为什么永磁同步电机不能采用三角形绕组连接方式？

1、三相同步电机的常见接法

首先，并不是永磁同步电机就绝对不能接成三角形接法，只不过是一般的同步电机不太适合采用三角形接法，事实上，在永磁同步电机中三角形接法也的确较为少见而已，满足一定条件后永磁同步电机还是可以采用三角形接法的。

我们知道，三相绕组常见有Y型和三角形两种接法，异步电机中这两种接法都比较常见，而同步电机（不仅是永磁同步电机，也包括电励磁同步电机）大多采用Y接法，较少采用三角形接法。永磁同步电机采用三角形接法的就更少见一些。其原因如下：

同步电机的气隙磁场是由转子侧建立的，而转子侧建立磁场的并不是三相绕组，而是直流励磁线圈（电励磁同步电机）或永磁体（永磁同步电机）。三相绕组产生的磁势正弦性较好，谐波含量较小，需要特别指出的是，三相绕组产生的磁势不含三及三的整数倍谐波。与三相绕组的磁势不同，永磁磁势和直流励磁线圈产生的磁势往往含有大量的奇次谐波，其中三次及三的整数倍谐波含量很大，因此同步电机气隙磁场中含有大量的三及三的整数倍次谐波，特别是永磁同步电机，通常气隙磁密中三次谐波往往会更大，使得相反电势中的三次谐波含量很大，而三相相反电势的三次谐波是同相位的，若接成三角形会产生较大的三次谐波环流，使绕组严重发热；若接成Y型接法，则相电势中三及三的整数倍次谐波正好相互抵消，从而在线电势中没有了三及三的整数倍次谐波。这就是同步电机不适合采用三角形接法的主要原因。

但并不是说同步电机就绝对不能接成三角形接法，要想采用三角形接法，就必须消除相电势中的三及三的整数倍次谐波，至少要把这些谐波大幅削弱，如何才能削弱甚至消除这些谐波呢？通常有两种办法：一是通过绕组节距的合理设计，使三及三的整数倍次谐波的绕组系数为0，从而彻底消除相电势中的三及三的整数倍次谐波；二是通过优化磁极形状、充磁方式、凸极电励磁电机的极靴形状或隐极电励磁电机的励磁绕组分布等方法削弱相电势中的三及三的整数倍次谐波。

作为前一种方法，通常把定子绕组设计成2/3节距或4/3节距（例如：两极三槽、四极三槽、四极六槽等）就可以接成三角形接法，因为这种节距的线圈的三次谐波短距系数为0，也就是说，这种极槽配合的电机的相反电势中三次谐波被完全消灭了，因此就可以接成三角形接法了。有的电励磁发电机有时也会设计成2/3节距，如：大型汽轮发电机有时会设计成2/3节距。

综上所述，只要三次谐波的绕组系数为0（2/3短距或4/3长距），就可以接成三角形接法。另外如果通过第二种方法，优化得气隙磁密足够正弦，也可接成三角形接法。否则不允许接成三角形接法。

2、异步电机为何可以任意接成三角形接法或Y接法？

异步电机的气隙磁场是定子三相绕组建立的，三相绕组产生的磁势不含有三次谐波，因此气隙磁密中基本没有三次谐波，因此可以任意接成三角形接法或Y型接法。当然虽然磁势不含有三次谐波，但由于饱和等原因，磁密中也可能会有少量三次谐波，因此接成三角形时也会产生少许环流，但这些环流反过来又会进一步削弱气隙磁密中的三次谐波。因此异步电机完全可以任意选用Y接或三角形接法。

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