单绕组双速异步电机是通过改变绕组的极对数进行调速的一种变极调速电机,由于极对数只能按整数改变,因此它属于有级调速,其调速范围和调速性能不能跟变频等调速方法相提并论,但是变极调速电机具有结构简单、绕组绕制方便、出线头少、简单实用、成本低廉等优点,广泛应用在风机、水泵类等对调速性能要求不高的场合,并且能够起到很好的节能效果。本文首先在综合国内、外有关文献的基础上,论述了交流绕组变极理论的发展以及变极调速异步电机的应用现状和发展趋势,并总结了单绕组双速异步电机的特点。在分析变极调速原理的基础上,详细论述了反向变极和换相变极两种变极方法。反向法变极由于仅在每相内部改变所属线圈的连接方法来改变部分线圈中的电流方向,其电机的出线数较少,大多数情况下出线只有6根,从而简化变极开关设计,但变后极有可能分布系数低,因而电动机性能受到一定影响。换相法变极时不仅改变部分线圈电流方向,而且改变部分槽内线圈的相属,用换相法获得的单绕组多速电动机方案,不同极数的分布系数都可保持较高,但其缺点是出线头较多,接线复杂,使用和控制不如反向法方便。为了进行对比,文中分别采用两种方法设计出多种4/6极单绕组双速变极方案,并对各种方案进行了绕组磁势谐波分析,通过比较发现,在兼顾谐波含量低和可靠性高方面,采用换相变极所得的方案中,采用4Y/3Y接法的60?相带变90?相带方案,其谐波含量较少,而且变后极绕组系数相接近,因此是最佳方案。针对单绕组双速异步电机电磁设计与一般异步电机电磁设计方法的不同之处,本文对其电磁设计中的几个关键问题进行了分析,包括主要尺寸的选取、定转子槽配合、绕组节距的确定、定子轭部磁密和尺寸的选取等,并结合不同设计方案深入分析了不同极数下电机转矩、功率和气隙磁密的关系。