西安交大 电机学37 单层绕组展开图

N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1 v2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1 v2
N
S
N
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U1 w2 v1
U2 w1 v2
三相单层4极24槽链式
一 三相单层链式绕组的展开图 （以三相四极24槽为例）
2.3.1三相单层链式绕组的展开图
一、确定相关参数
1. 极距
Z1 24 （6 槽） 2p 22
q Z1 24 （2 槽）
2.每极每相槽数q 2 pm1 2 3
3. 槽距角 4. 节距
p 360 2 360 30
W2(6)
W1(14)
N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1 v2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
V2(36) U1(2 W2(6) V1(8)

即各极相组之间“头头相连，尾尾相连”。
国 产 J02—21—4 型 ， J02—22-4 型 ， Y90S—4 型 ， Y802—4型等三相异步电动机的定子绕组采用的都是这
种嵌线方法。
例:
同心式绕组
国产Y100L-2型三相异步电动机,定子绕组为 单层同心式绕组,定子槽数Z1=24,极数,m=3,大线 圈节矩为11(1—12)槽 ,小线圈节距为9(2—11)槽, 试会出其绕组展开图。 解： 分极、分相
向外伸出半个槽宽各作一条直线，两竖直线之 间的距离即为定子圆周长。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112131415161718192021222324
2.确定每极槽数（分极） 将定子全部槽数按极数均分, 即每极槽数为：
τ =Z1/2P=24/4=6
N S N S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112131415161718192021222324
机
实
物 演
示
链 式 绕 组
例 1: 国产 Y90L—4 型三相异步电动
机，定子绕4， 相数为
m=3, 节距 y=5( 即 1—6) 槽，试绘出绕 组展开图。
绘 图 步 骤
1. 以线段表示定子铁芯槽（元件有效边）并
编号；以线段表示24槽等距地画于纸上，两端
3. 确定每极每相槽数（分相） 并写出每对极下 相带的顺序
q =Z1/2pm=24/4x3=2
N U1 W2 V1 U2
S W1 V2 U1
N W2 V1
S U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314 15 1617181920 21222324
4． 标出电流方向； 在同极距（同性磁极）下 , 所有元件有 效边电流方向相同 , 在异性磁极下元件有 效边的电流方向相反。

W2(4)
W1(10)
(7.4)U/V/W相绕组
N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1 v2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
V2(24) U1(2) W2(4) V1(6) W1(10)
(7.1) U相绕组
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
S u2 w1 v2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U1 (2)
U2 (20)
(7.2) V相绕组
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
6.确定各相绕组的首（尾）端
3600 p 1200
Z1
x
x 4
设U1（2），则V1（2+4）、W1（2+4+4）。尾端顺 着电流的方向即可以得到。U2（20）、V2（24）、W2 （4）。
7.极相组之间的连接
顺着电流的方向进行即可， 或者根据显极 式绕组连线规律(尾-尾，首-首相接)进行连 接。
三相异步电动机单层链式绕组
一、定子绕组
1.定子 绕组：双层、单层 2.单层绕组：链式绕组、交叉式绕组、同心
式绕组 3.附件
三、三相异步电动机单层链式绕组
某三相异步电动机采用单层链式绕组，Z1 =24，2p=4，m=3，y=5，试绘出其定子 绕组展开图。
[画图步骤如下:]
1. 划槽

第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
主要内容：交流绕组的构成，绕组连接规律及电动势和磁动势。
交流电机
同步电机：主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机。
感应电机：主要作为电动机，有时也作发电机。
同步电机和异步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。本章就是研究交流电机的绕组、电动势 、磁动势问题。这些问题对于分别研究异步电机和同步电机的运行性能 有着重要意义。
3
第四章 交流绕组理论
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近于正 弦形、幅值要大； (2)对三相绕组，各相的电动势和磁动势要对称， 电阻、电抗要平衡； (3)绕组的铜耗要小，用铜量要小； (4)绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好， 制造要方便。
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
六、基波电动势与磁通链间的相位关系
第四章 交流绕组理论
4.5 感应电动势中的高次谐波
本节讨论主极磁场非正弦分布时所引起的谐波电动势。
以上我们假定主极磁场在气隙内为正弦分布，实际上 ，主极磁场并非完全按正弦规律分布，此时将磁场波 进行谐波分析，可得基波和一系列高次谐波，相应的 交流绕组中感应电动势除基波外还有一系列高次谐波 电动势。本节讨论非正弦磁场分布所引起的谐波电动 势及其削弱的方法。
二、交流绕组的分类
按相数分
单相 三相
按每极每相槽数分
整数槽 分数槽
按槽内层数分
单层 双层
同心式 交叉式 链式

S
6
•设直轴线与电枢外圆的交点为0点，在距0点为x处作一闭合磁力线回路。 该闭路包围的电流数即为总磁势Fa 。 •电枢表面单位长度上的安培导体数A 称为电机的线负荷。
线负荷 A Nia 0,1
Da
距0点为x处，每个气隙的电枢反应
磁势为（忽略铁心中的磁势降）
Fa (x) Ax
( x )
2
2
Ba x
B0 x B x
9
四、补偿绕组
为了减少电枢反应的影响，在磁极表面的槽 中安装补偿绕组；
补偿绕组与电枢绕组串联； 补偿绕组导体电流的方向与其对应的极面下
的电枢电流的方向相反。
10
五、直轴电枢反应 •如果将电刷位置逆时针移动β角，则电枢磁势可分为两部分
直轴电枢磁势Fad ； 交轴电枢磁势Faq。
一、公式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ导
单个导体中的电流为： ia
Ia 2a
N
x处导体电磁力为： fx B xlia
每个导体产生的电磁转矩为（导体有效长度为l）：
x
Tx
B xlia
D 2
Bxl
Ia 2a
2 p 2
B xlIa
p 2a
所有N个导体产生的电磁转矩为：
B(x)
Bp
p
p pN
T NBplIa 2a N l lIa 2a 2a Ia CT Ia
l
l2 p
n 60
N 2a
l
pN 60a
n
Cen
Ce为电势的结构常数。可见感应电势正比于每极磁通量和转子转速。这 一感应电势公式把电量Ea、机械量n、磁场量Φ联系起来了。
励磁绕组示意图（他励或并励）：
•直流电机的电路包括电枢支路和励磁支路。 •在分析直流电机时，最好先根据励磁方式画出电机的电路连线。

N
S
N
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U1
U2
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
确定另外两相的首端
三相电的电角度为120度，电动机的 电角度为：磁极对数*360。所以， 本电机的电角度为2*360=720度。由 于是24个槽，所以每槽所占电角度 为：720/24=30度。三相绕组的首端 相差120度电角度，所以首端相差4 槽。U相首端为2槽，则V相首端为6 槽，W相首端为10槽。
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
N
S
N
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U1
U2
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
连接另外两相绕组
按照以上原则对V、 W相绕组进行绘制
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
分 相
每一磁极下有三相绕组，每一 磁极下有六个槽，所以，每极 每相占槽数是2。24槽/4极/3相 =2槽/极相。我们用不同的颜色 表示三相绕组。当然在实际中 是没有颜色区分的，都是铜线。
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
N
S
N
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
画 电 流
根据同一磁极下电流方 向相同，不同磁极下的 电流方向相反的原则我 们进行绘制电流方向
24槽4极三相异步电动机绕组展开图
N

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
三相异步电动机单层链式绕组定子绕组 展开图
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿