基于Ansys Maxwell的单相电机变极设计分析*

周爱美

（浙江广厦建设职业技术大学，浙江金华 322100）

0 引言

随着经济的发展，生活水平的提高，家用电器的使用种类日益增长，对单相电机使用量和电机要求都在不断提升[1-2]。随着市场经济竞争的日趋剧烈，电机可靠性，电机电磁性能满足性，电机成本可控性等方面都成为电机设计人员研究分析的内容[3-4]。怎样用最低成本成就最优的电机性能，更是电机生产企业的不断追求，也是研发人员研发目标。以具体电机为例，进行单相电容运转电机的4/6变极调速研究分析，在不增加铜耗和铁耗的情况下，性能指标达到对应容量的单相电机容量等级和相应性能标准，具有技术研究价值和实用价值。

本文从某企业产品电机使用要求出发，以Z=24槽，单相m=1电容运转电机为研究对象，进行4/6极变极调速绕组设计分析。

1 绕组参数计算

1.1 4极参数计算

1.2 6极参数计算

1.3 节距确定

4极绕组极距τ=6 ，6极绕组极距τ=4 ，4极采用短距绕组，6极采用长距绕组，因此，节距y=5 。

2 绕组变极方案讨论

单相电机要求电机的主绕组电动势轴线与副绕组电动势轴线相交成90°电角度。电机从6极电机通过改变绕组端部接线方式变成4极电机时，需要满足变极前后主副绕组的轴线电势相交均成90°电角度，绕组的磁动势波形尽可能接近正弦波。采用3种4/6极变极接线方式进行试验。

2.1 反接法4/6极变极方案

图1所示为反接法4/6极变极接线方式，图1（a）所示为6 极绕组连接方式，图1（b）所示为4 极绕组接线方式。4 极绕组接线方式是将6 极主线圈-24、-23、20、19、4、3 和副线圈-22、-21、-6、17、2、1线圈反接而成。……