交流异步电动机三相异步电动机的定子绕组（上）

2023/5/171§4-2三相异步电动机的定子绕组一、交流绕组的基本知识1、异步电机对三相交流绕组的基本要求（1）每相绕组的阻抗要求相等，即每相绕组的匝数、形状都是相同的。（2）在一定的导体数下，有合理的最大绕组合成电动势和磁动势。（3）各相的相电动势和相磁动势波形力求接近正弦波，即要求尽量减少它们的高次谐波分量。（4）对基波而言，三相电动势和磁动势必须对称。（5）绕组用铜量少，性能可靠，制造和检修要方便。2023/5/1723、三相交流绕组的基本概念按槽内线圈边的层数，分为单层和双层绕组。单层绕组又可分为等元件、链式、交叉式和同心式绕组；双层绕组则分为双层叠绕组和波绕组。单层绕组与双层绕组比较，电气性能稍差，但槽利用率高，制造工时少，因此,小容量的电动机中（PN

≤10kW），一般都采用单层绕组。2、三相交流绕组的分类（1）线圈组成交流绕组的单元是线圈。它有两个引出线，一个首端，一个末端，线圈在铁心槽内的直线部分称为有效边，槽外部分称为端部。2023/5/173（2）极距τ

两个相邻磁极轴线之间沿定子铁心内表面的距离。若定子的槽数为Q，定子铁心内径为D，磁极对数为p，则极距：（3）节距y1一个线圈的两个有效边之间所跨的距离称为线圈的节距，一般节距y1用槽数表示。当y1=

时，称为整距绕组；当y1＜

时，称为短距绕组；当y1＞

时，称为长距绕组；长距绕组端部较长，费铜料，故较少采用。2023/5/174（4）机械角度Ω和电角度ω电机圆周在几何上分成360°，这个角度称为机械角度。从电磁观点来看，若磁场在空间按正弦波分布，则经过N、S一对磁极恰好相当于正弦曲线的一个周期。如有导体去切割这种磁场，经过N、S一对磁极，导体中所感应产生的正弦电动势的变化也为一个周期，变化一个周期即经过360°电角度，因而一对磁极占有的空间是360°电角度。若电机有p对磁极，电机圆周期按电角度计算就为p×360°，而机械角度总是360°，因此电角度=p×机械角度。2023/5/175相邻两个槽之间的电角度：

每个极面下的导体平均分给各相，则每一相绕组在每个极面下所占的范围，用电角度表示称为相带。

每一个极面下每相所占的槽数为:（5）槽距角α（6）每极每相槽数q（7）相带2023/5/176二、交流绕组的排列和连接对称三相绕组由三个在空间互差120o电角度的三个独立绕组所组成，所以只要以给定的槽数和极数为依据，按照所建立旋转磁动势及磁场要求，确定一相绕组的线圈在定子槽内的排列以及线圈间的联接，其余两相绕组由空间互差120度电角度的原则，去进行相似的排列和联接，就可以构成整个三相对称绕组。为说明问题，给定电机的极数2p=4，槽数Q=24一般三相绕组的排列和联接的方法：（1）计算绕组数据，τ、q、α

；（2）确定线圈中的电流方向；（3）划分相带；（4）组成线圈组；（5）按极性对电流方向的要求分别构成一相绕组2023/5/1771、计算绕组数据计算极距：计算每极每相槽数q：计算槽距角：2、磁极数与电流方向（1）二极电机二个极距二个线圈边通入相反方向电流二个磁极2023/5/178（2）四极电机四个极距四个线圈边，相邻的线圈边通入相反方向电流四个磁极结论：在相邻一个极距的线圈边通以相反方向的电流，会建立符合磁极数目的磁场而相邻一个极距的线圈边属于一相绕组。2023/5/1793、划分相带按对称的要求，每一相绕组在定子内圆上应占有相等的槽数Q/m（必须为整数）。一般属于每相的槽不集中在一起，而是将它们按极距对称而均匀地分组。每个极距内有一个组，每个组内含有的槽数即为每极每相槽数q=Q/2mp。本例中q=24/（2*3*2）=2。这种每个极距内属于同相的槽所占有的区域称为“相带”。一个极距为180o电角度，三相绕组每个极距内有三个相带，则每个相带占60o电角度，这样排列的对称三相绕组为60o相带绕组。组AZBXCYⅠ123456789101112Ⅱ1314151617181920212223242023/5/17104、画定子槽展开图（1）将槽