CN102790452B - 多层次额定频率结构且规格化系列化的变频驱动电机及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变频电机技术领域，具体为多层次额定频率结构且规格化系列化的变频驱动电机及其设计方法。本发明方法的步骤为：应用现有技术，对通用电机选择性地获取额定频率分别略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ的“派生电机”，且“派生电机”三相绕组选择为Y联接方式；使用“额定频率位移法”，使这些“派生电机”分别在上述7个额定频率点上的重合，即在不变动定子和转子铁心的内外径尺寸的前提下，对定子铁心的长度作适当地增加。本发明设计的“新型电机”相比较通用电机，具有节省耗材、运行效率高的特点，并且更容易被广大的设计人员和用户认可、接受，因而更更容易被推广应用。
Description
技术领域
本发明属于变频电机技术领域，具体涉及一种变频驱动系统中的三相感应电机及其设计方法。
背景技术
目前变频驱动技术已被广泛应用于各行各业。变频器产品一代接一代不断地推陈出新，推动着变频驱动技术的完善和进步。
电动机和变频器是组合成一个变频驱动系统（以下简称为系统）最基本的两部分。各种类型的三相感应式异步电动机（以下简称为通用电机）是现有系统中使用量最多的电机，它占据了总使用量的90%以上的份额。
我国的通用电机额定频率是50HZ，额定电压大多为380VAc。在国外，不同地区通用电机的额定电压有所不同，额定频率有50HZ，也有60HZ，它们都是与当地电网的电压等级和频率相一致的。
当这些通用电机与变频器组合成系统，系统的输出特性曲线（以下简称为系统特性）如附图1所示。两曲线的“拐点”只与电机的额定频率50HZ（或60HZ）相对应。“拐点”把系统的调速范围划分为恒转矩调速和恒功率调速两个区域。事实上，目前国内和国外由通用电机组合成的系统，其系统特性大多就如附图1所示。小于50HZ（或60HZ）为恒转矩调速，大于50HZ（或60HZ）为恒功率调速。
本申请人在2007年4月12日提交了一发明申请：《按负载特性和要求设计定子绕组以改造通用电机的设计方法》（以下简称为A申请）。已被授权，专利号：200710039396.0。在2008年8月18日提交了一PCT申请：《一种由“原型电机”形成“派生电机”的方法》，申请号：PCT/CN2008/00148（以下简称为B申请）。该申请在2010年8月18日进入（中国）国家阶段，2011年12月6日通知被授权，专利号：200880127377.6。
A申请和B申请提出的技术方法，是把额定频率为50HZ（或60HZ）通用型的三相感应式异步电机（以下称之为通用电机或“原型电机” ），在不改变其机座号、外型尺寸和定子转子铁心尺寸的情况下，按三相定子绕组导线用铜量相当的规则，对三相绕组中线圈匝数，每相绕组中线圈串并联以及三相绕组之间Y―△联接方式的变动，进而获得该“原型电机”的众多“派生电机”。
A申请和B申请提出的技术方法，能让任意一台的“原型电机”获得它的“派生电机”群。每一台“派生电机”与它的“原型电机”的机座号、外形尺寸、内部定子转子铁心的尺寸、三相绕组的导线用铜量都是相同的，也就是制造每一台“派生电机”的耗材与其“原型电机”相同。
当每一台“派生电机”与其相匹配的变频器组合成系统运行时，它的额定电压不变，在它的额定频率输出额定功率时，定子绕组和转子导体中的电流密度与它的“原型电机”在额定功率时的电流密度相同，也就是它们在各自额定功率时的定子转子的铜耗是相同的，但是它们的额定频率、额定电流和输出的额定功率是不相同的。若“派生电机”的额定频率是150HZ，则其额定电流和额定功率是它的“原型电机”的3倍。
从上述“派生电机”与它的“原型电机”的相同和不同之处的比较中可以得到以下的结论：
1．电机运行是将电能与机械能互相转换的一种方式。“原型电机”若要增大转换功率，就需要增加它的额定功率，制造电机的耗材就会增加。“派生电机”的额定频率若是它的“原型电机”的2倍、3倍、4倍，它的输出额定功率就增加了1倍、2倍和3倍，而它的制造耗材是和“原型电机”是相同的。
2．“派生电机”与它的“原型电机”，当它们各自在额定频率输出额定功率运行时，尽管各自的额定电流也是不相同的，但它们在定子绕组和转子导体中的电流密度却是相同的，也就是它们的铜耗是相同的。若“派生电机”的额定功率是“原型电机”的2倍、3倍甚至4倍，它们的铜耗相同。这样就能大幅减少了能量转换过程中电机自身的损耗，提升了电机的运行效率。因为铜耗是影响电机运行效率最为重要的因素。
根据A申请和B申请，可以从每一台通用型电机获得它众多的“派生电机” 。
如上所述，“派生电机”制造时耗材少，运行时铜耗低、效率高。也如在A、B两申请中所述，系统设计时能按负载的特性和要求，选择适合性的系统输出特性，进而获得更为理想、经济合理的变频驱动系统。
尽管A申请和B申请的技术能让每一台通用型电机都各自获得众多的“派生电机” ，但是，目前，还不能实现如同Y2―E系列和Y系列等通用电机那样的规格化、系列化。规格化、系列化的电机在大规模和广泛应用中是非常重要的一环。当规格化、系列化电机的技术数据和参数完全公开、公布，广泛的用户和系统设计人员才有可能接受和根据需要选用新技术的电机产品。
发明内容
本发明的目的是在形成“派生电机”的基础上，提出一种具有多层次额定频率结构，且规格化、系列化的变频驱动电机系统及其设计方法。
根据A申请和B申请技术，制造耗材与其“原型电机”相同，额定频率在80HZ~200HZ段“派生电机”的输出额定功率是其“原型电机”的1.6~4倍。本发明设想通过某一技术方法，为额定频率50HZ（或60HZ）通用型系列的电机建立起一种7个层次额定频率结构且规格化系列化的变频驱动的电机系统。譬如：我国的Y系列和Y2―E系列的通用电机，可以分别建立起额定频率为80HZ、100 HZ、120 HZ、140 HZ、160 HZ、180 HZ、和200HZ 7个层次结构，在规格上与原系列中每一台电机一一相对应的系列化的电机系统。
在具体阐述本发明内容前，先简要地介绍一下A申请和B申请的相关内容。
从任意一台通用电机形成它众多的“派生电机”，两申请强调了不改变“原型电机”的机座号、外型尺寸和定转子铁心的尺寸，按定子绕组导线用铜量相当的规则，只对三相绕组中每个线圈的匝数，每相绕组中线圈的串联并联和三相绕组间Y―△联接方式各自变动的组合，进而获得众多的“派生电机” 。
B申请中的等效方法是：以“原型电机”的定子绕组参数为基准，按定子绕组导线用铜量相当的规则，获取“派生电机”与“原型电机”之间相关联的等效系数S，再用该等效系数乘以相应的“原型电机”的参数，计算出相应的“派生电机”的参数。
等效系数S为匝数因子X、串并联因子Z和Y―△转换因子Y的乘积，即S=X*Z*Y。
其中，匝数因子X为“原型电机”定子绕组中每个线圏的匝数与“派生电机”定子绕组中每个线圈匝数的比值，即X=T/T±N（T为“原型电机”每个线圈的匝数，N为0、1、2、3、4……的自然数）。“原型电机”定子绕组中每线圈逐次减少一匝或逐次增加一匝，都形成了一个“派生电机”定子绕组的线圈匝数。
串并联因子Z为在“派生电机”定子每相绕组的线圈总数相对于对应的“原型电机”定子每相绕组的线圈总数不变的情况下，与所述“原型电机”每相绕组的并联支路的比值。
当“原型电机”的三相绕组为Y联接，“派生电机”的三相绕组也是Y联接，Y―△转换因子Y取值为1；若“派生电机“的三相绕组改为△联接，则Y―△转换因子Y取值为 
；当“原型电机”的三相绕组为△联接，“派生电机”的三相绕组也是△联接，则Y―△转换因子Y取值为1；若“派生电机”三相绕组改为Y联接，则Y―△转换因子Y取值为1/
。
本发明应用A、B两申请的技术，从额定频率50HZ或60HZ的通用电机（原型电机）出发，获取各自的额定频率分别是80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ“新型电机”，（为与所述“派生电机”有所区别，本发明把这7种额定频率的电机称之为“新型电机”），具体步骤如下：
第一步骤：
应用A、B两申请的技术，对通用电机选择性地获取额定频率分别略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ的“派生电机” ，且“派生电机”三相绕组选择为Y联接方式。这里，所谓略大于是指大于且最接近于这些频率点。
上述得到的“派生电机”分成7个层次，但都不能在额定频率为80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ七个点位上重合，也就是现有的技术方法尚不能实现在某一额定频率点上的系列化。
第二步骤：
本发明提出一种方法，可以实现这些“派生电机”分别在上述7个额定频率点上的重合。该方法可以让每一台“派生电机”的额定频率按要求的目标频率值位移。故把它称之为“额定频率位移法”。
根据A、B两申请的技术，可以让每一台通用电机获得众多的“派生电机”。它是按三相绕组导线用铜量相当的规则，只对定子三相绕组的联接方式，每相绕组中线圈的串并联支数和每线圈的匝数进行变动与组合。对电机的机座号、外型尺寸、定子铁心的尺寸不作任何的变动。
“额定频率位移法”在不变动定子和转子铁心的内外径尺寸的前提下，对定子铁心的长度作适当地增加，实现“派生电机”额定频率的位移。
每一台通用电机的铁心长度是个确定值，增加多少长度才是适当的呢？本发明研究表明：铁心长度增加量的百分比应当与额定频率位移量的百分比是一致的。即△=（F1-F2）/F2(△为铁心长度增加量的百分比，F1是位移前“派生电机”的额定频率，F2是移位后“新型电机”的额定频率，F1>F2)。
实际操作时，铁心长度增加量取值，△≥（F1-F2）/F2为宜。
通过本发明方法，可以实现变频驱动电机的多层次额定频率结构，得到多层次额定频率结构，且规格化、系列化的变频驱动电机系统。
附图说明
图1为由通用电机组成的变频驱动系统的输出特性曲线，其中，a为系统的转矩—频率特性， b为系统的功率—频率特性。
图2为由7个层次额定频率“新型电机”组成的变频驱动系统的输出特性曲线族族：转矩—频率特性。
图3为由7个层次额定频率“新型电机”组成的变频驱动系统的输出特性曲线族：功率—频率特性。
具体实施方式
下面以我国Y系列和Y2-E系列电机中各取3台不同规格电机为例，具体说明如何分两个步骤，从额定频率50HZ（或60HZ）的通用电机获取各自的额定频率分别是80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ“新型电机”的。
6台电机的相关技术数据见下表1。
表1：
第一步骤：
应用A、B两申请的技术方法，分别对上述6台电机选择性地获取额定频率分别略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ 200HZ的“派生电机”，且“派生电机”三相绕组选择为Y联接方式。
例：
列表1中Y2-100L-2E电机的数据，定子24槽，每相绕组4只线圏串联，每线圈40匝，三相绕组单层同心式，1Y联接。
应用B申请中的等效方法，对每相绕组中4只线圈2串2并联，即三相绕组2Y联接，得串并联因子Z=2；三相绕组仍为Y联接，得Y―△转换因子Y=1；再对每只线圈匝数T=40逐一地减少一匝和逐一地增加一匝地排序，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S，结果参见列表2。
表2：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.026 | 1.053 | 1.081 | 1.111 | 1.143 | 1.176 | 1.212 | 1.250 | 1.290 | 1.333 |
| S=X*Z*Y | 2.000 | 2.052 | 2.106 | 2.162 | 2.222 | 2.286 | 2.352 | 2.424 | 2.500 | 2.580 | 2.666 |
| N | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| X=T/T-N | 1.379 | 1.429 | 1.481 | 1.538 | 1.600 | 1.667 | 1.739 | 1.818 | 1.905 | 2.000 |
| S=X*Z*Y | 2.758 | 2.858 | 2.962 | 3.076 | 3.200 | 3.334 | 3.478 | 3.636 | 3.810 | 4.000 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| X=T/T+N | 0.976 | 0.952 | 0.930 | 0.909 | 0.889 | 0.870 | 0.851 | 0.833 | 0.816 | 0.800 |
| S=X*Z*Y | 1.952 | 1.902 | 1.860 | 1.818 | 1.778 | 1.740 | 1.702 | 1.666 | 1.632 | 1.600 |
(上表中 T=40，Z=2，Y=1)
由表2中的S值，可知获得了Y2-100L-2E电机额定频率80HZ至略大于或等于200HZ的“派生电机”31台，并可分别计算出它们的相关参数。
从表2的31个S值中筛选出S值分别略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即可得到对应的7台“派生电机”的相关参数，参见列表3。
表3：
| X | 0.800 | 1.000 | 1.212 | 1.429 | 1.600 | 1.818 | 2.000 |
| S | 1.600 | 2.000 | 2.424 | 2.858 | 3.200 | 3.636 | 4.000 |
| P1 | 0.856 | 1.070 | 1.297 | 1.529 | 1.712 | 1.945 | 2.140 |
| P2 | 1.712 | 2.140 | 2.594 | 3.058 | 3.424 | 3.891 | 4.280 |
| P3 | 80.0 | 100.0 | 121.2 | 142.9 | 160.0 | 181.8 | 200.0 |
| P4 | 4.80 | 6.00 | 7.27 | 8.57 | 9.60 | 10.91 | 12.00 |
| P5 | 9.73 | 12.16 | 14.74 | 17.38 | 19.46 | 22.11 | 24.32 |
上表中X为匝数因子；S为等效系数；P1为“派生电机”每线圈的导线截面积（mm2）=“原型电机”每线圈导线截面积乘以X；P2为“派生电机”每相绕组的导线截面积（mm2）=“原型电机”每相导线截面乘以S再除以Y；P3为“派生电机”的额定频率=“原型电机”的额定频率乘以S；P4为“派生电机”的额定功率（KW）=“原型电机”的额定功率（KW）乘以S；P5为“派生电机”的额定电流（A）=“原型电机”的额定电流乘以S。（与以下表格中P1、P2、P3、P4和P5的意义相同）。
例:
列表1中Y2-112M-4E电机的数据，定子36槽，每相6只线圈串联，每线圈49匝，三相绕组单层交叉式，1△联接。
为了更有利于获得相关的“派生电机”，改变三相绕组单层交叉式为双层叠式，由此得每相绕组12只线圈（其中6只线圈为24匝，另6只线圈为25匝，节距为1~9，每定子槽仍为49匝）。
应用等效方法，对每相绕组中12只线圈3并4串联，得串并因子Z=3；三相绕组改为Y联接，得Y―△转换因子Y=1/；再对每定子槽内两线圈的匝数T=49，轮换地逐一地减少和增加一匝地排序，计算求得X和S值，参见列表4。
表4：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.021 | 1.043 | 1.065 | 1.089 | 1.114 | 1.140 | 1.167 | 1.195 | 1.225 |
| S=X*Z*Y | 1.732 | 1.768 | 1.806 | 1.845 | 1.886 | 1.929 | 1.974 | 2.021 | 2.070 | 2.122 |
| N | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| X=T/T-N | 1.256 | 1.289 | 1.324 | 1.361 | 1.400 | 1.441 | 1.485 | 1.531 | 1.581 | 1.633 |
| S=X*Z*Y | 2.176 | 2.233 | 2.294 | 2.357 | 2.425 | 2.496 | 2.572 | 2.652 | 2.738 | 2.829 |
| N | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| X=T/T-N | 1.690 | 1.750 | 1.815 | 1.885 | 1.960 | 2.042 | 2.130 | 2.227 | 2.333 |
| S=X*Z*Y | 2.926 | 3.031 | 3.143 | 3.264 | 3.395 | 3.536 | 3.690 | 3.858 | 4.041 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 |
| X=T/T+N | 0.980 | 0.961 | 0.942 | 0.925 |
| S=X*Z*Y | 1.697 | 1.664 | 1.632 | 1.601 |
（上表中T=49，Z=3，Y=1/
）
由表4中的S值，获得了Y2-112M-4E电机额定频率80HZ至略大于200HZ的“派生电机”33台。
从表4中33个S值中筛选出S值略大于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即可得对应的7台“派生电机”的相关参数，参见列表5。
表5：
| X | 0.925 | 1.167 | 1.400 | 1.633 | 1.885 | 2.130 | 2.333 |
| S | 1.601 | 2.021 | 2.425 | 2.829 | 3.264 | 3.690 | 4.041 |
| P1 | 0.817 | 1.030 | 1.236 | 1.442 | 1.664 | 1.881 | 2.060 |
| P2 | 2.448 | 3.091 | 3.709 | 4.326 | 4.992 | 5.643 | 6.180 |
| P3 | 80.05 | 101.05 | 121.25 | 141.45 | 163.20 | 184.50 | 202.05 |
| P4 | 6.404 | 8.084 | 9.700 | 11.316 | 13.056 | 14.760 | 16.164 |
| P5 | 13.75 | 17.36 | 20.83 | 24.30 | 28.04 | 31.70 | 34.71 |
注：本例中，为更有利于获得相关的“派生电机”，把“原型电机”的绕组型式由单层交叉改设计成双层叠式，每相由6只张圈、每线圈49匝，成为12只线圈（其中6只线圈为25匝，另6只线圈24匝），每定子槽内的匝数仍为49匝。
B申请中把X=T/T±N中的T定义为“原型电机”每线圈的匝数。对于单层绕组型式的电机，这一定义无问题。但对于双层绕组型式的电机，如此定义，得到的“派生电机”会减少一半。为此，本申请在此为该定义作一补正：在绕组型式为双层叠式时，T应被定义为定子每槽中上、下两线圈匝数之和。并且，当X=T/T±N，进行逐一地减少一匝和逐一地增加一匝排序计算时，应看作是每定子槽内的总匝数逐次地增加一匝和减少一匝。
例如：本例中每槽中两线圈分别是25匝和24匝，总数为49匝。在逐减少一匝时，应先从多一匝的线圈减去一匝，然后两线圈再轮换地减少一匝；在逐一增加一匝时，应从少一匝的线圈增加一匝，然后两线圈再轮换地增加。
以下的举例中，凡是绕组型式为双层叠式，均按本例的方式计算。
例:
列表1中Y2-180L-6E电机的数据，定子54槽，三相绕组双层叠式，2△联接，每相绕组18只线圈（9串2并联接），每线圈17匝，每定子槽内2只线圈34匝。
应用等效方法，对每相18只线圈9并2串，即三相绕组9Y联接，得串并联因子Z=9÷2=4.5；三相绕组改为Y联接，得Y―△转换因子Y=1/
，计算求得X和S值，参见列表6。
表6：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.030 | 1.063 | 1.097 | 1.133 | 1.172 | 1.214 | 1.259 | 1.308 |
| S=X*Z*Y | 2.598 | 2.677 | 2.761 | 2.850 | 2.945 | 3.046 | 3.155 | 3.272 | 3.398 |
| N | 9 | 10 | 11 | 12 |
| X=T/T-N | 1.360 | 1.417 | 1.478 | 1.545 |
| S=X*Z*Y | 3.533 | 3.681 | 3.841 | 4.015 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| X=T/T+N | 0.971 | 0.944 | 0.919 | 0.895 | 0.872 | 0.850 | 0.829 | 0.810 | 0.791 | 0.773 | 0.756 |
| S=X*Z*Y | 2.524 | 2.454 | 2.387 | 2.325 | 2.265 | 2.208 | 2.155 | 2.103 | 2.054 | 2.008 | 1.963 |
| N | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| X=T/T+N | 0.739 | 0.723 | 0.708 | 0.694 | 0.680 | 0.667 | 0.654 | 0.642 | 0.630 | 0.618 |
| S=X*Z*Y | 1.920 | 1.880 | 1.840 | 1.803 | 1.767 | 1.732 | 1.699 | 1.667 | 1.636 | 1.606 |
（上表中T=34，Z=4.5，Y=1/
）
由表6中的S值，获得了Y2-180L-6E电机额定频率在80HZ至略大于200HZ的“派生电机”34台。
从表6的34个S值中，筛选出S值略大于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即可得对应的7台“派生电机”的相关参数，参见列表7。
表7：
| X | 0.618 | 0.773 | 0.944 | 1.097 | 1.259 | 1.417 | 1.545 |
| S | 1.606 | 2.008 | 2.454 | 2.850 | 3.272 | 3.681 | 4.015 |
| P1 | 1.154 | 1.443 | 1.762 | 2.048 | 2.351 | 2.646 | 2.884 |
| P2 | 10.386 | 12.986 | 15.870 | 18.432 | 21.160 | 23.806 | 25.966 |
| P3 | 80.30 | 100.40 | 122.70 | 142.50 | 163.60 | 184.05 | 200.75 |
| P4 | 24.09 | 30.12 | 36.81 | 42.75 | 49.08 | 55.22 | 60.23 |
| P5 | 48.98 | 61.24 | 74.85 | 86.93 | 99.80 | 112.27 | 122.46 |
d例:
列表1中Y-180M-4电机的数据，定子48槽，三相绕组双层叠式2△联接，每相绕组16只线圈，8串2并联接，每线圈16匝，每定子槽内2只线圈32匝。
应用等效方法，对每相16只线圈8并2串，即三相绕组8Y联接，得串并联因子Z=8÷2=4；三相绕组改为Y联接，得Y-△转换因子Y=1/
，计算求得X和S值，参见列表8。
表8：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.032 | 1.067 | 1.103 | 1.143 | 1.185 | 1.231 | 1.280 | 1.333 |
| S=X*Z*Y | 2.309 | 2.383 | 2.464 | 2.547 | 2.640 | 2.737 | 2.843 | 2.956 | 3.079 |
| N | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| X=T/T-N | 1.391 | 1.455 | 1.524 | 1.600 | 1.684 | 1.778 |
| S=X*Z*Y | 3.212 | 3.360 | 3.520 | 3.695 | 3.889 | 4.106 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| X=T/T+N | 0.970 | 0.941 | 0.914 | 0.889 | 0.865 | 0.842 | 0.820 | 0.800 | 0.780 |
| S=X*Z*Y | 2.240 | 2.173 | 2.111 | 2.053 | 1.998 | 1.945 | 1.894 | 1.848 | 1.801 |
| N | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| X=T/T+N | 0.762 | 0.744 | 0.727 | 0.711 | 0.696 |
| S=X*Z*Y | 1.760 | 1.718 | 1.679 | 1.642 | 1.607 |
（上表中T=32，Z=4，Y=1/
）
由表8中的S值，获得了Y-180M-4电机额定频率在80HZ至略大于200HZ的“派生电机”29台。
从表8的29个S值中筛选出S值略大于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即可求得对应的7台“派生电机”的相关参数，参见表9。
表9：
| X | 0.696 | 0.889 | 1.067 | 1.231 | 1.391 | 1.600 | 1.778 |
| S | 1.607 | 2.053 | 2.464 | 2.843 | 3.212 | 3.695 | 4.106 |
| P1 | 1.521 | 1.943 | 2.332 | 2.691 | 3.041 | 3.498 | 3.887 |
| P2 | 12.168 | 15.546 | 18.660 | 21.528 | 24.322 | 27.980 | 31.092 |
| P3 | 80.35 | 102.65 | 123.20 | 142.15 | 160.60 | 184.75 | 205.30 |
| P4 | 29.73 | 37.98 | 45.58 | 52.60 | 59.42 | 68.36 | 75.96 |
| P5 | 57.85 | 73.91 | 88.70 | 102.35 | 115.63 | 133.02 | 147.82 |
e例：
列表1中Y-250M-8电机的数据，定子72槽，三相绕组双层叠式，2△联接；每相绕组24只线圈，12串2并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝。
应用等效方法，对每相24只线圈2串12并，即三相绕组12Y联接，得串并联因子Z=12÷2=6；三相绕组改为Y联接，得Y-△转换因子Y=1/。
计算求得X和S值，参见列表10。
表10：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.048 | 1.100 | 1.158 |
| S=X*Z*Y | 3.464 | 3.630 | 3.811 | 4.012 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| X=T/T+N | 0.957 | 0.917 | 0.880 | 0.846 | 0.815 | 0.786 | 0.759 | 0.733 |
| S=X*Z*Y | 3.314 | 3.176 | 3.048 | 2.931 | 2.823 | 2.722 | 2.628 | 2.540 |
| N | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| X=T/T+N | 0.710 | 0.688 | 0.677 | 0.647 | 0.629 | 0.611 | 0.595 | 0.579 |
| S=X*Z*Y | 2.458 | 2.382 | 2.309 | 2.242 | 2.177 | 2.117 | 2.060 | 2.006 |
| N | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| X=T/T+N | 0.564 | 0.550 | 0.537 | 0.524 | 0.512 | 0.500 | 0.489 | 0.478 | 0.468 |
| S=X*Z*Y | 1.954 | 1.905 | 1.859 | 1.815 | 1.772 | 1.732 | 1.694 | 1.657 | 1.622 |
（上表中T=22，Z=6，Y=1/
）
由表10中的S值，获得了Y-250M-8电机额定频率在80HZ至略大于200HZ的“派生电机”29台。
从表10的29个S值中筛选出S值略大于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即可求得对应的7台“派生电机”的相关参数，参见表11。
表11：
| X | 0.468 | 0.579 | 0.710 | 0.815 | 0.957 | 1.048 | 1.158 |
| S | 1.622 | 2.006 | 2.458 | 2.823 | 3.314 | 3.630 | 4.012 |
| P1 | 1.863 | 2.304 | 2.826 | 3.244 | 3.809 | 4.171 | 4.609 |
| P2 | 22.362 | 27.656 | 33.888 | 38.920 | 45.690 | 50.046 | 55.312 |
| P3 | 81.10 | 100.30 | 122.90 | 141.15 | 165.70 | 181.50 | 200.60 |
| P4 | 48.66 | 60.18 | 73.74 | 84.69 | 99.42 | 108.90 | 120.36 |
| P5 | 102.19 | 126.38 | 154.85 | 177.85 | 208.78 | 228.69 | 252.76 |
f例：
列表1中Y-315M2-10电机的数据，定子90槽，三相绕组双层叠式，5△联接；每相绕组30只线圈，呈6串5并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝。
应用等效方法，以两种绕组串并联方式进行计算。
1．先对每相30只线圈2串15并联接，（即三相绕组为15Y联接），得串并联因子Z=15÷5=3；三相绕组改为Y联接，得Y-△转换因子Y=1/。计算求得X和S值，参见列表12。
表12：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.048 | 1.100 | 1.158 | 1.222 | 1.294 | 1.375 |
| S=X*Z*Y | 1.732 | 1.814 | 1.905 | 2.005 | 2.241 | 2.241 | 2.382 |
| N | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| X=T/T-N | 1.467 | 1.571 | 1.692 | 1.833 | 2.000 | 2.200 | 2.444 |
| S=X*Z*Y | 2.540 | 2.722 | 2.931 | 3.175 | 3.464 | 3.810 | 4.234 |
| N | 1 |
| X=T/T+N | 0.957 |
| S=X*Z*Y | 1.657 |
（上表中T=22，Z=3，Y=1/
）
2．再对每相30只线圈全部并联（即三相绕组30Y联接）。得串联因子Z=30÷5=6；三相绕组改为Y联接，得Y-△转换因子Y=1/。计算求得X和S值，参见列表13。
表13：
| N | 0 | 1 | 2 | 3 |
| X=T/T-N | 1.000 | 1.048 | 1.100 | 1.158 |
| S=X*Z*Y | 3.464 | 3.629 | 3.810 | 4.011 |
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| X=T/T+N | 0.957 | 0.917 | 0.880 | 0.846 | 0.815 | 0.786 | 0.759 | 0.733 | 0.710 | 0.688 |
| S=X*Z*Y | 3.313 | 3.175 | 3.048 | 2.931 | 2.823 | 2.722 | 2.628 | 2.540 | 2.458 | 2.383 |
（上表中T=22，Z=6，Y=1/）
由表12和表13的S值，可获得Y-315M2-10电机额定频率在80HZ至略大于200HZ的“派生电机”29台。
从表12的S值中筛选出S值略大于1.6和2.0两个，分别是1.657和2.005；从表13的S值中筛选出S值略大于2.4、2.8、3.2、3.6和4.0五个，分别是2.458、2.823、3.313、3.629和4.011。这7个S值可求得对应的7台“派生电机”的相关参数，参见列表14。
表14：
| X | 0.957 | 1.158 | 0.710 | 0.815 | 0.957 | 1.048 | 1.158 |
| S | 1.657 | 2.005 | 2.458 | 2.823 | 3.313 | 3.629 | 4.011 |
| P1 | 6.326 | 7.654 | 4.693 | 5.387 | 6.326 | 6.927 | 7.654 |
| P2 | 94.850 | 114.770 | 140.700 | 161.595 | 189.645 | 207.735 | 229.600 |
| P3 | 82.85 | 100.25 | 122.90 | 141.15 | 165.65 | 181.45 | 200.55 |
| P4 | 124.28 | 150.38 | 184.35 | 211.73 | 248.48 | 272.18 | 300.83 |
| P5 | 266.78 | 322.81 | 395.74 | 454.50 | 533.39 | 584.27 | 645.77 |
注：对于本例中额定频率分别是122.90、141.15、165.16、181.45和200.55HZ的5台“派生电机” ，由于它们在每定子槽内两线圈的总匝数分别是31、29、23、21和19匝（奇数），每相30只线圈中必然会形成其中15只线圈的匝数会比另15只线圈多出一匝。
一般情况下，对双层叠式绕组中的多一匝线圈与少一匝线圈先串联后，再与其他线圈串联或并联。这5台“派生电机”在应用等效方法时作为特例，把每相30只线圈全部并联（没有串联），所以在核算每一线圈导线截面积时，应按每只线圈用铜量相当的规则进行修正。例如表14中P3项额定频率为122.90HZ的“派生电机”，对应的P1项中每线圈的导线截面积4.693 mm2，而它定子槽内两线圈的总匝数是31匝，它每相的15只线圈是16匝，另15只线圈是15匝，两者导线截面积之比应是匝数之比的反比，15：16。应修正为4.542 mm2和4.844 mm2。如此，使得每相30线圈并联，每线圈导线的电流密度保持均衡。另外4台也应如此修正。
经过上述运算，列表1中6台通用型电机各自都获得了额定频率略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ，7台“派生电机” ，参见列表15。
列表15：
上表中，42台“派生电机”分成7个层次，但都不能在额定频率为80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ七个点位上重合，也就是现有的技术方法尚不能实现在某一额定频率点上的系列化。
第二步骤：
本发明使用“额定频率位移法”可以实现这42台“派生电机”分别在上述7个额定频率点上的重合。该方法让每一台“派生电机”的额定频率按要求的目标频率值位移。
“额定频率位移法”是在不变动定子和转子铁心的内外径尺寸的前提下，对定子铁心的长度作适当地增加，实现“派生电机”额定频率的位移。
实际操作时，铁心长度增加量取值：△≥（F1-F2）/F2为宜。△为铁心长度增加量的百分比，F1是位移前“派生电机”的额定频率，F2是移位后“新型电机”的额定频率，F1>F2。
例如：表15中，若要把Y-180M-4一栏中的额定频率为142.15HZ的“派生电机”位移成为额定频率是140HZ的“新型电机”，需要增加铁心长度的百分比是（142.15-140）÷140=1.54%。表1中Y-180M-4电机的铁心长度190mm，190mm×（1+1.54%）=192.93mm，实取195mm为宜。
作为第二步骤的操作，应用“额定频率位移法”就能把表15中的42台“派生电机”一一地位移至额定频率分别是80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ，成为42台“新型电机”。
依照上述对6例通用电机两个步骤的方法，也同样能使Y2-E系列和Y系列中其他各个规格的通用电机各自获取相对应的7台“新型电机”。如此，两系列中每一规格的通用电机，横向看，每电机均有7台“新型电机”与其相伴；纵向看，形成了与50HZ系列并列平行的7个层次结构的电机系统。
当这个电机系统组合成变频驱动系统，形成的系统输出特性，是由7组特性曲线构成的曲线簇（参见附图2、附图3）。这给系统设计带来了极大的选择空间，设计人员按负载的特性和要求设计变频驱动系统时，在该曲线簇中选用某一组曲线相匹配，应能设计出更为经济合理的系统。
S值1.6和4.0分别对应“派生电机”额定频率为80HZ和200HZ。观察和分析上述6例中，表2、表4、表6、表8、表10、表12和表13中的S值，相邻2个S值之间差值的百分比，就是对应的两台“派生电机”额定频率差值的百分比。
表2：31个S值中相邻2个S值之间的百分比在2.0%~4.99%之间
表4：33个S值中相邻2个S值之间的百分比在1.94%~4.74%之间
表6：34个S值中相邻2个S值之间的百分比在1.87%~4.53%之间
表8：29个S值中相邻2个S值之间的百分比在2.18%~5.78%之间
表10：29个S值中相邻2个S值之间的百分比在2.16%~5.27%之间
表12和表13：29个S值中相邻2个S值之间的百分比在3.04%~5.86%之间
应用“额定频率位移法”，对前3种电机铁心长度增加量选择为0-5%，优选2-5%，后3种电机铁心长度增加量选择为0-6%，优选3-6%，就可以得到它们在80HZ至200HZ之间任意额定频率的“新型电机“。换句话说，可以使“新型电机”的额定频率在80HZ~200HZ之间实现“线”的分布，而不是“派生电机”那样“点”的分布。“线”的分布，就是能获得任意额定频率的“新型电机”。
由此，应用上述两个步骤的方法，不仅可以实现80HZ~200HZ之间7个层结构的系列化电机系统，若需要也可实现更多层次的系列化电机系统。
下面对上述两个步骤中的具体操作作以下几点说明：
1.关于“额定频率位移法”
铁心长度增加量的百分比△≥（F1-F2）/F2，限定F1>F2，决定了铁心长度增加量是正值，不是负值。负值是否可行，本申请不作讨论。
从实用和工程上可行的观点出发，本申请认为，当某台“派生电机”需要向“新型电机”的额定频率位移时，如果位移量的百分比数值≤±1%，铁心长度可以保持原长度不变。例如：额定频率在99HZ~101HZ的“派生电机”，则不必变动其铁心长度，即可认为它是额定频率100HZ的“新型电机”。
关于规格化的问题
当某台“派生电机”的铁心长度增加了3%或5%，形成了一台“新型电机”后，电机的额定转矩和额定功率也会相应增加3%或5%。从规格化角度考虑，把这些增加量略去不计，仍规定为其额定转矩与其”原型电机”保持不变，其额定功率分别是“原型电机”额定功率的1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0倍。实际增加的转矩和功率作为裕量隐含其中，有益无害。
在上述进行第一步骤时提及有选择性地求得额定频率在80HZ至略大于200HZ部分的，“派生电机”，且电机的三相绕组为Y联接。
由于应用A、B两申请的技术方法，可以得到的额定频率在80HZ至略大于200HZ间“派生电机”的数量非常多，在操作中实际不需要全部排列，可以凭经验和熟练程度选择其中一部分，够用即可。
要求三相绕组为Y联接，可以减少变频器三相输出电源中高次谐波在电机中造成的损耗。
关于“额定频率位移法”中，电机铁芯长度增加量为0的说明：根据实际情况，只有极少量频率点与原派生电机的频率点的数值相同，而大部分频率点与原派生电机的频率点的数值不相同，因此，电机铁芯长度增加量为0也只是这些极少量频率点，大部分电机铁芯长度增加量不为0。
“新型电机”的耗材
“派生电机”的耗材与其“原型电机”相同。“新型电机”的铁心长度有所增加，所以其耗材比“原型电机”也相应有所增加。若铁心长度增加5%，则铁心部分的耗材也相应增加5%，而三相绕组导线的用铜量约增加2.5~3%（每线圈只增加定子槽内5%的长度，定子槽外端部不增加）。
6.关于保持“新型电机”与“派生电机”相同机座号的问题
Y2-E系列和Y系列电机的机座号符合IEC标准。在同一机座号下，因铁心长度的不同，分别还有S、M和L分类的选择。
“派生电机”的机座号与其“原型电机”完全相同。“新型电机”相比较“派生电机”，铁心长度有所增加，大多数铁心长度增加量不超过5%的“新型电机”与其“派生电机”的机座号可以是同号同类的。在个别情况下，当“新型电机”铁心长度增加后，电机外壳长度不够时，可选用同一机座号的M型替代S型，L型替代M型，甚至适当加长L型的外壳，使其仍符合IEC机座标准。
传统的通用电机，由于它的结构简单、运行可靠、制造工艺成熟、价格低廉等特点，成为了众多变频驱动电机中的主力。源自于通用电机，额定频率在80HZ~200HZ的“新型电机”，作为一个创新产品，也会加入到变频驱动电机的大家庭中，成为其中的一员。
本发明的“新型电机”相比较通用电机，具有节省耗材、运行效率高，更有利于节能的特点，并且更容易被广大的设计人员和用户认可、接受，因而更容易被推广应用。
Claims (5)
1.多层次额定频率结构且规格化系列化的变频驱动电机的设计方法，应用A、B两申请的技术，从额定频率50HZ或60HZ的通用电机出发，获取额定频率分别是80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ的“新型电机”，其特征在于具体步骤如下：
步骤一：
应用A申请和B两申请的技术，对通用电机选择性地获取额定频率分别略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ的“派生电机” ，且“派生电机”三相绕组选择为Y联接方式；
这里，所谓略大于是指大于且最接近于这些频率点；
所述A申请名称为《按负载特性和要求设计定子绕组以改造通用电机的设计方法》，专利号：200710039396.0，B申请名称为《一种由“原型电机”形成“派生电机”的方法》，申请号：PCT/CN2008/00148中国专利号为：200880127377.6 ；
所述A申请技术，是在不改变“原型电机”机座号、定转子铁心尺寸的情况下，按三相定子绕组导线用铜量相当的规则，对三相绕组中线圈的匝数逐次减少一匝和逐次增加一次，排序式地变动，计算相关绕组参数，进而获取该“原型电机”众多的“派生电机”；
所述B申请技术，遵循A申请关于形成“派生电机”的基本原则和规则，以“原型电机”的定子绕组参数为基础，按定子绕组导线用铜量相当的规则，用等数方法获取“派生电机”与“原型电机”之间相关联的等效系数S，再用该等效系数乘以相应的“原型电机”的参数，计算出相应的众多“派生电机”参数；
步骤二：
使用“额定频率位移法”，使上述这些“派生电机”分别在上述7个额定频率点上的重合，具体做法是：在不变动定子和转子铁心的内外径尺寸的前提下，对定子铁心的长度作适当地增加：△≥（F1-F2）/F2，△为铁心长度增加量的百分比，F1是位移前“派生电机”的额定频率，F2是移位后“新型电机”的额定频率，F1>F2。
2.根据权利要求1所述的的设计方法，其特征在于所述通用电机为从我国Y系列和Y2-E系列电机中分别选取的3台不同规格电机， 6台电机的相关技术数据见下表1：
表1
（一）列表1中Y2-100L-2E电机的数据，定子24槽，每相绕组4只线圏串联，每线圈40匝，三相绕组单层同心式，1Y联接；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值分别略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即得到对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表3：
表3：
上表中X为匝数因子；S为等效系数；P1为“派生电机”每线圈的导线截面积（mm2）=“原型电机”每线圈导线截面积乘以X；P2为“派生电机”每相绕组的导线截面积（mm2）=“原型电机”每相导线截面乘以S再除以Y；P3为“派生电机”的额定频率=“原型电机”的额定频率乘以S；P4为“派生电机”的额定功率（KW）=“原型电机”的额定功率（KW）乘以S；P5为“派生电机”的额定电流（A）=“原型电机”的额定电流乘以S；以下表格中P1、P2、P3、P4和P5的意义与此相同；
（二）列表1中Y2-112M-4E电机的数据，定子36槽，每相6只线圈串联，每线圈49匝，三相绕组单层交叉式，1△联接；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表5：
表5
（三）列表1中Y2-180L-6E电机的数据，定子54槽，三相绕组双层叠式，2△联接，每相绕组18只线圈（9串2并联接），每线圈17匝，每定子槽内2只线圈34匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表7：
表7
（四）列表1中Y-180M-4电机的数据，定子48槽，三相绕组双层叠式2△联接，每相绕组16只线圈，8串2并联接，每线圈16匝，每定子槽内2只线圈32匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表9：
表9
（五）列表1中Y-250M-8电机的数据，定子72槽，三相绕组双层叠式，2△联接；每相绕组24只线圈，12串2并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表11：
表11
（六）列表1中Y-315M2-10电机的数据，定子90槽，三相绕组双层叠式，5△联接；每相绕组30只线圈，呈6串5并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表14：
表14
经过上述运算，列表1中6台通用型电机各自都获得额定频率略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ，7台“派生电机” ，参见列表15：
表15
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于所述“额定频率位移法”中，表1中，前3种电机铁心长度增加量为0-5%，后3种电机铁心长度增加量为0-6%。
4. 一种由权利要求1所述设计方法得到的多层次额定频率结构且规格化系列化的变频驱动电机。
5.根据权利要求4所述变频驱动电机，其特征在于，所述通用电机为从我国Y系列和Y2-E系列电机中分别选取的3台不同规格电机， 6台电机的相关技术数据见下表1：
表1
（一）列表1中Y2-100L-2E电机的数据，定子24槽，每相绕组4只线圏串联，每线圈40匝，三相绕组单层同心式，1Y联接；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值分别略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，即得到对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表3：
表3：
上表中X为匝数因子；S为等效系数；P1为“派生电机”每线圈的导线截面积（mm2）=“原型电机”每线圈导线截面积乘以X；P2为“派生电机”每相绕组的导线截面积（mm2）=“原型电机”每相导线截面乘以S再除以Y；P3为“派生电机”的额定频率=“原型电机”的额定频率乘以S；P4为“派生电机”的额定功率（KW）=“原型电机”的额定功率（KW）乘以S；P5为“派生电机”的额定电流（A）=“原型电机”的额定电流乘以S；以下表格中P1、P2、P3、P4和P5的意义与此相同；
（二）列表1中Y2-112M-4E电机的数据，定子36槽，每相6只线圈串联，每线圈49匝，三相绕组单层交叉式，1△联接；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表5：
表5
（三）列表1中Y2-180L-6E电机的数据，定子54槽，三相绕组双层叠式，2△联接，每相绕组18只线圈，每线圈17匝，每定子槽内2只线圈34匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表7：
表7
（四）列表1中Y-180M-4电机的数据，定子48槽，三相绕组双层叠式2△联接，每相绕组16只线圈，8串2并联接，每线圈16匝，每定子槽内2只线圈32匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表9：
表9
（五）列表1中Y-250M-8电机的数据，定子72槽，三相绕组双层叠式，2△联接；每相绕组24只线圈，12串2并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表11：
表11
（六）列表1中Y-315M2-10电机的数据，定子90槽，三相绕组双层叠式，5△联接；每相绕组30只线圈，呈6串5并联接；每线圈11匝，每定子槽内2只线圈22匝；
应用B申请中的等效方法，计算求得每一个匝数因子X，然后计算得到等效系数S；
从上述S值中筛选出S值略大于或等于1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6和4.0的7个S值，得对应的7台“派生电机”的相关参数，见列表14：
表14
经过上述运算，列表1中6台通用型电机各自都获得额定频率略大于或等于80HZ、100HZ、120HZ、140HZ、160HZ、180HZ和200HZ，7台“派生电机” ，参见列表15：
表15
在表3、表5、表7、表9、表11、表14所示的派生电机中，表1中前3种电机铁心长度增加量为0-5%，后3种电机铁心长度增加量为0-6%，即得到规格化、系列化电机。
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