CN1056384A - 3y/3y接法风机型变极绕组 - Google Patents

Abstract

3Y/3Y接法风机型变极绕组，参数经适当匹 配，多极绕组系数很高，多极与少极磁密比接近1，槽 内线圈大部分为单层，小部分为双层，只有成简单自 然数比1∶2∶3的三种匝数。例如8/10极变极方 案之一，多极、少极绕组系数分别为0.9446、0.873(现 有技术为0.8084、0.8312)，多极与少极的磁密比为 1.16(现有技术为1.28)，双层槽数仅占总槽数的 2/9。

Description

本发明属于3Y/3Y接法的交流变极电机绕组。该变极电机可分为t（t＝1、2、3……）个单元电机，每个单元电机的实际槽数为Z，少极与多极的极数比为2p₁/2p₂，该变极电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号（或称9段绕组槽号），把9组槽号线圈适当地分为几种匝数，通过适当选择该几种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，来满足两种极数下多路并联时对基波感应电动势的平衡要求和三相对称要求以及各槽槽满率一致的要求（允许少许不平衡、少许不对称、槽满率少许不等）。

随着节能研究的发展，交流电机的变极变速节能日益受到重视，提出了各种不同的电机变极方案，其中以引出线少，换接简单的3Y/3Y接法变极方案最为理想。但该接法以满足诸并联支路电势平衡和三相对称要求为前提。目前消除3Y/3Y接法不平衡的方法有如下几种：

1.采用多层绕组，中国《电工技术杂志》1983、№5“多层绕组及其在变极电机中的应用”一文中以72槽6/8极为例，说明如8极取60°相带，6极取120°相带，并引进依次位移一定角度的多层绕组，就可以消除8极诸并联支路出现的电势不平衡。该变极绕组6、8极绕组系数分别为0.8105、0.9452.8极磁密与6极磁密比值为1.14，从性能上看是比较理想的。然而该方法存在两个缺点：一是槽内线圈有三至四层，槽利用率不高;二是该方法只能消除一种极数下的不平衡，故只能用于极比约分后有一极数含3的倍数的情况，且该含3的倍数极必须是少极，不然的话，将得不到适合风机特性要求的磁密比。

2.“混相变极方法”（中国发明专利申请号CN85100451A）提出，在换相变极绕组中引进排列规律已定的混相绕组，适当调节混相分量，使两种极数达到平衡。从原理上说，根据该方法可以得出任何极比（仅3倍极比除外）的3Y/3Y接法变极绕组。但是该方法并未提出更多的具体变极方案。所涉及的变极方案中，能适用于风机特性的，只有36槽4/6极，6极取60°相带，4极引进60°相差混相绕组，跨距取6的变极方案和54槽6/8极。6极取120°相带，8极引进60°相差混相绕组，将混相分量角标为4和小于4的槽号去掉，将角标为5和5以上的槽号适当取为0.933、0.95和1三种匝数（将三种匝数取为相同时也能接近平衡）的变极方案，说明书中提到的其它变极方案，均因磁密比值不适合风机特性要求，只能用于恒功率变极。

3.“消除多速电动机环流的方法及其绕组联接”（中国发明专利申请号CN85103682A）提出把普通双层绕组线圈平分为多匝、少匝两种，依靠调节其匝比和将该两种匝数合理分配于各槽中来消除不平衡。从构思上看，该方法并未逸出混相变极方法的范围，与后者的区别仅在于将排列规律已定而匝数待调覆盖120°相带的60°相差混相绕组的混相分量角标去掉而改称120°相带绕组，9组线圈所串联槽号也改用对称轴线法来确定。诚然，用对称轴线法确定9组线圈槽号，在某些情况下会显得方便些，这是可取的。但将混相分量角标取消，使被调对象身份不明，直观感消失，势必给混相分量的调节带来困难，在混相分量种数较多的情况下，甚至根本无法进行调节。其次，该方法将不同匝数的线圈限定为两种，显然会使其应用范围受到局限，一般只能在极比约分后一极数含3的倍数的变极绕组上消除不平衡，对其它极比，只有在个别碰巧情况下才能奏效，做到一种极数平衡，另一极数接近平衡。至少该方法提出的4/6、6/8、8/10、10/12、12/14等极比变极绕组，绝大部分也只适用于恒功率变极，能适用于风机型的也仅限于4/6极中上述“混相变极方法”中已涉及的36槽变极方案和由36槽扩展到72槽的变极方案，其余的变极绕组都是多极绕组系数低于少极绕组系数，多极磁密与少极磁密比都在1.28以上，有的还高达1.7。如所周知，多极磁密过高会导致该极空载电流过大，功率因数过低;少极磁密过低，则使该极铁芯得不到充分利用，因此要达到该发明预言的提高效率或功率的目的是很困难的，甚至根本无法设计这种变极电机。

本发明的任务在于消除上述4/6、6/8、8/10、10/12、12/14等近极比3Y/3Y接法变极绕组与风机型特性不匹配的缺陷，设法提高多极绕组系数，以降低该极磁密，使之与少极磁密接近，达到改善该接法该用途变极变速电机性能的目的，并把其极比由上述五种扩大到不受限制。

本发明目的可由提供下述几种变极绕组达到，该几种变极绕组均引进混相绕组用对称轴线法变极，参数经适当匹配，按混相变极方法中调节混相分量的方法调节匝数，不同匝数的线圈不超过三种，每槽线圈不超过两层，多极绕组系数很高，因而能有效地降低该极磁密。

1.Z_S＝3（p₁+p₂）型变极绕组

本变极绕组的特点是必须按设计槽数Z_S进行设计，而设计槽数必须满足Z_S＝3（p₁+p₂）和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 （p₁、p₂分别为单元电机少极、多极极对数，Z为单元电机实际槽数，下同）的要求。当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放设计槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数5。当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数5，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为其Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数10;或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为其铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，按Z槽计时，线圈跨距应取奇数11或9。上述跨距的选择都是要使多极的短距系数尽可能适当地高，按设计槽计时，少极（2p₁极）与多极（2p₂极）的等效极相槽数均等于其极对数之和，即N＝N₁＝N₂＝p₁+p₂。两种极数均引进0α′型混相绕组，用对称轴线法进行60°相差混相/60°相差混相的换相法变极，据以求出9组线圈所属混相分量槽号。在N种混相分量槽号中，将混相分量角标值低于 (N-1)/2 的槽号全部去掉，将角标值为 (N-1)/2 的槽号线圈匝数定为W₁，将角标值 (N+1)/2 的槽号线圈匝数定为W₂，将角标值大于 (N+1)/2 的槽号线圈匝数定为W₃。三种匝数比值，当N＞5时可选W₁∶W₂∶W₃＝1∶2∶3（也可作适当调整）;当N＝5时可选W₁∶W₂∶W₃＝2∶4∶7（或其它适当比值）。这样得到的变极绕组，尽管两种极数分布系数都很高，但多极的短距系数较少极高，故其绕组系数较少极的高，能有效地降低该极的磁密，而线圈只有三种匝数，且大部分槽数为单层，双层线圈槽数仅占总槽数的 2/(N) 。

在本型变极绕组中，混相绕组的引进都是在各自的槽号相位图上进行，把槽号相位图直接作为槽电流矢量星形展开图，画上三根对称轴线代表三个混相电流矢量，把每个槽号混相分量注上相应角标代表该槽号混相分量。显然，对于60°相差混相绕组，混相电流所属混相分量槽号角标，从该混相电流矢量轴线起，沿左右两侧相位顺序应依次注为N、N-1……2、1，每个混相电流正好覆盖120°相带（左右侧各60°相带）。用对称轴线法进行60°相差混相/60°相差混相的换相法变极时，变前极可任意选择。在选定的变前极槽号相位图上，先按上述方法确定出该极三相混相分量槽号，再按对称轴线法的规定将该变前极三相混相分量槽号分别画到变后极槽号相位图下面，就可发现，按变前极相位顺序确定的槽号角标在变后极槽号相位图上也自然地按变后极三个混相电流的相位顺序排列，据此可以确定变极后的9组线圈混相分量槽号。

2.Z_S＝6p₁型变极绕组

这种变极绕组也必须按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S＝6p₁和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求。当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数5。当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数5，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数10;或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数11或9。上述跨距的选择都是要使多极的短距系数尽可能适当地高。按Z_S计时，少极的极相槽数q₁＝1，多极的极相槽数q₂= (N₂)/(d₂) = (p₁)/(p₂) 。少极取120°相带，多极引进60°相差混相绕组。当N₂为偶数且大于2时，混相绕组应选0.5α′型，当N₂为奇数且大于3时，混相绕组应选0α′型。用对称轴线法进行120°/60°相差混相或60°相差混相/120°的换相法变极，求出9组线圈所属混相分量槽号后，把N₂种混相分量线圈适当地分为W₁∶W₂、W₃三种匝数，当N₂为偶数且大于2时，将角标小于 (N₂)/2 的混相分量槽号去掉，将角标为 (N₂)/2 的混相分量槽号匝数定为W₁，将角标为 (N₂)/2 +1的混相分量槽号匝数定为W₂，将角标大于 (N₂)/2 +1的混相分量槽号匝数定为W₃，当N₂为奇数且大于3时，将角标小于 (N₂-1)/2 的混相分量槽号去掉，将角标为 (N₂-1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₁，将角标为 (N₂+1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₂，将角标大于 (N₂+1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₃，三种匝数比W₁∶W₂∶W₃一般可选1∶2∶3（也可作适当调整），N₂＝4时，也可选1∶3∶5，N₂＝5时也可选2∶4∶7或其它适当比值。这样得到的变极绕组，多极绕组系数很高，能有效地降低该极磁密，而线圈只有三种匝数，且大部分槽数为单层，双层线圈槽数仅占总槽数的 2/(N₂) 。

用对称轴线法进行120°/60°相差混相的换相法变极，是先把120°相带所在极三相槽号按对称轴线法的规定画到混相绕组引进极槽号相位图上再引进混相绕组，确定9组线圈所属混相分量槽号。用对称轴线法进行60°相差混相/120°的换相法变极，是先在混相绕组引进极的槽号相位图上引进混相绕组，找出该极三相所属混相分量槽号，再按对称轴线法的规定，将其画到120°相带所在极槽号相位图上，确定出9组线圈所属混相分量槽号。

3.Z_S＝6p₂型变极绕组

本变极绕组的特点是必须按设计槽数Z_S设计，而设计槽数要满足Z_S＝6p₂和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求。当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数的另一半可视为设计槽Z_S个铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放设计槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数7。当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数7，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为其Q＝2的分布槽，相应的跨距为偶数14;或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为其铁芯齿上的增开槽，相应的线圈跨距应取奇数13。按设计槽计时，少极极相槽数q₁= (N₁)/(d₁) = (p₂)/(p₁) ，多极极相槽数q₂＝1。多极取60°相带，少极引进0.5α′型120°相差混相绕组，用对称轴线法进行60°/120°相差混相的换相法变极，求得9组线圈所属混相分量槽号。把2N₁种混相分量线圈分为W₁、W₂、W₃三种匝数，并按如下规律进行分配：把角标小于N₁的混相分量槽号去掉，角标为N₁的混相分量定为W₁，角标为N₁+1的混相分量定为W₂，角标值大于N₁+1的混相分量定为W₃，三种匝数的比值W₁∶W₂∶W₃，当N₁＞3时，一般可选1∶2∶3，但也可作适当调整，如N₁＝4时可选1∶1.8∶3N₁＝5时可选0.9∶2.1∶3。这样得到的变极绕组、多极的绕组系数很高，能有效地降低该极的磁密，且槽内线圈大部分单层，少部分双层，双层槽数仅占总槽数的 1/(N₁) 。

用对称轴线法对本型变极绕组进行60°/120°相差混相的换相法变极时，120°相差混相绕组引进方法与60°相差混相绕组引进方法在原理上是相同的。但是由于前者的混相分量将覆盖240°相带，比后者的120°相带范围扩大一倍，故混相分量槽号角标从该混相电流矢量轴线位置起沿左右两侧相位顺序应依次注为2N₁、2N₁-1、……2、1;又由于采用120°混相，每个槽号的两个混相分量正负号相同，同样的槽号应由一行改画成两行。用上行槽号表示超前的混相分量，用下行槽号表示落后的混相分量。对同一个混相电流矢量而言，若其轴线右侧混相分量为超前，处于两行同样槽号的上行，则其轴线左侧混相分量必为落后，处于两行同样槽号的下行。

4.Z_S＝9p₂型变极绕组

本变极绕组应按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S＝9P₂和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求。当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放该Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数9或11。当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数9，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数18;或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数19或21。上述线圈跨距的选择都是要使多极的短距系数适当地高。按Z_S槽计时，少极极相槽数q₁= (N₁)/(d₁) = (3P₂)/(2P₁) ，多极极相槽数q₂＝ 3/2 。多极取60°相带，少极引进120°相差混相绕组。少极极对数为偶数时，混相绕组应选0α′型，少极极对数为奇数时，混相绕组应选0.5α′型。用对称轴线法进行60°/120°相差混相的换相法变极，得出9组线圈所属混相分量槽号后，适当地将2N₁种混相分量中角标值较小的槽号去掉，将其余混相分量槽号适当地分为三种匝数W₁、W₂、W₃，再适当选择该三种匝数的比值W₁∶W₂∶W₃。这样得到的变极绕组，多极的绕组系数很高，能使该极磁密降低，而线圈只有三种匝数，且大部分为单层。

用对称轴线法对本型变极绕组进行60°/120°相差混相的换相法变极时，代表三个混相电流矢量的三根对称轴线应这样选择：当该混相绕组引进极不是极比约分后含3的倍数极时，要求对应同一轴线的三组线圈，有一组线圈左右侧槽号分布成镜象对称，其余两组线圈槽号分布则互为镜象对称;当该混相绕组引进极是极比约分后含3的倍数极时，要求三根对称轴线中，一根对称轴线左右侧槽号分布成镜象对称，其余两根对称轴线的左右侧槽号分布则互为镜象对称。

本型变极绕组三种匝数W₁、W₂、W₃最好按如下规律进行分配：当2p₁/2p₂＝4/6时，在2N₁＝18种混相分量槽号中，角标为5、6、7的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为11、12、13的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为17、18的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝6/8时，在2N₁＝4种混相分量槽号中，角标为2的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为3的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为4的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝8/10时，在2N₁＝30种混相分量槽号中，角标为11、12 13的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为17、18、19的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为23、24、25、29、30的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝10/12时，在2N₁＝18种混相分量槽号中，角标为7、8、9的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为10、11、12的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为13、14、15、16、17、18的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝12/14时，在2N₁＝14种混相分量槽号中，角标为4.6的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为8、10的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为11、12、13、14的槽号线圈匝数应定为W₃，角标为5、7、9的槽号线圈匝数混相分量超前的分别定为W₁、W₂、W₃，混相分量落后的应分别定为0（即去掉）。W₁、W₂;当2p₁/2p₂＝14/16时，在2N₁＝24种混相分量槽号中，角标为10、11、12的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为13、14、15的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为16至24的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝16/18时，在2N₁＝54种混相分量槽号中，角标为19、23、24、25的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为29、30、31、35的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为36、37、41、42、43、47、48、49、53、54的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝18/20时，在2N₁＝10种混相分量槽号中，角标为5的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为6的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为7、8、9、10的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝20/22时，在2N₁＝66种混相分量槽号中，角标为29、30、31的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为35、36、37的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为41、42、43、47、48、49、53、54、55、59、60、61、65、66的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝22/24时，在2N₁＝36种混相分量槽号中，角标为16、17、18的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为19、20、21的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为22至36的槽号线圈匝数应定为W₃;当2p₁/2p₂＝24/26时，在2N₁＝26种混相分量槽号中，角标为12的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为14的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为16至26的槽号线圈匝数应定为W₃，角标为11、13、15的槽号线圈匝数混相分量超前的应分别定为W₁、W₂、W₃，混相分量落后的应分别定为0（即去掉）、W₁、W₂，上述各种极比情况下，凡未涉及到的混相分量槽号角标，或者是该角标混相分量根本不存在，或者是该角标混相分量槽号应该去掉。上述三种匝数比一般可选W₁∶W₂∶W₃＝1∶2∶3，也可在此基础上作适当调整。

上述四种型式变极绕组，通过选择适当的线圈跨距改变两种极数短距系数的比值，显然还可用于其它不同性质的负载。

5.Z＝72 2p₁/2p₂＝6/8 y＝10变极绕组

本型变极绕组8极取60°相带，6极引进0.5α′型60°相差混相绕组，用对称轴线法进行60°/60°相差混相的换相法变极，根据8极诸并联线圈组基波感应电动势平衡要求和取线圈跨距y＝10时的槽满率要求列出方程组，经求解后，角标1和4的两种混相分量相对值匝数为1，角标2和3的两种混相分量相对值匝数为2，这样得到的Z＝72、2p₁/2p₂＝6/8变极绕组方案，因线圈跨距y＝10，8极的短距系数很高，故使该极的绕组系数高达0.9452，必然导致磁密降低。

本发明提出的风机型变极绕组与现有技术比较有如下优点：

1、在现有技术申请号CN85103682A的发明中，除72槽8/10极外，其余变极绕组极比限于约分后有一极数含3的倍数，槽数限于36的倍数，线圈跨距限于含3倍数极的极距，本发明则不受此种限制，故适用范围扩大了，而且同一极比绕组，有不同槽数、不同分布系数、不同短距系数、不同绕组系数、不同磁密比值的至少四种变极方案可供选择，故能更好地满足不同性质负载的需要。

2、本发明变极绕组，利用对称轴线法变极，利用混相变极方法来调节混相分量匝数，被调对象身份清晰可辨，直观感强，调节方便，奏效容易，以至于能将高达几十种混相分量的变极绕组简化到只有三种匝数，槽内线圈大部分单层、少部分双层的单双层绕组（仅个别方案例外），比CN85103682A的发明无规律可循、无头绪可理的调匝方法有无可比拟的优越性。

3、本发明变极绕组多极绕组系数都很高，都能有效地降低该极磁密。例如，与CN85103682A发明中除6/4极外两种极数磁密最接近的72槽8/10极方案比较，该方案少极和多极绕组系数分别为Kw₁＝0.8312和Kw₂＝0.8084，多极与少极的磁密比值 (B2)/(B1) =1.28，本发明四种8/10极变极绕组（相应于Z_S＝ (Z)/2 ）则分别为：Z＝54、y＝5时-Kw₁＝0.873，Kw₂＝0.9446， (B₂)/(B₁) =1.156;Z＝48、y＝5时-Kw₁＝0.8365，Kw₂＝0.9339， (B₂)/(B₁) =1.12;Z＝60，y＝7时-Kw₁＝0.812，Kw₂＝0.9659， (B₂)/(B₁) =1.05;Z＝90、y＝11时-Kw₁＝0.7833、Kw₂＝0.902、 (B₂)/(B₁) =1.085。不仅多极绕组系数显著提高，磁密显著降低，前二种变极绕组少极绕组系数也有不同程度提高。如所周知，绕组系数提高，就是绕组利用率提高，两种极数磁密比越接近1，铁芯利用率越高，其结果必然使电机的容量或效率得到提高。此外，本发明变极绕组，除第5种变极方案外，都是单双层结构，有的变极方案单层槽数还占总槽数的绝大部分，这也是一个提高容量或效率的潜在因素。至于本发明绝无仅有的全部槽数为双层的第五种变极绕组-Z＝72、6/8极、y＝10变极方案，两种极数的分布系数、短距系数，绕组系数和磁密比值尽管与现有技术有三至四层的多层绕组变极方案完全相同，但槽内层数的减少又构成了它难以多得的优点。

附图说明：

图1：Z_S＝21 2p₁/2p₂＝6/8变极方案槽号相位图。混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图2：Z_S＝27 2p₁/2p₂＝8/10变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图3：Z_S＝42 2p₁/2p₂＝14/16变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图4：Z_S＝48 2p₁/2p₂＝16/18变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图5：Z_S＝30 2p₁/2p₂＝8/10变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图6：Z_S＝42 2p₁/2p₂＝12/14变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图7：Z_S＝54 2p₁/2p₂＝10/12变极方案槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图8：Z_S＝90 2p₁/2p₂＝18/20变极方案槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

图9：Z_S＝72 2p₁/2p₂＝6/8变极方案槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分。

下面用具体实例对本发明作进一步说明。

1、Z_S＝3（p₁+p₂）型变极绕组

例1、Z_S＝21 2p₁/2p₂＝6/8变极方案

按Z_S计的两种极数等效极相槽数都是7，两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图1所示，第一行为8极（任意选定的变前极）槽号相位图，三根轴线a、b、c代表三个混相电流矢量，与槽号重合表示0α′型混相，每根轴线左右侧各60°相带内的槽号就是该相混相分量槽号，槽号角标从轴线起沿两侧相位顺序依次为7、6、5、4、3、2、1。第二、三、四行为6极槽号相位图。第五、六、七行依次为8极a、b、c三相槽号按6极相位排列及按6极相位分相后的9组线圈。代表6极三个混相电流的三根轴线A、B、C是与8极三根轴线a、b、c完全重合的。由此可见，变前极的三根轴线不仅是该极划分三相的依据，也是变后极划分三相的依据。9组线圈混相分量槽号均用其能反映两种极数下相属的组别号代表，小写相号代表多极相属，大写相号代表少极相属（下同）。本例变极绕组共有7种混相分量，应将角标1、2的混相分量槽号全部去掉，将角标3的混相分量匝数取相对值1，角标4的混相分量匝数取相对值2，角标5、6、7的混相分量匝数取相对值3，这时9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大的为1.085°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约0.84%，若将上述三种匝比由1∶2∶3改为0.9∶2∶3，则最大的偏离角度降为0.61°，最大幅值差降为0.41%。当匝比为1∶2∶3，并取Z＝2Z_S、y＝5时，6极和8极的分布系数都是0.9487，绕组系数则分别为0.8547和0.946，8极与6极的磁密比为1.2。

例2、Z_S＝27 2p₁/2p₂＝8/10

按Z_S计时，两种极数等效极相槽数都是9，两种极数槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图2所示，第一行为10极（任意选定的变前极）槽号相位图及该极混相情况。第二、三、四行为8极槽号相位图。第五、六、七行依次为10极a、b、c三相槽号按8极相位排列及按8极相位分相后的9组线圈。本例变极绕组共有9种混相分量，应将角标1、2、3的混相分量槽号去掉，将角标4的混相分量匝数取相对值1，角标5的混相分量匝数取相对值2，角标6、7、8、9的混相分量匝数取相对值3.9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大的为0.03°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约1.35%，若将匝比由1∶2∶3改为1∶2.1∶3，则最大偏离角度变为0.33°，最大幅值差变为约0.3%。当匝比为1∶2∶3，并取Z＝2Z_S、y＝5时，8极和10极分布系数都是0.951，绕组系数则分别为0.873和0.9446，10极和8极的磁密比为1.16。

本Z_S＝3（p₁+p₂）型变极绕组规律性很强，N＝p₁+p₂种混相分量匝数相对值确定后变极方案就确定了。表1给出本型变极绕组不同极比情况下取Z＝2Z_S、y＝5，W₁∶W₂∶W₃当p₁+p₂＞5时取1∶2∶3，p₁+p₂＝5时取2∶4∶7时的最大偏离角度、最大幅值差△（%），两种极数分布系数k_d，绕组系数k_dy1和k_dy2及多极与少极的磁密比值B₂/B₁。

2、Z_S＝6p₁型变极绕组

例1、Z_S＝42 2p₁/2p₂＝14/16

按Z_S计14极的极相槽数q₁＝1，16极的极相槽数q₂＝ 7/8 。14极取120°相带，16极引进0α′型60°相差混相绕组。两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图3所示，图3（a）为14极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图3（b）为16极槽号相位图及14极取120°相带时三相槽号分别按16极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。本例变极绕组共有7种混相分量，应将角标1、2的混相分量去掉，将角标3的混相分量定为匝数1，将角标4的混相分量定为匝数2，将其余混相分量定为匝数3，这时14极9组线圈基波感应电动势完全对称和平衡，16极对称但少许不平衡，9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大为0.545°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约0.4%。如取Z＝2Z_S、y＝5，14极分布系数和绕组系数分别为0.866和0.8365，16极分布系数和绕组系数分别为0.9487和0.946，16极与14极磁密比值为1.01。

例2、Z_S＝48 2p₁/2p₂＝16/18

按Z_S计16极的极相槽数q₁＝1，18极的极相槽数q₂＝ 8/9 ，16极取120°相带，18极引进0.5α′型60°相差混相绕组。两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图4所示，图4（a）为16极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图4（b）为18极槽号相位图及16极取120°相带时，三相槽号分别按18极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。本例变极绕组有8种混相分量，应将角标1、2、3的混相分量去掉，将角标4的混相分量取为1，将角标5的混相分量取为2，将其余角标混相分量取为3。这时16极9组线圈基波感应电动势完全对称和平衡;18极平衡但少许不对称，9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大为0.87°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约1.07%，如取Z＝2Z_S、y＝5，16极分布系数和绕组系数分别为0.866和0.8365，18极分布系数和绕组系数分别为0.9502和0.9456，18极与16极的磁密比值为0.995。

本Z_S＝6p₁型变极绕组规律性很强，N₂＝p₁种混相分量匝数相对值确定以后，变极方案就确定了。表2给出本型变极绕组不同极比情况下取Z＝2Z_S、y＝5，W₁∶W₂∶W₃当N₂＝4和N₂＞5时取1∶2∶3，当N₂＝5时，取2∶4∶7，当N₂＝3时，取1∶3∶5的最大偏离角度δ，最大幅值差△（%），两种极数分布系数k_dy2，k_d2，绕组系数k_dy2，k_dy2及多极（2p₂）与少极（2p₁）的磁密比值B₂/B₁。

3.Z_S＝6p₂型变极绕组

例1 Z_S＝30 2p₁/2p₂＝8/10

按Z_S计时8极极相槽数q₁＝ 5/4 ，10极极相槽数q₂＝1.10极取60°相带，8极引进0.5α′型120°相差混相绕组，两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图5所示，图5（a）为10极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图5（b）为8极槽号相位图及10极取60°相带时三相槽号分别按8极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。本例变极绕组有10种混相分量，每相的混相分量共覆盖240°相带，其中轴线右侧120°相带混相分量处于两行同样槽号的上行，超前于下行的混相分量，轴线左侧120°相带混相分量处于两行同样槽号的下行，落后于上行的混相分量。10种混相分量中，应将角标1、2、3、4的混相分量去掉，将角标5的混相分量取相对值1，将角标6的混相分量取相对值2，将其余角标值混相分量取相对值3。这时10极完全对称平衡，8极对称，但少许不平衡，9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大的为0.645°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约2%。如取Z＝2Z_S、y＝78极分布系数和绕组系数分别为0.8164和0.812，10极分布系数和绕组系数分别为1和0.9659，10极与8极磁密比值为1.05。如将上述三种匝数比由1∶2∶3改为0.9∶2.1∶3，则最大偏离角度降为0.177°，最大幅值差近于零，但10极将出现少许不平衡。

例2、Z_S＝42 2p₁/2p₂＝12/14

按Z_S计时12极极相槽数q₁＝ 7/6 ，14极极相槽数q₂＝1.14极取60°相带，12极引进0.5α′型120°相差混相绕组。两种极数槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图6所示。图6（a）为14极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图6（b）为12极槽号相位图及14极取60°相带时三相槽号分别按12极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。本例变极绕组14种混相分量中，角标为1、2、3、4、5、6的混相分量应全部去掉，角标为7的混相分量取1，角标为8的混相分量取2，角标为9、10、11、12、13、14的混相分量取3。这时14极完全对称平衡，12极平衡但少许不对称，9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大为0.4°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的约1.23%，如取Z＝2Z_Sy＝7，12极分布系数和绕组系数分别为0.8216和0.8216，14极分布系数和绕组系数分别为1和0.9659，14极与12极磁密比值为0.992。

本型变极绕组规律性也很强，2p₂个混相分量匝数相对值确定以后，变极方案就确定了。表3给出本型变极绕组不同极比情况下取Z＝2Z_S、y＝7、W₁∶W₂∶W₃，当N₁＞5时取1∶2∶3，当N₁＝5时取0.9∶2.1∶3，当N₁＝4时，取1∶1.8∶3的最大偏离角度δ、最大幅值差△（%），两种极数分布系数k_d1、k_d2及绕组系数k_dy1、k_dy2及多极与少极的磁密比值B₂/B₁。

4.Z_S＝9p₂型变极绕组

例1、Z_S＝54 2p₁/2p₂＝10/12

按Z_S计的10极极相槽数q₁＝ 9/5 ，12极极相槽数q₂＝ 3/2 。12极取60°相带，10极引进0.5α′型120°相差混相绕组。两种极数槽号相位图，混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图7所示。图7（a）为12极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图7（b）为10极槽号相位图及12极取60°相带时三相槽号分别按10极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。本例变极绕组有18种混相分量，每相混相分量覆盖240°相带。在18种混相分量中，去掉角标1至6的混相分量，角标7、8、9的混相分量取1，角标10、11、12的混相分量取2，角标13、14、15、16、17、18的混相分量取3。这时12极完全对称和平衡，10极对称但少许不平衡，9组线圈基波感应电动势偏离轴线角度最大为0.288°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大的为0.2%，如取Z＝2Z_S、y＝9，10极分布系数分别为0.794和0.767，12极分布系数和绕组系数都是0.96，12极与10极磁密比为0.959。

例2、Z_S＝90 2p₁/2p₂＝18/20

按Z_S计的18极极相槽数q₁= (N₁)/(d₁) = 5/3 ，20极极相槽数q₂＝ 3/2 。20极取60°相带，18极引进0.5α′型120°相差混相绕组。两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组线圈混相分量槽号的划分如图8所示。图8（a）为20极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号，图8（b）为18极槽号相位图及20极取60°相带时三相槽号分别按18极相位排列进行混相后再划分为三相的9组线圈。可以看出，18极槽号相位图上代表三个混相电流矢量的三根轴线，轴线A右侧槽号混相分量与轴线B左侧槽号混相分量成镜象对称，轴线A左侧槽号混相分量与轴线B右侧槽号混相分量成镜象对称，轴线C左右侧槽号混相分量也成镜象对称。这样选择轴线才能满足混相绕组型式为0.5α′及混相分量种数为2N₁的要求，在2N₁＝10种混相分量中，将角标1、2、3、4的混相分量去掉，将角标5的混相分量取1，角标6的混相分量取2，角标7、8、9、10的混相分量取3。这时20极完全对称平衡，18极平衡但少许不对称，9组线圈基波感应电动势偏离角度最大为0.645°，两组线圈基波感应电动势幅值差最大为1.97%。若将匝比由1∶2∶3改为0.9∶2.1∶3，则最大偏离角度近于零，最大幅值差降为约0.75%。当匝比为1∶2∶3，并取Z＝2Z_S、y＝9时，18极分布系数和绕组系数分别为0.8164和0.806，20极分布系数和绕组系数均为0.96，20极与18极磁密比值为0.933。

Z_S＝9p₂型变极绕组规律性不及前述三种强，但当混相分量相对值确定后，变极方案就确定了。表4给出本型变极绕组不同极比情况下取Z＝2Z_S、y＝9、W₁∶W₂∶W₃＝1∶2∶3时最大偏离角度δ、最大幅值差△（%），两种极数分布系数，绕组系数k_d2、k_dy1、k_dy2及多极与少极磁密比值。

5、Z＝72  6/8  y＝10变极绕组

两种极数槽号相位图、混相绕组引进及9组成线圈混相分量槽号的划分如图9所示。图9（a）为8极槽号相位图及按该极相位排列的9组线圈槽号。图9（b）为6极槽号相位图及8极取60°相带时三相槽号分别按6极相位排列后进行混相再划分三相的9组线圈。若角标为1、2、3、4的四种混相分量匝数相对值分别用W₁、W₂、W₃、W₄表示。根据8极基波感应电动势平衡要求可以列出方程式W₁+W₂+W₄＝2W₃。欲使跨距y＝10时槽满率相同，则要求任何两个相距10的槽号混相分量匝数和相等，即1₁与 11₂、2₂与 12₁3₃与13₄、 4₁与14₃……连续24对槽号混相分量匝数和相等，可列出W₁+W₂＝W₃+W₄＝W₁+W₃＝W₂+W₄，求解后就可得出W₁＝W₄＝1、W₂＝W₃＝2。本变极方案6极分布系数和绕组系数分别为0.8391和0.8105，8极分布系数和绕组系数分别为0.9598和0.9452，8极与6极的磁密比值为1.14。

Claims (6)

1、一种3Y/3Y接法的交流变极电机绕组，该电机可分为t(t=1、2、3……)个单元电机，每个单元电机的实际槽数为Z，极数比为2p₁/2p₂，其中2p₁为少极，2p₂为多极，该电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号，把9组线圈槽号适当地分为几种匝数，通过适当选择该几种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，以满足两种极数下同相诸并联线圈组之间的电势平衡要求，异相诸并联线圈组之间三相电势对称要求(允许少许不平衡和不对称)和各槽槽满率一致或接近的要求，本发明的特征在于：该变极绕组应按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S=3(P₁+P₂)和Z_S= (Z)/2 或 (Z)/4 的要求，当Z_S= (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放该Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数5，当Z_S= (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数5，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q=2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数10，或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q=2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数11或9，上述跨距的选择都是要使多极的短距系数尽可能适当地高，按Z_S槽计时，少极与多极的等效极相槽数均等于其极对数之和，即N=N₁=N₂=P′₁+P₂，两种极数均引进oα′型混相绕组，用对称轴线法进行60°相差混相/60°相差混相的换相法变极，求得9组线圈所属混相分量槽号后，在N种混相分量槽号中，将混相分量角标值低于 (N-1)/2 的槽号去掉，将混相分量角标值等于 (N-1)/2 的槽号线圈匝数定为W₁，将混相分量角标值等于 (N+1)/2 的槽号线圈匝数定为W₂，将混相分量角标值大于 (N+1)/2 的槽号线圈匝数定为W₃，该三种匝数的比值W₁∶W₂∶W₃，当N＞5时，最好选为1∶2∶3(也可再作适当调整)，当N=5时，可选2∶4∶7(或其它适当比值)，这样得到的变极绕组，多极的分布系数、短距系数都很高，故绕组系数很高，能有效地降低该极的磁密，而线圈只有三种匝数，且大部分槽数为单层，双层线圈槽数仅占总槽数的 2/(N) 。

2、一种3Y/3Y接法的交流变极电机绕组，该电机可分为t（t＝1、2、3……）个单元电机，每个单元电机的实际槽数为Z，极数比为2P₁/2P₂，其中2P₁为少极，2P₂为多极，该电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号，把该9组线圈槽号适当地分为几种匝数，通过适当选择该几种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，以满足两种极数下同相诸并联线圈组之间的电势平衡要求、异相诸并联线圈组之间的三相电势对称要求（允许少许不平衡或不对称）和各槽槽满率一致或接近的要求，本发明的特征在于：该变极绕组应按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S＝6p₁和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求，当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数5，当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数5，再把该一槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数10，或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数11或9，上述跨距的选择都是要使多极的短距系数尽可能适当地高，按Z_S计时，少极的极相槽数q₁＝1，多极的极相槽数q₂= (N₂)/(d₂) = (P₁)/(P₂) ，少极取120°相带，多极引进60°相差混相绕组，当N₂为偶数且大于2时，混相绕组应选0.5α′型，当N₂为奇数且大于3时，混相绕组应选0α′型，用对称轴线法进行120°/60°相差混相或60°相差混相/120°的换相法变极，求出9组线圈所属混相分量槽号后，把N₂种混相分量线圈适当地分为W₁、W₂、W₃三种匝数，当N₂为偶数且大于2时，将角标小于 (N₂)/2 的混相分量槽号去掉，将角标为 (N₂)/2 的混相分量槽号匝数定为W₁，将角标为 (N₂)/2 +1的混相分量槽号匝数定为W₂，将角标大于 (N₂)/2 +1的混相分量槽号匝数定于W₃，当N₂为奇数大于3时，将角标小于 (N₂-1)/2 的混相分量槽号去掉，将角标为 (N₂-1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₁，将角标为 (N₂+1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₂，将角标大于 (N₂+1)/2 的混相分量槽号匝数定为W₃，三种匝数比W₁∶W₂∶W₃，一般可选1∶2∶3（也可作适当调整），N₂＝4时，也可选1∶3∶5，N₂＝5时，也可选2∶4∶7或其它适当比值，这样得到的变极绕组，多极绕组系数很高，能有效地降低该极磁密，而线圈只有三种匝数，且大部分槽数为单层，双层线圈槽数仅占总槽数的 2/(N₂) 。

3、一种3Y/3Y接法的交流变极电机绕组，该电机可分为t（t＝1.2……）个单元电机，每个单元电机的实际槽数为Z，极数比为2p₁/2p₂，其中2p₁为少极，2p₂为多极，该电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号，把9组线圈槽号适当地分为几种匝数，通过适当选择该几种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，以满足两种极数下同相诸并联线圈组之间的电势平衡要求，异相诸并联线圈组之间三相电势对称要求，（允许少许不平衡和不对称）和各槽槽满率一致或接近的要求，本发明的特征在于：该变极绕组应按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S＝6p₂和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求，当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放该Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数7，当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数7，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数14，或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数13，上述跨距的选择都是要使多极的短距系数尽可能适当地高，按Z_S计时，少极极相槽数q₁= (N₁)/(d1) = (p₂)/(p₁) ，多极极相槽数q₂＝1，多极取60°相带，少极引进0.5α′型120°相差混相绕组，用对称轴线法进行60°/120°相差混相的换相法变极，求得9组线圈所属混相分量槽号后，在2N₁种混相分量槽号中，将混相分量角标值小于N₁的混相分量槽号去掉，将混相分量角标值为N₁的槽号线圈匝数定为W₁，将混相分量角标值为N₁+1的槽号线圈匝数定为W₂，将混相分量角标值大于N₁+1的槽号线圈匝数定为W₃，三种匝数的比值W₁∶W₂∶W₃，当N₁＞3时一般可选1∶2∶3，但也可作适当调整，如N₁＝4时可选1∶1.8∶3，N₁＝5时可选0.9∶2.1∶3，这样得到的变极绕组，多极的绕组系数很高，故能有效地降低该极磁密，而线圈只有三种匝数，且大部分槽数为单层，双层线圈槽数仅占总槽数的 1/(N₁) 。

4、一种3Y/3Y接法的交流变极电机绕组，该电机可分为t（t＝1、2、3……）个单元电机，每个单元电机的实际槽数为Z，极数比为2p₁/2p₂，其中2p₁为少极，2p₂为多极，该电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号，把9组线圈槽号适当地分为几种匝数，通过适当选择该几种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，以满足两种极数下同相诸并联线圈组之间的电势平衡要求异相诸并联线圈组之间三相电势对称要求（允许少许不平衡和不对称）和各槽槽满率一致或接近的要求，本发明的特征在于：该变极绕组应按设计槽数Z_S设计，而设计槽数必须满足Z_S＝9p₂和Z_S＝ (Z)/2 或 (Z)/4 的要求，当Z_S＝ (Z)/2 时，实际槽数Z的另一半可视为Z_S槽铁芯齿上增开的槽数，用来嵌放该Z_S槽变极绕组的另一个线圈边，此时按Z槽计的线圈跨距应取奇数9或11，当Z_S＝ (Z)/4 时，或是先把 (Z)/2 槽作为Z_S槽铁芯齿上增开 (Z)/4 槽后的总槽数，并取线圈跨距为奇数9，再把该 (Z)/2 槽作为基准槽，把Z槽作为该基准槽Q＝2的分布槽，按Z槽计时，线圈跨距应为偶数18，或是先把Z_S槽作为基准槽，把 (Z)/2 槽作为其Q＝2的分布槽，再把其余的 (Z)/2 槽作为该分布槽铁芯齿上的增开槽，用来嵌放线圈的另一边，此时线圈跨距应取奇数19或21，上述线圈跨距的选择都是要使多极的短距系数适当地高，按Z_S槽计时，少极极相槽数q₁= (N₁)/(d₁) = (3p₂)/(2p₁) ，多极极相槽数q₂＝ 3/2 ，多极取60°相带，少极引进120°相差混相绕组，少极极对数为偶数时，混相绕组应选0α′型，少极极对数为奇数时，混相绕组应选0.5α′型，用对称轴线法进行60°/120°相差混相的换相法变极，得出9组线圈所属混相分量槽号后，适当地将2N₁种混相分量中角标值较小的槽号去掉，将其余混相分量槽号适当地分为三种匝数W₁、W₂、W₃，再适当选择该三种匝数的比值W₁∶W₂∶W₃，这样得到的变极绕组，多极的绕组系数很高，能使该极磁密降低，而线圈只有三种匝数，且大部分为单层。

5、如权利要求4所述的交流变极电机绕组，其特征在于：当2p₁/2p₂＝4/6时，在2N₁＝18种混相分量槽号中，角标为5、6、7的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为11、12、13的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为17、18的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝6/8时，在2N₁＝4种混相分量槽号中，角标为2的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为3的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为4的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝8/10时，在2N₁＝30种混相分量槽号中，角标为11、12、13的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为17、18、19的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为23、24、25、29、30的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝10/12时，在2N₁＝18种混相分量槽号中，角标为7、8、9的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为10、11、12的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为13、14、15、16、17、18的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝12/14时，在2N₁＝14种混相分量槽号中，角标为4、6的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为8、10的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为11、12、13、14的槽号线圈匝数应定为W₃，角标为5、7、9的槽号线圈匝数混相分量超前的应分别定为W₁、W₂、W₃，混相分量落后的应分别定为0（即去掉）、W₁、W₂，当2p₁/2p₂＝14/16时，在2N₁＝24种混相分量槽号中，角标为10、11、12的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为13、14、15的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为16至24的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝16/18时，在2N₁＝54种混相分量槽号中，角标为19、23、24、25的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为29、30、31、35的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为36、37、41、42、43、47、48、49、53、54的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝18/20时，在2N₁＝10种混相分量槽号中，角标为5的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为6的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为7、8、9、10的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝20/22时，在2N₁＝66种混相分量槽号中，角标为29、30、31的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为35、36、37的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为41、42、43、47、48、49、53、54、55、59、60、61、65、66的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝22/24时，在2N₁＝36种混相分量槽号中，角标为16、17、18的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为19、20、21的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为22至36的槽号线圈匝数应定为W₃，当2p₁/2p₂＝24/26时，在2N₁＝26种混相分量槽号中，角标为12的槽号线圈匝数应定为W₁，角标为14的槽号线圈匝数应定为W₂，角标为16至26的槽号线圈匝数应定为W₃，角标为11、13、15的槽号线圈匝数，混相分量超前的应分别定为W₁、W₂、W₃，混相分量落后的应分别定为0（即去掉）。W₁、W₂，上述各种极比情况下，凡未涉及到的混相分量槽号角标，或者是该角标混相分量根本不存在，或者是该角标混相分量槽号应该去掉，上述三种匝数比一般可选W₁∶W₂∶W₃＝1∶2∶3，也可在此基础上作适当调整。

6、一种3Y/3Y接法的交流变极电机绕组，该电机可分为t（t＝1、2、……）个单元电机，每个单元电机的实际槽数Z＝72，极数比为2p₁/2p₂＝6/8，该电机绕组各槽线圈不超过两层，用对称轴线法进行换相法变极，求得9组线圈所串联的槽号，把9组线圈槽号适当地分为两种匝数，通过适当选择该两种匝数的比值，并在各槽号中进行合理分配，以满足两种极数下同相诸并联线圈组之间的电势平衡要求、异相诸并联线圈组之间三相电势对称要求（允许少许不平衡和不对称）和各槽槽满率一致或接近的要求，本发明的特征在于：该绕组8极取60°相带，6极引进0.5α′型60°相差混相绕组，用对称轴线法进行60°/60°相差混相的换相法变极，根据8极诸并联线圈组基波感应电动势平衡要求和取线圈跨距y＝10时的槽满率要求列出方程组，经求解后，角标1和4的两种混相分量相对值匝数为1，角标2和3的两种混相分量相对值匝数为2，这样得到的Z＝72、2p₁/2p₂＝6/8变极绕组方案，因线圈跨距y＝10，8极的短距系数很高，故使该极的绕组系数高达0.9452，使8极磁密与6极磁密的比值降为1.14。

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