名詞》第三版。

可以切換磁極對數(shù)的發(fā)電電動機。切換磁極對數(shù)后可以允許水輪機(發(fā)電機)和水泵(電動機)具有兩種不同的轉(zhuǎn)速。水泵(電動機)工況時的轉(zhuǎn)速要高于水輪機(發(fā)電機)的轉(zhuǎn)速。

定子槽內(nèi)放置兩套不同極對數(shù)的獨立繞組，而每套繞組又可以有不同的連接，得到不同的極對數(shù)。每個極對數(shù)對應一個同步轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)多種速度的改變。這種變極方法綜合廠前兩種方法，容易實現(xiàn)多極調(diào)速，但其復雜性將超過前述任一種方法。

變極調(diào)速系統(tǒng)由變極電機和其繞組的切換開關組成。在選用變極電機時，應當注意不同極數(shù)下的額定轉(zhuǎn)矩和額定輸出功率有所區(qū)別。假定轉(zhuǎn)子額定電流不變且忽略變極前后轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)的變化時，額定轉(zhuǎn)矩與氣隙磁密成正比，額定輸出功率將與氣隙磁密成正比而與極對數(shù)成反比。即不同變極方式對轉(zhuǎn)矩和功率影響很大，應根據(jù)負載需要選擇合適的變極電機，變極后功率變化不大的電機，適合于帶恒功率負載，如拖動金屬切削機床;變極后轉(zhuǎn)矩變化不大的電機，宜子帶恒轉(zhuǎn)矩負載，如起重機、運輸帶等機械 。2100433B

定子槽內(nèi)放置一套定子繞組，改變該套繞組的連接方法可實現(xiàn)極對數(shù)的變更，從而達到運行在不同速度的目的。這種方法可以實現(xiàn)倍極比變極調(diào)速。倍極比變極調(diào)速時，是將少極數(shù)繞組設計為正規(guī)的60°相帶繞組，改變部分線圈的電流方向以得到多極數(shù)繞組。圖1中所示為2:1變速電機的接線原理，其中線圈A2X2在多極時改變了電流方向。非倍極比變極調(diào)速原理可以用極幅調(diào)制PAM加以解釋，這是1958年英國的羅韋利夫教授提出的變極原理。以8極電機變?yōu)?0極為例，原定子繞組磁通勢為8極磁通勢波，現(xiàn)用幅值為1的兩極矩形波調(diào)制，正半波調(diào)制后即為原磁通勢波，負半波調(diào)制后即將原磁通勢波反向，這意味著將該相繞組的一半(對應于負半波調(diào)制部分)反接，故稱反向法變極。根據(jù)傅氏級數(shù)將調(diào)制后的磁通勢波進行分解，主要包含有10極和6極的磁通勢波。由于三相調(diào)制波系互差120°的兩極波，調(diào)制后的三相6極磁通勢波在空間上則同相位，且各相磁通勢波在時間上又互差120°電角度，因而合成的6極磁通勢將為零，使調(diào)制后的定子磁通勢變成了10極磁通勢波，從而達到非倍數(shù)比變極調(diào)速。在實現(xiàn)單繞組變極時，甚至可以打破原來三相的界限，把各線圈重新組合為新的三相，即采用換相法變極。這些變極調(diào)速方法的實現(xiàn)，大大降低了調(diào)速電機的尺寸和成本。單繞組多速感應電動機的轉(zhuǎn)子，一般都是籠型的，其轉(zhuǎn)子極數(shù)能自動地與定子極數(shù)一致。單繞組變極調(diào)速還可做成三速甚至四速的，如極數(shù)為8/4/2, 8/6/4. 1018/6/4和12/8/6/4等的變速電機 。

定子槽內(nèi)放置兩套不同極對數(shù)的獨立繞組，不同極對數(shù)對應不同的同步轉(zhuǎn)速。當電機由一套繞組切換至另一套繞組運行時，其轉(zhuǎn)速發(fā)生相應地變化。雙繞組變極調(diào)速可以應用正常分布的兩套繞組，接線簡單、跨接線很少。但這種方法會使電機的體積增大，用料增多，成本提高。為安置兩套繞組，勢必要增加槽深，引起定子漏抗加大，降低了感應電動機的過載能力和同步電動機的動態(tài)穩(wěn)定性，因此很少采用 。