第三章 三相异步电动机的绕组

1、中等职业学校教学用书（机电专业）,电动机的结构与维修 电子教案,主 编 杜德昌 宋丽娜,第三章 三相异步电动机绕组,第一节 绕组基本概念,第二节 三相异步电动机绕组的排列,第一节 绕组基本概念,一、绕组、绕组展开图及三相绕组构成原则 1绕组、绕组展开图 绕组基本元件是线圈 绕组联线的规律-展开图,2三相绕组构成原则 （1）每相绕组每对磁极下按相带顺序U1-W2-V1-U2-W1-V2均匀分布； （2）绕组展开图中相邻相带电流参考方向相反； （3）同相绕组线圈之间应顺着电流参考方向连线； （4）线圈节距尽量短，以节省铜线。,第一节 绕组基本概念,第一节 绕组基本概念,二、槽数和磁极数 槽数就是铁

2、心上线槽总数，用字母表示。 磁极数是每相绕组通电后所产生的磁极数 。电动机的磁极数就是p 。,第一节 绕组基本概念,三、极距和节距 极距：两个相邻磁极轴线之间的距离，称为极距，用字母 表示。 公式为： 节距：一个线圈的两条有效边之间相隔的槽数，也叫跨距。用字母y表示。 当y=时的绕组称为整距绕组，较常用； 当y时的绕组称为长距绕组，浪费导线，一般不用。,四、电角度 机械角度：电动机圆周在几何上分成360，这个角度称为机械角度。 一对磁极占有的空间是360电角度 。 若电动机有p对磁极，电动机圆周按电角度计算就为p360，因此： 电角度p机械角度 槽距角：相邻槽之间的电角度。,第一节 绕组基本概

3、念,五、每极每相槽数 每一个极下每相所占的槽数，称为每极每相槽数，用字母q表示。 式中，m为相数。 六、相带 就是每个极距内属于每相的槽所占有的区域。在三相绕组中，每个极距内分属U、W、V三相，每个极距为180电角度，故每个相带为60。一般三相异步电动机中都采用60相带的三相绕组。,第一节 绕组基本概念,七、极相组 一个磁极下属于同一相的q个绕组元件按一定方式连接而成的线圈组称为极相组。同一个极相组中所有线圈电流方向相同。,第一节 绕组基本概念,八、显极式接线和隐极式接线,第一节 绕组基本概念,1、显极式接线 指同相相邻极相组按“尾接尾”、“头接头”相连接。 其特点是相邻磁极的极相组中的电流方

4、向相反，每相绕组的极相 组数等于磁极数，如图所示,2、隐极式接线 同相相邻极相组按“尾接头”、“头接尾”相连接的接线。其特点是所有极相组中的电流方向相同。隐极连接法每相线圈组不但各自形成磁极，而且相邻两组线圈组之间还形成磁极。可见这种接法的极相组数为磁极数的一半，即每相绕组的极相组数等于磁极对数 。,第一节 绕组基本概念,一、单层绕组 结构特征：单层绕组的每一个槽内只有一个线圈边，整个绕组的线圈数等于总槽数的一半 。 特点：嵌线比较方便，槽内没有层间绝缘，槽的利用率高，故常用于小型三相异步电动机，但它的电气性能较差，且绕组端部不整齐。 分类：同心式、链式、交叉式 展开图一般步骤： （1）计算每

5、极每相槽数q ； （2）按2p划分极数，按q槽划分相带 ； （3）按照U1W2V1U2W1V2相序标明相带； （4）按相邻相带电流方向相反，画出所有槽内线圈有效边的参考电流方向； （5）以极相组为单位，按绕组参考电流方向分别连接各相绕组，并标明出线端的首尾。,第二节 三相异步电动机绕组的排列,1、链式绕组 例题：三相异步电动机Y-90L-4型定子绕组为单层链式，定子槽数Z=24，极数2p=4，请绘出绕组展开图。 解:（1）计算极距，每极每相槽数： （2）分极分相带，标出相带的电流方向； （3）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组. U相绕组展开图画法过程演示,一、单层绕组,V、W相绕组连接顺序

6、图 根据三相绕组通常相隔120电角度，现每槽占有30 ，120 电角度将间隔4槽，U相的首端为第2槽，因此V相的首端为第6槽，W相的首端为第10槽。 V1 6-11 17-12 18-23 5-24 V2 W1 10-15 21-16 22-3 9-4 W2,一、单层绕组,三相24槽4极单层链式绕组展开图： 由展开图可知： 定子绕组嵌线规律为嵌一空一吊2 端部接线规律：头接头，尾接尾。 链式绕组的特点：绕组各线圈节距相等，可用同一规格的线模绕制线圈，它在每极每相槽数q=2的小型异步电动机中得到广泛应用。,一、单层绕组,2、同心式绕组： 例题：国产Y-100L-2型三相异步电动机，定子槽数Z=2

7、4，极数2p=2。试绘出其绕组的展开图。 解（1）计算极距，每极每相槽数： （2）分极分相带，标出相带的电流方向； （3）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组。 U相绕组展开图画法过程演示,一、单层绕组,V、W相绕组连接顺序图 根据三相绕组通常相隔120电角度，现每槽占有15 ，120 电角度将间隔8槽，U相的首端为第3槽，因此V相的首端为第11槽，W相的首端为第19槽。 V1 11-22 12-21 10-23 9-24 V2 W1 19-6 20-5 18-7 17-8 W2,一、单层绕组,三相24槽2极单层同心式绕组展开图： 由展开图可知： 定子绕组嵌线规律为嵌二空二吊四 端部接线规律：

8、头接头，尾接尾。 同心式绕组的特点：绕圈组中各线圈节距不等，各绕圈的轴线重合。优点是端接部分互相错开，重叠层数较小，便于布置、散热较好；缺点是线圈大小不等，绕线不方便。,一、单层绕组,3、交叉式绕组 例题：三相异步电动机Y-132S-4型，定子绕组为单层交叉式，定子槽数Z=36，极数2p=4，请绘出绕组展开图。 解:（1）计算极距，每极每相槽数： （2）分极分相带，标出相带的电流方向； （3）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组. U相绕组展开图画法过程演示,一、单层绕组,三相36槽4极单层交叉式绕组展开图： 由展开图可知： 定子绕组嵌线规律为嵌二空一，嵌一空2，吊3。 端部接线规律：两个大线

9、圈之间头尾相接，两个大线圈与小线圈之间为头接头、尾结尾。 交叉式绕组的特点：主要用于q为奇数的小型三相异步电动机定子绕组中。,一、单层绕组,二、双层绕组 结构特点：双层绕组是每个线圈内有上、下两条线圈边，每个线圈的一条边如果在某一个线槽的上层，另一边则放在相隔节距y的下层，整个绕组的线圈数等于槽数。 主要优点：双层绕组所有线圈尺寸相同，便于绕制，端接部分形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度，并且可以灵活选择线圈的节距，以调整线圈各有效边的分布，改善磁场波形，提高电气性能，故双层绕组广泛应用于三相异步电动机中,第二节 三相异步电动机绕组的排列,1、双层叠绕组 例：国产JO2-61-4型三相异步电动机，其定子槽数为36槽，极数为4，线圈节距为8，试绘出绕组展开图。 解（1）计算数据 （2）绘制绕组展开图 U相绕组展开图绘制过程,二、双层绕组,三相双层叠绕组展开图,二、双层绕组,4极36槽U相绕组的串联与并联,二、双层绕组,2、双层波绕组 波绕组的特点：一般应用于绕线转子中，线圈一般由扁铜条弯制而成 ，线圈嵌放于转子槽内，然后按要求逐个焊接起来。因其形状如波浪前进，故称为“波绕组”。 波绕组线圈与节距,二、双层绕组,三相双层波绕组（Z36，2P4）U相绕组展开图,二、双层绕组,分数槽绕组就是指每极每相槽数q不是整数，而