在电机测试或初始设计阶段,需要考虑电机旋转方向,如何设计绕组的三相关系影响电机旋转方向。
如果我们谈论电机的旋转方向,很多人会认为答案很简单。分布线圈电机或集中线圈电机q=0.5的旋转方向很容易确定。下面介绍q=0.5的6极9槽电机旋转方向和q=3/10的10极9槽电机旋转方向的确定方法。
6极9槽
对于6极9槽电机,槽电角为3*360/9=120度,因此相邻槽为相邻相。将导线引至图中的1、2、3号齿,最终定义为ABC相。上面我们计算过1、2-2、3-3、1之间的电角度为120度,但是不知道是超前关系还是滞后关系。
如果电机顺时针旋转,可以观察到反电动势的峰值。 1号齿先到达最高点,然后是2号齿,最后是3号齿。然后我们可以连接1A 2B 3C,这样电机就会顺时针旋转。这种方法的思想是,电机的反电动势相位关系对应于电源对相绕组通电。
如果电机逆时针旋转,则第3齿先达到峰值,然后是第2齿,最后是第1齿。因此接线可以是3A 2B 1C,因此电机将逆时针旋转。
事实上,电机旋转方向是由相序决定的。相序是相的顺序,不是固定位置,所以对应123齿的相序:ABC、CAB、BCA接线方式。上例中,电机的旋转方向均为顺时针方向。对应123齿:CBA、ACB、BAC接线方式电机逆时针旋转。
20极18槽
该电机有20极18槽,单元电机对应10极9槽。槽电角为360/18*10=200。根据绕组排列方式,1-2-3绕组相距3个槽,对应600电角差。 600电角与240电角相同,因此电机1-2-3绕组之间的夹角为240。从机械上或物理上(或上图中)1-2-3的顺序是顺时针的,但从电角度来看1-2-3是逆时针排列的,如下图所示,因为电角度差为240。
因此,如果你此时的开机顺序是1-2-3(最大磁势先扫过1,再扫过2,再扫过3),磁场旋转方向为逆时针,电机将逆时针旋转。按1-3-2顺序通电时(磁势最大值先扫过1,再扫过3,再扫过2),磁势旋转方向为顺时针,电机顺时针旋转。
下图仿真可知,当电机逆时针旋转时,ABC绕组空间逆时针排列。仿真结果中,反电动势关系为A-C-B超前120。
一般规则
1、根据线圈的物理位置(顺时针或逆时针排列),根据相位差电角画出三相绕组的电气关系,分析绕组磁动势的旋转方向,进而得到电机旋转方向。
2、实际上电机有两种情况:电角差120和电角差240。如果相差120,则旋转方向与123空间排列方向相同;如果相差240,则旋转方向与123绕组空间排列方向相反。