第四章交流绕组构成电机学

1、Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成华中科技大学华中科技大学电气与电子工程学院电气与电子工程学院熊永前熊永前2006.5电机学电机学Electric Machinery（第（第4 4章章 交流绕组交流绕组构成）构成）Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成4.1 交流绕组构成交流绕组构成交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求三相双层绕组三相双层绕组槽电动势星形图槽电动势星形图三相单层绕组三相单层绕组Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成3一、交流绕组的基本要求一、交流绕组的基本要求1. 交流电机

2、的简单工作原理交流电机的简单工作原理 导体感应电动势导体感应电动势大小大小波形波形频率频率三相对称性三相对称性 Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成4ce2. 导体感应电动势导体感应电动势大小大小波形波形频率频率三相对称性三相对称性 ftlvBtlvBlvBlvBe2sinsinsin)(mmmc601pnf tY.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成53. 交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成6二、槽电动势星形图二、槽电动势星形图Z360pZp3601Z

3、为电机槽数为电机槽数 2. 槽距电角槽距电角1：相邻两：相邻两槽中导体感应电动势的相槽中导体感应电动势的相位差位差 。 1. 槽距角槽距角：相邻两槽之：相邻两槽之间的机械角度。间的机械角度。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成71036360360Z203636023601Zp例图中：例图中：Z=36Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成83. 槽电动势星形图槽电动势星形图 各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起，组成一个位差相同。将

4、各槽导体电动势相量画在一起，组成一个星形，称为槽电动势星形图。星形，称为槽电动势星形图。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成94. 电角度电角度 磁密在空间为正弦分布，一对磁极便对应于一个磁密在空间为正弦分布，一对磁极便对应于一个完整正弦波，相当于完整正弦波，相当于360。如果磁极极对数是。如果磁极极对数是p，整，整个圆周有个圆周有p个完整正弦波，相当于个完整正弦波，相当于p 360。从几何。从几何的观点来看，整个圆周只有的观点来看，整个圆周只有360。 圆周的空间几何角度称为机械角度，而圆周上对圆周的空间几何角度称为机械角度，而圆周上对应于磁场分布的角度称

5、为电工角度，简称为电角度。应于磁场分布的角度称为电工角度，简称为电角度。电角度电角度p机械角度机械角度Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成105. 相带相带120相带相带 60相带相带120相带相带60相带相带Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成11mpZq2m为交流绕组相数，为交流绕组相数，三相绕组，三相绕组，m3。6. 每极每相槽数每极每相槽数qY.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成12三、三相单层绕组三、三相单层绕组 例：一台交流电机定子槽数例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数，极

6、数2p=4，并联，并联支路数支路数a=1，试绘制三相单层绕组展开图。，试绘制三相单层绕组展开图。步骤：步骤：画槽电动势星形图；画槽电动势星形图；分相；分相；构成线圈；构成线圈；构成线圈组；构成线圈组；画绕组展开图。画绕组展开图。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成13Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成14线圈线圈：在电机制造过程中，构成交流绕组的基本单：在电机制造过程中，构成交流绕组的基本单元一般不是导体而是线圈。线圈是串联好的两根导元一般不是导体而是线圈。线圈是串联好的两根导体或多根导体，相应地称为单匝线圈或多匝线圈体

7、或多根导体，相应地称为单匝线圈或多匝线圈 。(a)单匝线圈单匝线圈 (b) 多匝线圈多匝线圈 (c) 多匝线圈简易画法多匝线圈简易画法 节距节距：一个线圈的两个有效边在铁心圆周表面上所跨：一个线圈的两个有效边在铁心圆周表面上所跨的距离称为节距，用符号的距离称为节距，用符号y1表示，一般以槽数计。表示，一般以槽数计。y1 Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成15y1 )(2)(2米槽pDpZ) () ()(1长距短距整距y 各个线圈的感应电动势有效值相等各个线圈的感应电动势有效值相等 相邻线圈的感应电动势相位差为槽距电相邻线圈的感应电动势相位差为槽距电角角1

8、单层绕组的线圈节距均为整距单层绕组的线圈节距均为整距极距极距：一个磁极在铁心圆周：一个磁极在铁心圆周表面上所占的范围称为极距表面上所占的范围称为极距，用符号，用符号表示，通常以用槽表示，通常以用槽数或长度计。数或长度计。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成16Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成17单层叠绕组单层叠绕组A相展开图，并联支路数相展开图，并联支路数a=1。线圈组线圈组线圈组线圈组线圈组线圈组：每相绕组中，：每相绕组中， 相邻的线圈串联在一起，称相邻的线圈串联在一起，称为一个线圈组。一个线圈组中的线圈个数为每极每

9、相为一个线圈组。一个线圈组中的线圈个数为每极每相槽数槽数q。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成18并联支路数并联支路数 每相的各个线圈每相的各个线圈组的感应电动势有组的感应电动势有效值相等，相位同效值相等，相位同相或反相。采用串相或反相。采用串并联方式形成并联方式形成a条条并联支路。并联支路。a = 1a = 2 单层绕组每相最单层绕组每相最大并联支路数大并联支路数amax = p (极对数极对数) Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成19单层叠绕组三相展开图，并联支路数单层叠绕组三相展开图，并联支路数a=1。Y.Q.X

10、iong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成20单层同心式绕组单层同心式绕组A相展开图，并联支路数相展开图，并联支路数a=1。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成21四、三相双层绕组四、三相双层绕组 例：一台交流电机定子槽数例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数，极数2p=4，并联支，并联支路数路数a =2， y1=7，试绘制三相双层叠绕组展开图。，试绘制三相双层叠绕组展开图。步骤：步骤：画槽电动势星形图；画槽电动势星形图；分相；分相；构成线圈；构成线圈；构成线圈组；构成线圈组；画绕组展开图。画绕组展开图。Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成22Y.Q.Xiong 2006-5电机学第4章 交流绕组的基本理论绕组构成23双层叠