上海合愉分享改善罩极电机起动力矩的方法

罩极电机是一种民用220V小型单相电机。它 在起动和运行过程中不外加任何起动器，如电容 或继电接触元件，所以结构简单，运行可靠，成本低。另一方面，罩极电机通常运行在50%~55%效 率曲线间，且过载能力差，起动力矩小，往往满足不了对起动特性要求高的小功率电器产品。 罩极电机分集中式绕组和分布式绕组两种。 集中式绕组电机的起动绕组是一只单匝线圈或一 只多匝线圈构成环嵌在电机凸极的一个角上，大 约遮住电机1/3的磁极。本文以集中式绕组的罩极 电机起动绕组设计为对象进行分析说明。

罩极电机起动绕组的跨距直接影响产生起动 转矩磁通量的大小。如要得到较大转矩，罩极的跨 距设计大一些。通常跨距最佳位置在120°~160° 间。过大的跨距，起动效果虽好，但嵌线困难，并 会增加转子的损耗。

当主绕组（运行绕组）确定之后，以主绕组位 置为基准，起动绕组的中心要向左或向右移至f电 角度。

根据电机起动力矩：

Tst＝F·sinf

F—起动绕组产生的磁力平均值；

根据f的函数，则有：

F＝K·cosf K—常数

所以：Tst＝K·cosf·sinf＝（ ）·sin2f

在2f＝90°时，存在最大值，即45°时，Tst为最 大。所以，起动绕组的中心位置应尽量在与主绕组 错开45°的位置。

例：一台2极24槽电机，

360°/24°＝15°， 45°/15°＝3槽

起动绕组应错开3槽。

考虑起动绕组瞬间过热，将主绕组嵌在槽的 底部，起动绕组嵌在上部以利散热。

往往考虑工艺要求，将匝数设计在2~5匝之间。

设计罩极电机起动绕组时，考虑绕组的电流 密度及槽满率，在工艺允许条件下匝数宜多，而线径宜粗。 此外，改善罩极电机起动性能还要考虑以下 因素：

（1）定、转子间的气隙不宜过小，60W~120W 电机气隙应在0.4mm~0.5mm之间，可减少起动出 现死点。

（2）转子叠压时，适当错过1~1.5槽距，消除谐 波以改善起动性能。

（3）使转子阻值增大，提高起动转矩、铸造铝 端环厚度适当减薄，但又不失端环的强度，以防发生裂痕。

（4）设计定、转子槽数要遵循以下原则：

      a 定子槽数不能等于转子槽数。

      b 定子槽数不能等于1/2倍转子槽数。

      c 定子槽数不能等于2倍转子槽数。

      d 定子槽数不能等于1±P倍转子槽数。

通过实验和现场运行，上海合愉认为用此方法设计的罩极 电机不仅起动快、力矩大，效率有提高且有较好的 过载能力。