1、14-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组一、概述一、概述1 1、交流绕组的分类、交流绕组的分类 交流绕组按相数可分为单相、两相和交流绕组按相数可分为单相、两相和三相三相;按槽内层数可分为按槽内层数可分为单层、双层单层、双层和单双层混合绕组。和单双层混合绕组。双层绕组还可以分为双层绕组还可以分为迭绕组迭绕组和和波绕组波绕组;单层绕组又可以分为单层绕组又可以分为等元件式,同心式,链式等元件式,同心式,链式和交和交叉式绕组。叉式绕组。按每极每相槽数可分为按每极每相槽数可分为整数槽绕组和分数槽绕组整数槽绕组和分数槽绕组。24-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组2 2、交流绕
2、组的几个术语、交流绕组的几个术语 线圈线圈:由单匝或多匝串联而成,是构成绕组的基本单元。线由单匝或多匝串联而成,是构成绕组的基本单元。线圈放在定子槽内的圈放在定子槽内的两个直线部分称两个直线部分称“有效边有效边”。线圈按一定。线圈按一定的规律排列和联结就是绕组。的规律排列和联结就是绕组。有效边有效边34-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组44-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组极距极距。相邻两磁极轴线之间的距离,常用定子槽数表示:相邻两磁极轴线之间的距离,常用定子槽数表示:pz2154-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组线圈节距线圈节距 y y1 1:
3、是线圈两个是线圈两个有效边所跨的距离。有效边所跨的距离。y y1 1=称为整距线圈;称为整距线圈;y y1 1 称为长距线圈。称为长距线圈。通常采用整距或短距线圈。通常采用整距或短距线圈。1 1有有效效边边64-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组电角度与机械角度电角度与机械角度:602npp 槽距角槽距角:相带和每极每相槽数相带和每极每相槽数q q:1360zp 112pmzq 电角度电角度 =p p机械角度机械角度电角速度电角速度=p p机械角速度机械角速度 2wf2=60n用电角度来表示用电角度来表示74-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组1360zp 112p
4、mzq 1360zp 1360zp pz21112pmzq pz21pz21112pmzq pz2184-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组3 3、对交流绕组的基本要求、对交流绕组的基本要求(1)交流绕组通过电流后,必须形成规定的磁场极数。即教材图4-4中,A相绕组的连接应该是:A-X1-A2-X2-X,磁极对数p=2;而绕组联接为:A-X1-X2-A2-X,磁极对数p=1。P11594-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组(4)在一定的导体数下,建立的磁场最强,而且感应电动势最大。为此,线圈跨距线圈跨距y y1 1应接近于极距应接近于极距,而且对三相绕组,而且对三相
5、绕组,尽可能采用尽可能采用6060相带。相带。(5)用铜量少;下线方便;强度好(绝缘性、机械强度、散热条件)。(2)对于多相绕组,m相绕组必须对称,这要求:每相绕组的匝数每相绕组的匝数N N、跨距、跨距y y1 1、线径及在圆周上的分布相同。、线径及在圆周上的分布相同。m m相绕组的轴线在空间上互差相绕组的轴线在空间上互差120120电角度。电角度。(3)交流绕组所建立的磁场,在空间上为正弦分布;且旋转磁场在交流绕组中产生的感应电动势按正弦规律变化。104-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组二、三相单层绕组二、三相单层绕组(P116P116)1 1、计算绕组数据、计算绕组数据2
6、2、划分相带、划分相带3 3、画绕组展开图、画绕组展开图4 4、单层绕组的改进、单层绕组的改进(1 1)同心式绕组)同心式绕组(2 2)链式绕组)链式绕组114-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组1111124,3(1)2424622422 2 3ZZqppm 单层绕组在每一个槽内只安放一个线圈边,所以三相绕组的总线圈的总线圈数等于槽数的一半。现以Z要求绕成2p=4,m单层绕组为例,说明三相单层绕组的绕制规律。计算绕组数据:=槽;槽(2)划分相带124-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组(3)画绕组展开图1.1.根据根据q q:假设:假设1 21 2槽为槽为A A相
7、;相;2.2.根据首末端相差根据首末端相差180180电角度,确定电角度,确定7 87 8为为A A相另一有效边,同理推出相另一有效边,同理推出13 1413 14和和19 2019 20;3.3.根据各相间相差根据各相间相差120120电角度,确定电角度,确定B B相在相在5 65 6槽,根据槽,根据2 2推理得到,推理得到,11 1211 12为为B B相另一有效边,相另一有效边,同理推出同理推出17 1817 18和和23 2423 24;4.4.根据根据2 2和和3 3同理,推出同理,推出C C相在相在9 109 10槽,另一有效边在槽,另一有效边在15 1615 16槽,同理推出槽,
8、同理推出21 2221 22和和3 43 4;A1A1X1X1A2A2X2X2B1B1Y1Y1B2B2Y2Y2C1C1Z1Z1C2C2Z2Z213串连连接串连连接并连连接并连连接4-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组maxmin;1;apa每相绕组的最大并联支路数每相绕组的最少并联支路数144-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组BCAXBYCZ仿上可以画出 相与 相绕组的展开图,从而得到三个完全独立而又对称的三相绕组,。15 最后,将此三相绕组接成Y形(将X,Y,Z接在一起作为中点,从三个首端引出来),也可将之接成形(即A接Y,B接Z,C接X,再从三个首端引出。4-
9、2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组164-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组(4)单层绕组的改进 同心式绕组与单层迭绕组同心式绕组与单层迭绕组是等效的,但是,是等效的,但是,同心式同心式绕组嵌线较方便绕组嵌线较方便。174-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组(4)单层绕组的改进 链式绕组与单层迭绕组是链式绕组与单层迭绕组是等效的,而且,等效的,而且,链式绕组链式绕组每个线圈跨距小,端部连每个线圈跨距小,端部连结线短,可以省铜结线短,可以省铜。18三、三相双层绕组三、三相双层绕组(P118P118)1 1、计算绕组数据、计算绕组数据2 2、划分相带、划分
10、相带3 3、画绕组展开图、画绕组展开图4-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组194-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组111124,24,3242455=626544 366pmqy双层绕组在每个槽内要安放两个不同线圈的线圈边。线圈的一个有效边放在某槽的上层,另一个有效边放在相距y的另一个槽的下层。所以三相绕组的总线圈数正好等于槽数。采用双层绕组的目的,是为了选择合适的短距,从而改善电磁性能。现也以Z为例,说明三相双层绕组绕组的绕制规律。(1)计算绕组数据:槽;槽;槽,即为短距绕组。20(2)划分相带4-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组214-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组(3)画绕组展开图特点:特点:1.1.双层绕组每相双层绕组每相共有共有2p2p个线圈组;个线圈组;2.2.每相最大并联每相最大并联支路数支路数 ;3.3.每相最少并联每相最少并联支路数支路数 。max2apmax=1a224-2 4-2 交流电机的电枢绕组交流电机的电枢绕组