交流电机的绕组课件.pptx

1、 均匀原则：均匀原则：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等；相绕组在每个极域内所占的槽数应相等；对称原则：对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开周空间互相错开120电角度。电角度。如槽距角为如槽距角为，则相邻两相错开的槽数为，则相邻两相错开的槽数为120/。电势相加原则电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。如线圈的一个边在如线圈的一个边在N极下，另一个

2、应在极下，另一个应在S极下。极下。二、交流绕组的构成原则第1页/共41页对交流绕组的要求（1）交流绕组通电后，）交流绕组通电后，必须形成必须形成规定的磁场极数规定的磁场极数；（2）多相绕组必须对称，）多相绕组必须对称，不仅要求不仅要求m相绕组的匝相绕组的匝数数N、跨距、跨距y1、线径及在圆周上的分布情况相同，、线径及在圆周上的分布情况相同，而且而且m相绕组的轴线相绕组的轴线在空间上在空间上互差互差3600/m电角度电角度。（3）交流绕组通过电流所建立的）交流绕组通过电流所建立的磁场磁场在空间的分在空间的分布为布为正弦分布正弦分布，且旋转磁场在交流绕组中，且旋转磁场在交流绕组中感应电动感应电动势

3、势必须随时间必须随时间按正弦规律变化按正弦规律变化。采用采用分布绕组和分布绕组和短距绕组短距绕组。（。（4）在一定的导体数之下，）在一定的导体数之下，建立的磁建立的磁场最强而且感应电动势最大。场最强而且感应电动势最大。因此线圈的跨距因此线圈的跨距y1尽尽可能接近极距可能接近极距，而且对于三相绕组尽可能采用而且对于三相绕组尽可能采用600相带相带。（每个。（每个极距内属于同一相极距内属于同一相的槽在圆周上的槽在圆周上连续连续所占有的电角度区域称为所占有的电角度区域称为相带相带）。（）。（5）用铜少；）用铜少；下线方便；强度好。下线方便；强度好。第2页/共41页交流绕组交流绕组单层绕组单层绕组双层

4、绕组双层绕组同心式绕组同心式绕组链式绕组链式绕组交叉链式绕组交叉链式绕组等元件式整距叠绕组等元件式整距叠绕组双层叠绕组双层叠绕组双层波绕组双层波绕组交流绕组的形式第3页/共41页等元件式整距单层叠绕组第4页/共41页同心式绕组第5页/共41页链式绕组第6页/共41页交叉链式绕组第7页/共41页双层叠绕组第8页/共41页交流电机的电枢绕组基本概念：基本概念：线圈（绕组元件）：是线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元。绕构成绕组的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的组就是线圈按一定规律的排列和联结。线圈可以区排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线圈。分为多匝线圈和单匝线圈。与线圈相关的概念包与线

5、圈相关的概念包括：有效边；端部；括：有效边；端部；线圈节距等线圈节距等第9页/共41页元件(线圈)第10页/共41页 单层绕组一个槽中只放一个元件边；双层绕组一个槽中放两个元件边。单层绕组和双层绕组第11页/共41页术语1：电角度电角度 磁场每转过一对磁极，电势变化一个周期，称为（一个周期）360电角度。在电机中一对磁极所对应的角度定义为一对磁极所对应的角度定义为360360电角度电角度。（几何上，把一圆周所对应的角度定义为360机械角度。）磁极对数为p圆周机械角度为360电角度为 p*360 第12页/共41页第13页/共41页术语2：相带相带 为了三相绕组对称，在每个极面下每相绕组应占有相

6、等的范围在每个极面下每相绕组应占有相等的范围相带相带。每个极对应于180电角度，如电机有m相，则每个相带占有 电角度。三相电机m3，其相带为60，按60相带排列的绕组称为60相带绕组。m180第14页/共41页相带与电势星形图 第15页/共41页术语3：每极每相槽数q q 每个极面下每相占有的槽数每个极面下每相占有的槽数。已知总槽数Z Z、极对数p p和相数m m为，则 q1分布绕组 整数槽绕组q为整数 分数槽绕组q为分数pmZq2第16页/共41页术语4：槽距角 相邻两槽之间的相邻两槽之间的电角度电角度 已知总槽数Z Z、极对数p pp*360 =Z圆周的电角度第17页/共41页术语5：极距

7、 相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离 几何尺寸每极所对应的定子内圆弧长 设D为定子内圆直径。槽数表示极距：即基波磁场每极所对应的槽数pD2pZ2第18页/共41页第19页/共41页术语6：节距 y(y(跨距)表示元件的宽度。元件放在槽内，其宽度可用元件两边所跨越的槽数表示用元件两边所跨越的槽数表示。第20页/共41页分析工具：槽导体电势星形图把电枢上各槽内导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示，构成一辐射星形图相距相距360度电角度电角度，导体电势度，导体电势时间上同相位时间上同相位第21页/共41页绕组展开图 表示定子绕组的联结关系 主要两种：单层、双层

8、 画法：1、计算极距、每极每相槽数、计算相带数、分相带 相带数=总槽数/q 或=极数*3 即：6p2、构成线圈3、构成线圈组（极相组）4、构成相绕组：反相串联（不同极面下线圈组的电流方向相反）第22页/共41页三相单层绕组三相单层绕组 单层每槽中只放置一层元件边，元件数等于槽数的一半，无需层间绝缘，结构和嵌线较简单 单层绕组只适用于10kW以下的小型异步电动机，其极对数通常是pl,2,3,4 单层绕组通常有链式、交叉式和同心式等三种不同排列方式第23页/共41页单层叠绕组的构成1.分极分相：分极分相：将总槽数按给定的极数均匀分开（将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S极相邻分极相邻分布）并标记假

9、设的感应电势方向。布）并标记假设的感应电势方向。将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开开120电角度。电角度。实例：实例：Z24（槽）、（槽）、m3（相）、（相）、2p4（极）的（极）的单层叠绕组单层叠绕组基本步骤：基本步骤：pmZq2每极每相槽数每极每相槽数第24页/共41页pmZq2第25页/共41页2.连线圈和线圈组：将一对极域内属于同一相的某两个线圈边连成一个线圈，共有q个线圈。将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组；（线圈组数目等于极对数）以上连接应符合电势相加原则。连线圈和线圈组第26页/共41页线圈组连接第27页/共41

10、页 将属于同一相的p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。串联与并联：电势相加原则。最大并联支路数ap。连相绕组第28页/共41页 将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组；接法或Y接法；连三相绕组第29页/共41页 在外形上有多种绕组型式：元件节距可以整距、短矩或长短，合理选用绕组型式，可以节省铜线，简化工艺。分析相电势：采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是元件构成方式不同、导体连接先后次序不同，而构成绕组的导体所占的槽号是相同的，都在属两个相差180电角度的相带内，三相单三相单层绕组的节距因数均为层绕组的节距因数均为1 1，具有整距绕组性质，具有整距绕组性质 优点：绕组因数中只有分布因数，

11、基波绕组因数较高，无层间绝缘，槽利用率高 缺点：对削弱高次谐波不利，无法改善电势波形和磁势波形，漏电抗较大 使用：一般用于10kW以下小功率电机。（功率较大或对波形要求较高的电机，通常采用双层绕组。）小结：小结：三相三相单层绕组单层绕组第30页/共41页三相双层绕组三相双层绕组 双层每槽中有两个元件边，分为上下两层放置。靠近槽口的为上层，靠近槽底部为下层。每个元件均有一个边放在上层，一个边放在另一槽的下层每个元件均有一个边放在上层，一个边放在另一槽的下层，相隔距离取决于节距。元件的总数等于槽数，每相元件数即为槽数的三分之一。第31页/共41页实例：实例：Z1=24Z1=24，2p=42p=4，

12、整距，整距，m=3 m=3 双层叠绕组双层叠绕组 分极分相：分极分相：将总槽数按给定的极数均匀分开（将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S极相极相邻分布）并标记假设的感应电势方向；邻分布）并标记假设的感应电势方向；将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开空间错开120电角度。电角度。双层叠绕组的构成第32页/共41页pmZq2每极每相槽数第33页/共41页 根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合一根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合一个线圈）；个线圈）；以以上层边上层边所在槽号标记所在槽号标记线圈编号线圈编号；将将同一极域同一极域内属于内属于

13、同一相同一相的某的某两个线圈边两个线圈边连成一连成一个个线圈线圈（共有（共有q个线圈，为什么？）；个线圈，为什么？）；将将同一极域同一极域内属于内属于同一相同一相的的q个线圈个线圈连成一个连成一个线圈线圈组组（共有多少个线圈组？）；（共有多少个线圈组？）；以上连接应符合电势相加原则以上连接应符合电势相加原则。连线圈和线圈组第34页/共41页642421pZy线圈节距第35页/共41页 将属于同一相的将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组，并标记个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。首尾端。串联与并联，依照电势相加原则。最大并联支路数串联与并联，依照电势相加原则。最大并联支路数a2p 按照同样的方法构造其他两相。按照同样的方法构造其他两相。连三相绕组。连三相绕组。将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组。将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组。连相绕组第36页/共41页A相连接连三相绕组第37页/共41页三相连接第38页/共41页三相Y连接第39页/共41页关于绕组一些概念复习 一根导体（一匝线圈的一个有效边）一匝线圈 一个线圈 一个极相组（一个线圈组）相绕组（一相绕组）电机绕组（三相绕组）并联支路数 每相串联匝数 极数 极相组数（每相）第40页/共41页感谢您的欣赏！第41页/共41页