西安交大的电机学课件10第三篇、第10章 交流电机的电枢绕组

槽距角α， 短距角 每极每相槽数 q （相数m ） ：


p 360 z1
（电角）
q z1 2 pm
（槽）
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二、交流绕组的构成原则
交流绕组的类型：
单层绕组：等元件式，同心式，交叉链式，分数槽式 双层绕组：叠绕组，波绕组，分数槽式，异槽式
对称原则：三相绕组在电机的圆周空间互相错开120电角度，各相的
单匝线圈
多匝线圈
多匝线圈简图 2
极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围。分别用长度（mm）和槽
数表示如下： D
2p
z1
2p
电角度和机械角度 ：
从电磁角度看，一对N,S极构成一 个磁场周期，即一对极为360电角度。
衡量磁场的角度为电角度。
6 78
N
S
铁心的横截面呈圆形，其几何角度为
6
三、单层绕组展开图
画图步骤（举例：Z1=24槽，2p=4极，m=3相，同心式）. （1 ）分极分相； （2 ）连线圈和线圈组 ； （3）连相绕组。
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
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第10章 交流旋转电机的绕组
内容提要
有关交流绕组的几个概念 交流绕组排列及连线的规律
一、交流绕组常用名词
元件：线圈是构成绕组的元件。绕组就
是线圈按一定规律的排列和连接。线圈有
多匝线圈和单匝线圈。与线圈相关的概念
包括
有效边、端部、
线圈节距 等（看图） 有
效 边
节距y
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鼠龙转子
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线圈与绕组照片
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冲片与定子铁心照片
槽
圆形定子冲片
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扇形定子冲片
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机座端盖铭牌风罩
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ZA
B
C
X
Y
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1、 单层绕组分类
等元件式整距叠绕组
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2、同心式绕组
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3、交叉链式绕组1
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4、交叉链式绕组2
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四. 双层绕组 （包含有双层叠绕组和波绕组） •构造方法和步骤 举例： • Z1 =24 槽， 2p =4 极， 一般用短距， m =3, y = 5 •分极分相:（双层绕组1） •将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S 极 相邻分布）并标记 假设的感应电势方向； •将每个极的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电角度。 •连线圈和线圈组
•根据给定的线圈节距将同一极域内属于同一相的某两个圈边（ 一上一下）连成一个线圈。
•将同一极域内属于同一相的q 个线圈连成一个线圈组。 •以上连接应符合电势相加原则 •连接每相绕组：将属于同一相的 2p 个线圈组连成一相绕组，并标
记首尾端。
•串联或并联时，要符合电势相加原则。 •按照同样的方法连接其他两相。 •连三相绕组
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极，m=3相，画出其电势星形图。
[析] 槽距Hale Waihona Puke 、每极每相槽数计算如下：23 11
p 3600 2 3600 300 电
z1
24
q z1 24 2 槽 2 pm 2 23
22 10
21 9 8
20
13
1
14
2
3 15
300
4 16
5 17
6
7
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第三篇 交流旋转电机的共同问题
交流旋转电机主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构 上既具有共同之处，又各有其自身特点。
共同之处（对于典型的交流电机）在于定子铁心和绕组，不同之处在于转 子结构和绕组。
本篇的教学内容包括共同问题。
本篇的教学内容是：
第10章 交流电机的电枢绕组 第11章 交流绕组的感应电势 第12章 交流绕组的磁势
•将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组
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交流绕组小结：
1.线圈组数 Q 的计算：对于单层绕组 Q=p； 而 对于双层绕组 Q=2p。因为Q值决定了最大并联支路数a是多少。 2.线圈组与线圈组之间可以串联也可以并联。 例如：某4极24槽交流电机为三相单层同心式绕组则：在串联时支路数 a=1； 在并联时 a=2。 3.对于复杂绕组，如何寻找各槽导体属于哪一相，就借助于电势星形图。 单、双层均可使用，只是双层绕组的星形图中的编号仅指上层边即元件 号。
匝数、线径和绕组形式均相同。
电势相加原则：一个支路从首端到末端的各个线圈边的感应电势方向应 该同向。
电势星形图原则是分析交流绕组的有效工具。 各槽导体电势相量就构成了一个辐射状的星形图
---电势星形图.
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注：电势星形图的画法
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例如：某交流定子绕组， Z1= 24槽，2p=4
本章作业 2019/4/28 p162---题10—1，2，3
本章结束！
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异步电机定子槽形
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(a)为半闭口槽，槽口宽度小于槽宽的一半，应用于小型电机，绕组由圆线
绕成，经过槽口分散嵌入。半闭口槽的优点是可以减少主磁路的磁阻，减少
励磁电流，改善功率因数，但嵌线不便。(b)为半开口槽，槽口大于槽宽一
360度。
两者的关系：
1
电角度= p*机械角度

360
q
节距
线圈两个有效边之间所跨 过的槽数称为线圈的节距， 用y表示。
S
N
y <τ—短距线圈； y =τ—整距线圈； y >τ—长距线圈（一般不用）。
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单层绕组和双层绕组
单层绕组一个槽中只放一个元件边。 双层绕组一个槽中放两个元件边。
半，嵌线工艺简化。（c）为开口槽，适用于500V的中型电动机和大型电动
机。
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异步电机 转子槽形。
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槽形选择主要取决于对运行性能和启动的要求。小功率电机的启动不是主要
矛盾，可以选用平行齿（槽面积相对较大，转子电阻较小，运行性能好），
如(a),(b)。如需要改善起动性能，可选用平行槽（槽面积相对较小，转子电 阻大，提高起动转矩），如(c),(d)。(e)(f)能获得更大得起动转矩，但工艺复 杂。如需要进行一步提高起动性能，则可采用深槽或双笼。(g)(h)为闭口槽， 可减小杂散损耗，但槽漏磁较大，很少采用。
4.双层绕组的电势星形图与同极数、同槽数的单层绕组画法相同，只是双层时编
号为槽上层边的编号，电势星形图与下层边无关。
5.单层绕组仅适用于小型交流电机，例如Y系列异步电动机的中心高小于 等于160毫米者为小型交流电机。 注意绕组与线圈的区别；无论单层绕组的线圈是否短距，绕组都得不到
短距的效果，即单层绕组的短距系数 ky = 1 。