当前位置：文档之家 › 第四章-电机学

第四章-电机学

  • 格式：ppt
  • 大小：3.37 MB
  • 文档页数：35

下载文档原格式

  / 35

合集下载

电机学第四章

电机学第四章

26
I I I I a a a a0 Ib Ib Ib Ib 0 Ic Ic Ic Ic 0
a2 I ,I aI I b a c a 2 I b aI a , I c a I a I a 0 Ib0 I c 0
第四章 三相变压器
1
电力系统采用的是三相供电制，所以电力系统中用得最多 的是三相变压器。当三相变压器的一、二次绕组以一定的接法 联接，带上三相对称负载，一次绕组接对称的三相电源时，其 工作在对称情况，此时各相电压、电流大小相等，相位相 差 120 ，因此可取三相中任意一相进行分析计算，也即将三相 问题简化为单相问题，则前一章的分析方法和结论完全适用于 三相电路。本章不再重复叙述，这里就三相变压器的几个特殊 问题，即三相变压器的磁路系统、三相变压器的联结组别和感 应电势波形等进行讨论，在此基础上简单分析变压器的并联运 行、不对称运行、突然短路及变压器空载合闸等问题。
15
二、Y，y联结的心式变压器电势波形 对于Y，y联结的心式变压器，其一次励磁电流也近似为正 弦波，但由于心式变压器三相磁路彼此相关，各相的三次谐波 磁通大小相等、相位相同，不能沿主磁路闭合，只能借助油、 油箱壁等形成闭合回路，该磁路磁阻大，使三次谐波磁通大大 削弱，三相心式变压器中主磁通波形接近正弦波，从而相电势 波形也接近正弦波。所以，三相心式变压器可以采用Y，y联结 方式。 三次谐波磁通在变压器油箱壁等构件中引起三倍频率的涡 流损耗，使变压器局部发热和损耗增加，所以容量大于 1800kV· A的变压器不采用Y，y联结方式。
*
22
三、联结组别不同时的并联运行
U 20 U 20 U 20

电机学 第四章 交流绕组的共同问题

电机学 第四章 交流绕组的共同问题

第四章 交流绕组的共同问题一、填空1. 一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。

答：不变，变大，不变。

2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。

答：脉振磁势，相等，相反，相等。

3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。

答：9，3，20°，0.96，0.98，0.944. ★若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ。

答：νν1-5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。

答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。

6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为 。

答：脉振磁势。

7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。

答：νsn8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距1y = 。

答：1/5,相反，f 1,45τ9. ★★设基波极距为τ，基波电势频率为f ，则同步电机转子磁极磁场的3次谐波极距为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E 3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。

三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。

答：3τ，3f,0,3F cos3cos x t φπωτ,010. ★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS （5ωt+ 7θS ）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。

电机学电子教材

电机学电子教材

第四节交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律?i的波形会产在交流铁心磁路中，由于铁心磁化曲线的非线性，激磁电流和主磁通m生畸变。

下面以图1-4-1所示单一铁心材料的交流铁心磁路为例，分析激磁电流和磁通的性??f(i)的形式。

质与波形。

为分析方便，铁心材料的磁化特性使用图1-4-1 交流铁心磁路一、铁磁材料的磁化特性为基本磁化曲线当磁路内的磁通较小时，磁路不饱和，磁通与激磁电流之间的关系基本上是线性关系。

在这种情况下，如果磁通随时间按正弦规律变化，则激磁电流随时间也按正弦规律变化。

磁通到达最大值时，激磁电流也到达最大值，因此，激磁电流与磁通在时间上同相位，随时间变化的波形也相同。

当磁通较大时，磁路出现饱和，磁通与激磁电流之间呈非线性关系。

这时激磁电流和磁通的特性与波形可以用图解法进行分析，下面分两种情况讨论。

1．磁通为正弦波时激磁电流的波形??t?f(i)曲线，此时由当磁通随时间作正弦变化时，设时间为时的磁通瞬时值为11i，由此可以得到激磁电流曲线上的一点，可以查出产生该磁通所需的激磁电流如图1-4-21m i随时间变化所示。

同理，可以求出其他瞬间的激磁电流值，并进而可画出整条激磁电流m i?f(t)。

的曲线m 11-4-2 磁通为正弦波时磁路饱和对电流波形的影响图）电流波形分解）电流波形；（b（a可以看出，当磁通随时间正弦变化且磁路饱和时，由于磁路的非线性，激1-4-2 分析图磁电流波形发生畸变，成为尖顶波。

如果将激磁电流波形进行分解，除了基波外，还包含有i的波形尖顶越严重，谐其他奇次谐波，其中以三次谐波为最大。

磁路越饱和，激磁电流m?i的相位相波也越显著。

但无论激磁电流波形尖顶有多严重，它的基波相位始终与磁通m同。

．激磁电流为正弦波时磁通的波形2?i随时间随时间作正弦变化时，利用上述的作图法，同样可以求出磁通当激磁电流m?)t?f(所示。

，如图变化的曲线1-4-3 2激磁电流为正弦波时磁路饱和对磁通波形的影响图1-4-3）磁通波形分解（b（a）磁通波形；i随时间正弦变化且磁路饱和时，磁通的波形也1-4-3可以看出，当激磁电流分析图m发生畸变，成为平顶波。

华南理工大学电机学第四章思考题

华南理工大学电机学第四章思考题

4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n高于旋转磁场的转速sn，定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。

这时电磁转矩的方向和性质是怎样的？若把原动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？【答】感应电动机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。

站在转子上观察时，电磁转矩eT的方向与转子的转向相反，即电磁转矩eT属于制动性质的转矩。

若把原动机去掉，即把与制动性质电磁转矩eT平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩eT的作用下减速，回到电动机状态。

4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1f的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。

【答】假设转子中频率为1f的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转速为pfns160=；若转子不转，根据左手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩eT，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为nns-。

4-3三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？【答】不变。

因为转子所产生的磁动势2F相对于转子的转速为nsnpfspfns∆====1226060，而转子本身又以转速n在旋转。

因此，从定子侧观看时，2F在空间的转速应为()ssnnnnnn=+-=+∆，即无论转子的实际转速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速sn，在空间保持相对静止。

4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？【答】频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。

4-5三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同，在T形等效电路中为什么能把它们画在一起？【答】主要原因是进行了频率归算。

电机学第四篇同步电机

电机学第四篇同步电机

电机学第四篇同步电机第四章同步电机一、填空1. ★在同步电机中，只有存在电枢反应才能实现机电能量转换。

答交轴2. 同步发电机并网的条件是：（1；（2；（3）。

答发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致3. ★同步发电机在过励时从电网吸收，产生电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出，产生电枢反应。

答超前无功功率，直轴去磁，滞后无功功率，直轴增磁4. ★同步电机的功角δ有双重含义，一是和之间的夹角；二是和空间夹角。

答主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压5. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使Xq和Xd将。

答增加6. 凸极同步电机气隙增加使Xq和Xd将。

7. 答减小8. ★凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为。

答mU(211?)sin?2 XqXd二、选择1. 同步发电机的额定功率指（）。

A 转轴上输入的机械功率；B 转轴上输出的机械功率；C 电枢端口输入的电功率；D 电枢端口输出的电功率。

答 D2. ★同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cos??0.8，则其电枢反应的性质为（）。

A 交轴电枢反应；B 直轴去磁电枢反应；C 直轴去磁与交轴电枢反应；D 直轴增磁与交轴电枢反应。

答 C3. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（）。

A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。

答 B4. ★对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。

A X??Xad?Xd?Xaq?Xq；B Xad?Xd?Xaq?Xq?X?；C Xq?Xaq?Xd?Xad?X?；D Xd?Xad?Xq?Xaq?X?。

答 D5. 同步补偿机的作用是（）。

A 补偿电网电力不足；B 改善电网功率因数；C 作为用户的备用电源；D 作为同步发电机的励磁电源。

答 B三、判断1. ★负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零。

电机学-感应电机

电机学-感应电机
重合
注意：时间相量与空间矢量之 间的夹角没有物理意义。
A 相相轴 A 相时轴
Bm
Fm Im B ns
X
n
m Z
Fe A
C
Y
三相感应电动机空载时的时空相-矢量图
第四章 感应电机
4.2.2 三相感应电动机的负载运行
第四章 感应电机
感应电动机负载运行时的转子频率
• 负载运行时，感应电动机的转子以转速n旋转，低于同步
第四章 感应电机
空载运行的定义： 定子接到电压为U1、频率为f1的三相对称电源，电机轴上没 有任何机械负载。
IA
IB
F1
IC
n≈ns，s ≈0 I2 ≈0，F2 ≈ 0 F1 ≈Fm
第四章 感应电机
主磁通与漏磁通
空载磁通 主磁通Φm 定子漏磁通Φ1σ
主磁通：基波旋转磁势产 生的，与定、转子绕组相 交链的磁通。
•接法：星形或三角形 •作用：电路部分
U1 V1 W1
U1
V1
W1
U1
V1
W1
W2 U2 V2
W2
U2
V2
W2
U2
V2
定子绕组形式
散嵌绕组
成型绕组
第四章 感应电机
感应电机转子
转子：转子铁芯，转子绕组，转轴 • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，外圆开槽， • 作用：磁路的一部分；用来安放转子绕组。
转子铁心
ns是发电机和电动机状态的分界点
第四章 感应电机
电磁制动运行状态
n<0
N
+
ns fe Te n fe
S
外力拖着与转子反着磁场方向旋转
旋转磁场相对转子的旋转方向为 逆时针

华中科技大学版【电机学】（第三版）电子讲稿【第四章】

华中科技⼤学版【电机学】（第三版）电⼦讲稿【第四章】第四章：交流绕组及其电动势和磁动势主要内容：交流绕阻的构成，即绕阻连接规律及电势和磁势。

交流电机分：同步：主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机异步：主要作为电动机，有时也作发电机上述两⼤类交流电机虽然激磁⽅式和运⾏特性有很⼤差别，但电机定⼦中发⽣的电磁现象和机电能转换的原理却基本上是相同的，因此存在许多共性问题，可统⼀进⾏研究，这就是本章所要研究的交流电机的绕组，电势，磁势问题。

这些问题对于以后分别研究异步电机和同步电机的运⾏性能有着重要意义。

4-1交流绕组的构成和分类本节介绍交流绕组的连接⽅法。

电磁作⽤都与绕组有关，绕组构成了电机的电路部分，是电机的核⼼，必须对交流绕阻的构成和连接有⼀个基本了解。

⼀、交流绕组的构成原则虽然绕组的型式各不相同，但它们的构成原则基本相同，基本要求是：（1）电势和磁势波形要接近正弦波，数量上⼒求获得较⼤基波电势和基波磁势。

为此要求电势和磁势中谐波分量尽可能⼩。

（2）对三相绕组各相的电动势，磁动势必须对称，电阻电抗要平衡。

（3）绕阻铜耗⼩，⽤铜量少。

（4）绝缘可靠，机械强度⾼，散热条件要好，制造⽅便。

⼆、交流绕阻的分类按相数分：（1）单相（2）多相（两相，三相）按每极每相槽数分：（1）整数槽（2）分数槽按槽内层数分：（1）单层（2）双层（3）单、双层按绕阻形状分：（1）叠绕（双层）（2）波绕（双层）（3）同⼼式（单层）（4）交叉式（单层）（5）链式（单层）本章主要介绍三相整数槽绕阻4-2三相双层绕阻本节介绍三相双层绕组展开图。

对于10kw以上的三相交流电机，其定⼦绕组⼀般均采⽤双层绕组。

双层绕组每个槽内有上、下两个线圈边，每个线圈的⼀个边放在某⼀个槽的上层，另⼀个边则放在相隔节距为y1槽的下层，如图5-1所⽰，见P 136 P113绕阻的线圈数正好等于槽数在介绍双层绕组之前，⾸先介绍⼀些有关的知识⼀、双层绕组的优点1、可选择最有⼒的节距，以改善电势、磁势波形；2、线圈尺⼨相同便于制造；3、端部形状排列整齐，有利于散热和增加机械强度。

电机学变压器第四章习题部分答案

第四章 三相变压器练习题填空题（1）三相变压器组的磁路系统特点是 。

（2）三相心式变压器的磁路系统特点是 。

（3）三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。

（4）为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。

（5）大容量Y/y 联接的变压器，在铁心柱上另加一套接成形的附加绕组，是为了 。

（6）变压器的联接组别采用时钟法表示，其中组别号中的数字为钟点数，每个钟点表示原、副边绕组对应线电势相位差为 。

（7）单相变压器只有两种联接组，分别是 和 。

（8）三相变压器理想并联运行的条件是 ， ， 。

（9）并联运行的变压器应满足 ， ， 的要求。

（10）变比不同的变压器不能并联运行，是因为 。

（11）两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 。

（12） 不同的变压器绝对不允许并联运行。

（14）短路阻抗标幺值不等的变压器不能并联运行，是因为 。

（15）一台Y/Δ-11和一台Δ/Y -11联接的三相变压器 并联运行。

（16）一台0/12Y Y -和一台0/8Y Y -的三相变压器，变比相等，经改接后 并联运行。

（1）各相主磁通有各自的铁心磁路（2）各相磁路彼此相关（3）变压器在磁路饱和情况下的相电动势波形畸变，（4）接成Δ（5）防止相电动势波形发生畸变，（6）30°的整数倍，（7）Ii0，Ii6（8）各变压器变比相等:各变压器联结组标号相同;各并联变压器的短路电压标幺值相等，短路阻抗角也相等。

（9）变压器一、二次额定电压的误差不大于0.5%；变压器联结组标号相同；各并联变压器的短路阻抗标幺值相差不超过10%（10）产生环流使变压器烧毁（11）标幺值成反比分配（12）组别（14）负载分配不合理，不能发挥并联运行的容量水平（15）能（16）能选择题（1）三相心式变压器各相磁阻 。

A ．相等B ．不相等，中间相磁阻小C ．不相等，中间相磁阻大（2）要得到正弦波形的感应电势，则对应的磁通波形应为 。

电机学第四章交流电机绕组基本理论第四讲

F C1
F B1
F A1
F1
+B
F A 1 F B 1 F C 1
+C
θ=120°
θ=120°
t 120
F A1
+B θ=120°
+A θ=0°
F B1
F A 1 F B 1 F C 1
F C1
F1
+C
θ=120°
t 240
2 圆形和椭圆形旋转磁动势
圆形旋转磁动势:对称的三相绕组中流过对称的三相电流时，气隙中的合成磁动势是一个 幅值恒定、转速恒定的旋转磁动势，其波幅的轨迹是一个圆，故这种磁动势称为圆形旋 转磁动势，相应的磁场称为圆形旋转磁场。
2 3
)
fC1
Fm1
cos(t
4 3
)
cos(
4 3
)
t /3
fA1 ( ) 0.5Fm1cos
π/3
fB1( ) 0.5Fm1cos( 120 )
fC1( ) Fm1cos( 240 )
1.1.2 矢量图法求合成磁动势基波 ωt=2π/3时，三相的基波合成磁动势
t 2 / 3 fA1( ) 0.5Fm1cos fB1( ) Fm1cos( 120 ) fC1( ) 0.5Fm1cos( 240 )
C相绕 组轴 线
B相绕 组轴 线
1.2三相绕组的基波合成磁动势性质 如何改变旋转磁动势的转向？ 改变电流的相序可以改变旋转磁动势的转向
1.2三相绕组的基波合成磁动势性质 三相绕组合成磁动势基波的特点： 性质：三相对称绕组通入三相对称电流产生的三相合成磁动势基波是一个波幅恒定不变的旋
转磁动势—圆形旋转磁动势
1.1.1 解析法求合成磁动势基波 三角公式积化和差：

电机学第四章课件

电机学第四章 三相变压器的不对称运行• 第一节 概述 • 第二节 对称分量法• 第三节 三相变压器的各序阻抗及等效电路 • 第四节 三相变压器Yyn连接单相运行Exit第1页电机学第一节 概述• 三相变压器实际运行时，可能出现各种不对称运行 的情况。

例如：单相负载或某一相断开检修等 • 对Yyn联结组，不对称负载会引起中点偏移，导致 二次侧相电压发生较大的变化 • 三相电流不对称：各相电流大小可能不相同，相位 也不依次差120º • 分析不对称运行采用的方法是“对称分量法”Exit第2页电机学• 一、三相不对称的危害▪ 三相异步电动机在不对称电压下运行，效率 和功率因数等力能指标下降 ▪ 三相四线制供电系统中，常接有单相负载， 若三相电压不对称，可能造成相电压升高或 降低，对单相负载运行不利 ▪ 可能使变压器个别绕组过电压或过电流Exit第3页电机学• 二、产生不对称运行的原因▪ 1、外施电压不对称• 即使负载对称，二次侧电压也会不对称，使电流 不对称▪ 2、各相负载阻抗不对称• 即使外施电压对称，三相电流也不对称，使二次 侧电压不对称▪ 3、外施电压和负载阻抗均不对称Exit第4页电机学第二节 对称分量法• 一、定义U ▪ 对称系统， a、U b、U c 看成一个独立变量 U a，U b = a U a，U c = aU a2a=ej 120=e− j 240a 2 = e j 240 = e − j 1201 = cos 120° + j sin 120° = − + j 2 1 = cos 240° + j sin 240° = − − j 2j03 2 3 2第5页a =e3j 360=e=11+ a + a = 02Exit电机学U • 不对称系统： a、U b、U c 互不相关，大小不一定相等，相位不依次差120º，为三个独立变量• 对称分量法：实际上是一种线性变换， 把不对称的三相系统分解成三个独立的 三相对称的系统：正序系统、负序系统 和零序系统Exit第6页电机学• 正序系统：三相量大小相等，互差120°，且与 系统正常运行相序相同A-B-C。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

4.3 三相单叠绕组
特点：线圈数等于二分之一槽数；通常是
整距绕组；嵌线方便；无层间绝缘；槽利用 率高。 缺点：电势、磁势波形比双层绕组差。一 般用于小型（10kW以下）的异步电动机。 按组照线圈的形状与端部的连接方式， 单叠绕组可以分为同心式，链式和交叉式绕 组。
同心式绕组是有不同节距的同心线圈组成。 现以三相二极24槽的定子为例，该绕组的每 极每相槽数q为：
第一对极下 4,5,6 7,8,9 10,11,12 13,14,15 16,17,18 （1槽~18槽） 1,2,3 槽 槽 第二对极下 22,23,24 25,26,27 28,29,30 31,32,33 34,35,36 （19槽~36槽）19,20,21 槽 槽
A
Z
B
X
C
Y
表4-1 各个相带的槽号分布
导体的感应电动势的有效值： 通过该式可知导体感应电势波形为正弦波
2、正弦电动势的频率 如果该电机有P对磁极，则转子转一周， 感应电动势变化p次。根据频率的定义可知： 感应电动势的频率：
我国标准频率为50Hz，代入频率公式得
则凡是满足上述关系式的转速称为同步转速：
3、导体电动势的有效值
将 导体电动势 代入式 得
单砸线圈而言，两边的电势 相位差也为 此时单匝线圈的电动势为
据相量图中的几何关系，得单匝线圈电动 势的有效值
有效值
为
为线圈的基波节距因数，表示线圈短距 时感应电动势比整距时应打的折扣，
四、分布绕组的电动势，分布因数和绕组因数 分布绕组的电动势， 由于极相组中每个线圈的空间位置不 同，分别镶嵌在不同的槽内，因此构成 了分布绕组这个概念。 每个极相组的q个线圈，每个线圈的感应 电动势大小相等，相位相差 角。该极相 组的和电动势为q个线圈电动势相量的相量 和。
这一节内容主要研究的是交流绕组的感 应电动势大小，为了清晰，先分析一根导 体的感应电动势，再导出线圈的感性电动 势，最后得出整个线圈的感应电动势。 一、导体的感应电动势 以最简单的一对磁极为例进行说明， 这里转子是主磁极，励磁电流为直流。
1、电动势的波形 设主极磁场为正弦分布 α为距离原点的电角度。 其中 为每秒钟转过的电角度。 则导体切割磁感线产生的电动势为：
有因为
则有
则感应电动势为
二、整距线圈的电动势 当 时，线圈被称为整距线圈。那么 此时的特点是一个线圈的两个有效边相差180 度电角度。也就是两边内的电动势相位差为 180度。
则一匝电势 单匝线圈电动势的有效值
线圈有
匝，则线圈电动势为
三、短距线圈的电动势，节距因数 短距线圈的电动势， 短距线圈的节距 两个有效边的距离时， ，用电角度表示 对于
由于每相的极相组数等于极数，所以双层 叠绕组的最多并联支路数等于2p。实际支路 数a通常小于2p，且2p必须是a的整数倍。 优点： ⑴ 可采用短距，改善电动势、磁动势的波形 ⑵线圈尺寸相同，便于绕制 ⑶端部排列整齐，利于散热机械强度高 叠绕组线圈一般为多匝，主要用于额定 电压，电流不太大的中小型同步电机和感 应电机的定子绕组中。
相带
槽号
A
23,24 , 1,2
Z
3，4,5,6 ，
B
7,8,9,10
X
C
22
Y
11,12 , 13,14 1516,17,18 19,20,21
各个相带的槽号分布
2链式绕组 链式绕组的线圈具有相同的节距。整体看 来，是一环套一环，形如长链，因此称为链 式绕组。 现以一台三相六极36槽的定子为例
将整个定子分为18个相带，每个相带里2个槽 把每极每相下的线圈组，依次反向串联得到 A相绕组。类似可以得到B，C相。
二、分类 按相数 ：单相和多相绕组； 按槽内层数： 按槽内层数：单层和双层； 按每极下每相槽数：整数槽和分数槽； 按每极下每相槽数： 按绕法： 按绕法：叠绕组和波绕组。
4.2 三相双层绕组
的三相交流电机，其定子绕组大 多采用双层绕组。（双层绕组和单层绕组的 比较） 特点：绕组的线圈数等于槽数。 特点： 一、槽电动势星形图和相带划分
此角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。 的星形图（向量图） 2、槽电动势的星形图（向量图） 如图4－1表示36槽内导体感应电动势的相量图， 亦称为槽电动势星形图。
以A相为例，由于 q = 3，故A相共有12个槽
相带：每极下每相所占的区域。
A相带：1、2、3线圈组（ ）----极相组
与19、20、21（ ） X相带： 10、11、12 （ ）与28、29、30（ ）
N
1 2 3
S
10 11 12
N
19 20 21
S
28 29 30
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
图4-2 三相双层叠绕组的A绕组的展开图
A1
X1
A2
X2
A -1-2-3- -10-11-12-
-19-20-21- -28-29-30-
将四个线圈组按照一定的规律连接，即可得到A 相绕组（此时感应电动势最大）。
同理，B相距离A相 电角度处，C相距离A相 o 240 两相绕组。由此可得到一个三相对称绕组。 这个绕组的每个相带各占 称为 相带绕组。 各个相带的槽号分布。 （表4-1） 电角度
二、叠绕组 叠绕组： 叠绕组：绕组嵌线时，相邻得两个串联线圈 中，后一个线圈紧“叠”在前一个线圈上。（图 4-2） 由于A极相组的电动势、电流方向与X极相 由于 组的电动势、电流方向相反。 所以为避免电动势或电流所形成的磁场互相 所以 抵消，串联时应将A极相组和X极相组反向串 联，即首－首相连把尾端引出，或尾－尾相 连把首端引出。 （图4-3）
X
相绕组线圈的连接图（ 图：A相绕组线圈的连接图（一条并联支路） 相绕组线圈的连接图 一条并联支路）
A1
1—2—3
X1
10—11—12
A
A2
19—20—21
X2
28—29—30
X
图4-3 A相绕组线圈的连接图（两条并联支路）
图4-5 极相组的合成电动势
fφ1 (θ s , t )
t1 t2 t3 t3 t2 t1
3 交叉式绕组 交叉式绕组主要是应用于q为奇数的四极 或六极三相小型感应电动机的定子中。
特点是采用不等距的线圈。一般称为大线
圈和小线圈，就这些线圈而言，两对极下依 次按照“二大一小，二大一小”交叉布置。 然后把同一相的相邻极下的大圈和小圈反向 串联。从而得到线圈组感应电动势的相加。
4.3 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、构成原则 (1)、合成电动势和合成磁动势的波形要接 合成电动势和合成磁动势的波形要接 近于正弦形 幅值要大； 弦形、 近于正弦形、幅值要大；即要求尽量减少它们 的高次谐波分量。 的高次谐波分量。 (2)、对三相绕组，各相的电动势和磁动势要 对三相绕组， 对三相绕组 对称，（大小相等且相位上互差120°）电阻、 ，（大小相等且相位上互差 对称，（大小相等且相位上互差 ° 电阻、 电抗要平衡（即相等）； 电抗要平衡（即相等）； (3)、绕组的铜耗要小，用铜量要省； (3)、绕组的铜耗要小，用铜量要省； (4)、绝缘要可靠，机械强度、 (4)、绝缘要可靠，机械强度、散热条件要 制造要方便。 好，制造要方便。
交流绕组内的感应电动势通常为正弦交流 电势，所以可以用向量来表示。现以一台相 数 ，极数 ，槽数 的定子来说明槽内导体的感应电动势和属于各 相的导体（槽号）是如何分配的。 1、基本概念 槽数： 定子每极每相 槽数：
式中， Q — 定子槽数； p — 极对数； m — 相数。
相邻两槽间电角度（槽距电角 ）：
个线圈的合成电动势
为
式中，
— 外接圆的半径。
把 R 代入上式，得 （图4－5）
式中，
—
个线圈电动势的代数和；
— 绕组的基波分布因数，
的意义：由于绕组分布在不同的槽内，使得 个分布线圈的合成电动势 集中线圈的合成电动势 小于 个
，由此所引起的折扣.
一个极相组的电动势为
式中，
—
个线圈的总匝数； — 绕组的基波绕组因数。
k w1 的意义：既考虑绕组短距、又考虑绕组分布时，
整个绕组的合成电动势所须的总折扣。
五、相电动势和线电动势
设一相绕组的总串联匝数为 电动势应 为
，则一相的
E Φ1 = 4.44 fNk w1Φ 1
C
Y
X
A
B
Z
图4 －1
பைடு நூலகம்
三相双层绕组的槽电动势星形图
(Q = 36, 2 p = 4)
相带
极 槽号 对
θs
图4-6 不同瞬间时单相绕组的基波脉振磁动势
4.1 交流绕组 的构成原则和 分类
第四章 交流绕组
4.2 三相
双层绕组
4.3 正弦
磁场下交 流绕组的 感应电动 势
4.4 通有正弦 电流时单相绕 组的磁动势
4.5 通有三相电流时三相绕组的磁动势
交流电机包括异步电机和同步电机两 虽然这两种电机 这两种电机在运行原理和结构 种。虽然这两种电机在运行原理和结构 上有很多不同， 上有很多不同，但它们之间也有许多相 同之处，例如： 同之处，例如： 定子绕组结构相同。 1）定子绕组结构相同。 定子绕组中的感应电动势相同。 2）定子绕组中的感应电动势相同。 定子绕组中的磁动势相同。 3）定子绕组中的磁动势相同。 这三点构成了交流电机理论的共同问题。 这三点构成了交流电机理论的共同问题。