装换向绕组可以提高电机的效率和功率因数。在常规的电机设计中,由于转子绕组导体数量的限制,使得在低速运行时,电机的功率因数较低,效率也较低。装换向绕组的引入可以解决这个问题,通过在高速电流输送时改变绕组的相位差,达到增加绕组中有效槽数的作用,提高电机在低速运行时的功率因数和效率,在同时能够减小电机额定功率下的电流。
同时,在高压、高功率电机中,因为电压等级和大小,通常使用的是棒线绕组,且各相的导线不应该交织安排,而是应该各自安装在单独的插槽中。这使得绕组被限制在一个较小的面积内,进一步增加了绕组的电、热限制,装换向绕组可以有效地缓解这个限制,提高电机效率和功率因数。
由于装换向绕组可以减少电机绕组中未平衡磁场的影响,降低电机的噪声和振动。传统的电机绕组设计中,由于绕组的均衡性不好,容易造成电机的不平衡载荷,导致电磁力和振动。在一些诸如压缩机、风机等高倍位数的电机中,这种不平衡载荷会更加明显。装换向绕组的设计提高了绕组的一致性和均衡性,进一步减少了电机的噪音和振动。
装换向绕组可以帮助电机增强起动扭矩和均衡性。在一些高阻抗负载中,如压缩机、泵和风机等机械负载中,电机必须克服机械力和内部阻抗损失,来完成起动和运行。这些负载的机械特性通常是比较变化的,因此不能够仅依赖一种固定的绕组设计来应对所有场景。装换向绕组可以提高电机的均衡性和起动转矩,使得电机能够适应更多的机械负载特性,并且更加灵活、高效地运行。
通过装换向绕组设计,可以提高电机的功率密度。在高功率应用中,为了减小电机的体积和重量,需要提高电机的功率密度。传统的线棒绕组限制了导体在绕组内的布置方式,不能在有限的空间内充分利用导体的还车量完成电流的传输,而这种结构也会导致绕组中位置分布不平衡,调整规则性差,因而无法最大化功率。而采用装换向绕组的设计可以使导体充分利用绕制的空间,在导体长度不变的情况下增加绕波数,进而提高电机的功率密度,更加紧凑和节省空间。