1、1210.1 10.2 三相雙層繞組三相雙層繞組 10.3 三相單層繞組三相單層繞組 下一章下一章 上一章上一章 返回主頁(yè)返回主頁(yè) 3v主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。v交流電機(jī)分：交流電機(jī)分：同步：主要作為發(fā)電機(jī)，也可作為電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)同步：主要作為發(fā)電機(jī)，也可作為電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)異步：主要作為電動(dòng)機(jī)，有時(shí)也作發(fā)電機(jī)異步：主要作為電動(dòng)機(jī)，有時(shí)也作發(fā)電機(jī)v區(qū)別：兩類交流電機(jī)在勵(lì)磁方式和運(yùn)行特性有很大差別區(qū)別：兩類交流電機(jī)在勵(lì)磁方式和運(yùn)行特性有很大差別v相同點(diǎn)：電機(jī)定子中發(fā)生的電磁現(xiàn)象和機(jī)電能轉(zhuǎn)換的原理相同點(diǎn)：電機(jī)定子中發(fā)生的電磁現(xiàn)象和機(jī)電能轉(zhuǎn)換的原理基本相

2、同基本相同4交流繞組交流繞組5合成電動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)的波形要接近合成電動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)的波形要接近正弦形正弦形、幅、幅值值要大要大；繞組的銅耗要小，用銅量要??；繞組的銅耗要小，用銅量要??；對(duì)三相繞組，各相的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)要對(duì)三相繞組，各相的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)要對(duì)稱對(duì)稱，電阻、，電阻、 電抗要電抗要平衡平衡；絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件要好，制造方便。絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件要好，制造方便。6 對(duì)稱原則：對(duì)稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，但在電機(jī)三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，但在電機(jī)的圓周空間互相錯(cuò)開(kāi)的圓周空間互相錯(cuò)開(kāi)120120電角度。電角度。 均勻原則：均勻原則：每個(gè)極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相

3、等每個(gè)極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相等，各相繞組在每個(gè)極域內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等。，各相繞組在每個(gè)極域內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等。電勢(shì)相加原則：電勢(shì)相加原則：線圈兩個(gè)圈邊的感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)該相線圈兩個(gè)圈邊的感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)該相加；線圈與線圈之間的連接也應(yīng)符合這一原則。加；線圈與線圈之間的連接也應(yīng)符合這一原則。 如線圈的一個(gè)邊在如線圈的一個(gè)邊在N N極下，另一個(gè)應(yīng)在極下，另一個(gè)應(yīng)在S S極下極下。7 按相數(shù)按相數(shù) ：?jiǎn)蜗嗪投嘞嗬@組；：?jiǎn)蜗嗪投嘞嗬@組；按槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌雍碗p層；按槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌雍碗p層； 按每極下每相槽數(shù)：整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽；按每極下每相槽數(shù)：整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽； 按繞法：疊繞組和波繞組。按繞法：疊繞組和波繞組。8本節(jié)介

4、紹三相雙層繞組展開(kāi)圖。本節(jié)介紹三相雙層繞組展開(kāi)圖。v對(duì)于對(duì)于10kw10kw以上的三相交流電機(jī)，其定子繞組一般采以上的三相交流電機(jī)，其定子繞組一般采用雙層繞組。用雙層繞組。v雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)有上、下雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)有上、下兩個(gè)線圈邊，每個(gè)線圈的一兩個(gè)線圈邊，每個(gè)線圈的一個(gè)邊放在某一個(gè)槽的上層，個(gè)邊放在某一個(gè)槽的上層，另一個(gè)邊則放在相隔節(jié)距為另一個(gè)邊則放在相隔節(jié)距為y1y1槽的下層。槽的下層。v繞組的線圈數(shù)正好等于槽數(shù)繞組的線圈數(shù)正好等于槽數(shù)圖 4-1 雙 層 繞 組a)雙 層 繞 組 在 槽 內(nèi) 的 分 布b)有 效 部 分 和 端 部9 線圈（繞組元件）：線圈（繞組元件）：是構(gòu)成繞組的是構(gòu)成

5、繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的排列和聯(lián)結(jié)。排列和聯(lián)結(jié)。線圈可以區(qū)分為線圈可以區(qū)分為多匝線圈多匝線圈和和單匝線圈。單匝線圈。與線圈相關(guān)的概念包括：與線圈相關(guān)的概念包括：有效邊；端部；線圈節(jié)距等有效邊；端部；線圈節(jié)距等102Dp2Qp用槽數(shù)表示用槽數(shù)表示 24槽4極電機(jī)用長(zhǎng)度表示用長(zhǎng)度表示 極距（極距（ ）：）：沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍；沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍； 極對(duì)數(shù)（極對(duì)數(shù)（ ）：）：電機(jī)主磁極的對(duì)數(shù)；電機(jī)主磁極的對(duì)數(shù)； p11 電角度：電角度： 鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度為鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度為360360度。度

6、。 分析已知磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)分析已知磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)N,SN,S極，電勢(shì)變化一個(gè)周期，極，電勢(shì)變化一個(gè)周期，在電路理論中認(rèn)為一個(gè)交變周期為在電路理論中認(rèn)為一個(gè)交變周期為3603600 0電角度。電角度。 因此在電機(jī)理論中把因此在電機(jī)理論中把一對(duì)主磁極所占的空間距離稱為一對(duì)主磁極所占的空間距離稱為360360電角度；電角度； 電機(jī)的機(jī)對(duì)數(shù)為電機(jī)的機(jī)對(duì)數(shù)為p p時(shí)，氣隙圓周的角度數(shù)為時(shí)，氣隙圓周的角度數(shù)為p p 360360電角度。電角度。1213 節(jié)距（節(jié)距（ ）：一個(gè)線圈兩個(gè)有效邊之間所跨過(guò)的槽數(shù)稱為線一個(gè)線圈兩個(gè)有效邊之間所跨過(guò)的槽數(shù)稱為線圈的節(jié)距。圈的節(jié)距。yyyy時(shí)，線圈稱為長(zhǎng)距線圈。時(shí)，線

7、圈稱為長(zhǎng)距線圈。 142Qqpm槽距角（槽距角（ ）：用電角度表示的相鄰兩個(gè)槽間的距離，也即用電角度表示的相鄰兩個(gè)槽間的距離，也即一個(gè)槽所占的電角度數(shù)；一個(gè)槽所占的電角度數(shù)；0360paQ相數(shù)用相數(shù)用 表示表示m3m 每極每相槽數(shù)（每極每相槽數(shù)（ ）：每個(gè)極域內(nèi)每相所占的槽數(shù)。每個(gè)極域內(nèi)每相所占的槽數(shù)。q15 單層繞組：?jiǎn)螌永@組：一個(gè)槽中只放一個(gè)元件邊一個(gè)槽中只放一個(gè)元件邊； 雙層繞組：雙層繞組：一個(gè)槽中放兩個(gè)元件邊。一個(gè)槽中放兩個(gè)元件邊。16當(dāng)把電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電當(dāng)把電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示時(shí)，這些相量構(gòu)成一個(gè)動(dòng)勢(shì)分別用相量表示時(shí)，這些相量構(gòu)成一個(gè)

8、輻射星形圖，槽電動(dòng)勢(shì)星形圖是分析交流繞輻射星形圖，槽電動(dòng)勢(shì)星形圖是分析交流繞組的有效方法。組的有效方法。17槽電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生槽電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生：v根據(jù)根據(jù)e=blv，定子槽內(nèi)放置導(dǎo)體，因此導(dǎo)體是固定不動(dòng)的，定子槽內(nèi)放置導(dǎo)體，因此導(dǎo)體是固定不動(dòng)的，電動(dòng)勢(shì)是由于磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。電動(dòng)勢(shì)是由于磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。v磁場(chǎng)為正弦形，其在一個(gè)圓周上的周期數(shù)等于極對(duì)數(shù)磁場(chǎng)為正弦形，其在一個(gè)圓周上的周期數(shù)等于極對(duì)數(shù)p p。( (一一對(duì)極對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)一個(gè)周期對(duì)極對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)一個(gè)周期) )v槽內(nèi)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)槽內(nèi)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e e與所在位置處的磁通密度與所在位置處的磁通密度b b有關(guān)系。有關(guān)系。v導(dǎo)體感應(yīng)電勢(shì)的相位取決于氣隙磁

9、密。導(dǎo)體感應(yīng)電勢(shì)的相位取決于氣隙磁密。v相鄰槽內(nèi)導(dǎo)體上電勢(shì)相位差等于槽距角。相鄰槽內(nèi)導(dǎo)體上電勢(shì)相位差等于槽距角。v槽槽1 1和槽和槽1919內(nèi)導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)相位相同。內(nèi)導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)相位相同。11918v例：右圖是一臺(tái)三相例：右圖是一臺(tái)三相同步發(fā)電機(jī)的定子槽同步發(fā)電機(jī)的定子槽內(nèi)導(dǎo)體沿電樞內(nèi)圓周內(nèi)導(dǎo)體沿電樞內(nèi)圓周的分布情況。已知的分布情況。已知2p=4,2p=4,電樞槽數(shù)電樞槽數(shù)Q=36,Q=36,轉(zhuǎn)子磁極逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)子磁極逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。試?yán)L出槽電動(dòng)旋轉(zhuǎn)。試?yán)L出槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。勢(shì)星形圖。19解：已知各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)彼此之間存在著相解：已知各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)彼此之間存在著相位差，其大小等于槽距角位

10、差，其大小等于槽距角。 先計(jì)算槽距角：先計(jì)算槽距角：3322362pmQq 定子每極每相槽數(shù)：定子每極每相槽數(shù)： 20363602360Qp20三相雙層繞組的槽電動(dòng)勢(shì)星形圖三相雙層繞組的槽電動(dòng)勢(shì)星形圖(36,24)Qp21AZBXCY(36,24)Qp22以以A A相為例，相為例，A A相在每極下應(yīng)占有相在每極下應(yīng)占有3 3個(gè)槽，整個(gè)定子中個(gè)槽，整個(gè)定子中A A相共相共有有1212個(gè)槽。為使合成電勢(shì)最大，在第一個(gè)個(gè)槽。為使合成電勢(shì)最大，在第一個(gè)N N極下取極下取1 1、2 2、3 3三個(gè)槽作為三個(gè)槽作為A A相帶相帶。在第一個(gè)。在第一個(gè)S S極下取極下取1010、1111、1212三個(gè)槽作三個(gè)

11、槽作為為X X相帶相帶(A(A相的負(fù)相帶相的負(fù)相帶) )。1 1、2 2、3 3三個(gè)槽向量間夾角最小，三個(gè)槽向量間夾角最小，合成電勢(shì)最大，同理合成電勢(shì)最大，同理1010、1111、1212的合成電勢(shì)最大。而的合成電勢(shì)最大。而1010、1111、1212三個(gè)槽分別和三個(gè)槽分別和1 1、2 2、3 3三個(gè)槽相差三個(gè)槽相差一個(gè)極距一個(gè)極距，即相，即相差差180180度電角度，這兩個(gè)線圈組度電角度，這兩個(gè)線圈組( (極相組極相組) )反接以后合成電勢(shì)反接以后合成電勢(shì)代數(shù)相加，其合成電勢(shì)最大。代數(shù)相加，其合成電勢(shì)最大。23同理，為了使三相繞組同理，為了使三相繞組對(duì)稱對(duì)稱，應(yīng)將距，應(yīng)將距A A相相1201

12、20度度處的處的7 7、8 8、9 9、1616、1717、1818和和2525、2626、2727、3434、3535、3636劃為劃為B B相。相。而將距而將距A A相相240240度度處的處的1313、1414、1515、2222、2323、2424和和3131、3232、3333、4 4、5 5、6 6劃為劃為C C相，由此得一對(duì)稱三相繞組。相，由此得一對(duì)稱三相繞組。每個(gè)相帶各占每個(gè)相帶各占6060度電角度，稱為度電角度，稱為6060度度相帶繞組相帶繞組。24120相帶相帶60相帶相帶25相帶相帶槽號(hào)槽號(hào)極極 對(duì)對(duì)ABCXYZ1,2,31,2,34,5,64,5,67,8,97,8,9

13、10,11,1210,11,12 13,14,1513,14,15 16,17,1816,17,1819,20,2119,20,2122,23,2422,23,24 25,26,2725,26,27 28,29,3028,29,30 31,32,3331,32,33 34,35,3634,35,36第一對(duì)極下第一對(duì)極下（1 1槽槽1818槽）槽）第二對(duì)極下第二對(duì)極下（1919槽槽3636槽）槽）各個(gè)相帶的槽號(hào)分布 261個(gè)線圈個(gè)線圈(Nc匝匝)1個(gè)線圈組個(gè)線圈組(q個(gè)線圈個(gè)線圈)1相繞組相繞組(2p個(gè)線圈組個(gè)線圈組)單匝線圈單匝線圈(2根導(dǎo)體根導(dǎo)體)1根導(dǎo)體根導(dǎo)體AXNc=4q=32p=21相

14、繞組總匝數(shù)相繞組總匝數(shù)2pqNc極相組極相組27v已知：已知：相數(shù)：相數(shù)：m=3槽數(shù)：槽數(shù)：Q=36極數(shù)：極數(shù)：2p=4極距：極距：=9節(jié)距：節(jié)距：y1=8每極每相槽數(shù)：每極每相槽數(shù)：q=3槽距電角度：槽距電角度：=20v求：求：畫出三相雙層疊繞組展開(kāi)圖畫出三相雙層疊繞組展開(kāi)圖28v畫出電樞鐵心畫出電樞鐵心與與3636個(gè)定子槽個(gè)定子槽（可選）。（可選）。l畫出槽電動(dòng)勢(shì)畫出槽電動(dòng)勢(shì)星形圖，按星形圖，按6060度相帶分相。度相帶分相。29串聯(lián)：首串聯(lián)：首- -首相連把尾部引出，或尾首相連把尾部引出，或尾- -尾相連把首部引出尾相連把首部引出30 -1-2-3- -10-11-12-19-20-21

15、- -28-29-30-A A相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）123192021101112282930A A相繞組線圈的連接圖（兩條并聯(lián)支路）相繞組線圈的連接圖（兩條并聯(lián)支路）1A1X2A2XXXAA1A1X2A2X31AX101112123282930192021v最多可以將最多可以將4 4個(gè)極相組并聯(lián)，得到個(gè)極相組并聯(lián)，得到4 4條并聯(lián)支路。條并聯(lián)支路。v由于極相組數(shù)等于極對(duì)數(shù)，雙層疊繞組的由于極相組數(shù)等于極對(duì)數(shù)，雙層疊繞組的最多并最多并聯(lián)支路數(shù)聯(lián)支路數(shù)等于等于極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2p2p。但實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)際支路。但實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)際支路數(shù)一般小于數(shù)一般小于2p

16、2p，且，且2p 2p 必須是必須是a a的倍數(shù)。的倍數(shù)。32v單層單層每槽中只放置一層元件邊，元件數(shù)等每槽中只放置一層元件邊，元件數(shù)等于槽數(shù)的一半，無(wú)需層間絕緣，結(jié)構(gòu)和嵌線較于槽數(shù)的一半，無(wú)需層間絕緣，結(jié)構(gòu)和嵌線較簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單。v單層繞組只適用于單層繞組只適用于10kW10kW以下的小型異步電動(dòng)機(jī)，以下的小型異步電動(dòng)機(jī)，其極對(duì)數(shù)通常是其極對(duì)數(shù)通常是p pl,2,3,4l,2,3,4v單層繞組通常有鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式等三種單層繞組通常有鏈?zhǔn)健⒔徊媸胶屯氖降热N不同排列方式不同排列方式333m42p24Q 現(xiàn)以一臺(tái)相數(shù)現(xiàn)以一臺(tái)相數(shù) ，極數(shù)，極數(shù) ，槽數(shù)，槽數(shù) 的三相單層等元件式整距疊繞組的構(gòu)成

17、為的三相單層等元件式整距疊繞組的構(gòu)成為例講解交流繞組的構(gòu)成方法。例講解交流繞組的構(gòu)成方法。1. 1. 計(jì)算相關(guān)參數(shù)計(jì)算相關(guān)參數(shù)：基本步驟：基本步驟：2422223Qqpm每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)3602 3603024pQ槽距角槽距角124624Qp極距極距342. 2. 畫出槽電動(dòng)勢(shì)星形圖：畫出槽電動(dòng)勢(shì)星形圖：353 3、分極分相、分極分相: : 分極：將總槽數(shù)均勻分開(kāi)（分極：將總槽數(shù)均勻分開(kāi)（N,SN,S極相鄰分布），極相鄰分布）， 并標(biāo)記假設(shè)的并標(biāo)記假設(shè)的感應(yīng)電勢(shì)方向感應(yīng)電勢(shì)方向；分相：將每個(gè)極域的槽數(shù)按三相均勻分開(kāi)。分相：將每個(gè)極域的槽數(shù)按三相均勻分開(kāi)。 三相錯(cuò)開(kāi)三相錯(cuò)開(kāi)120120電角度。電角度。 364. 4. 連線圈和線圈組：連線圈和線圈組：根據(jù)給定的線圈節(jié)距，將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的某根據(jù)給定的線圈節(jié)距，將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的某兩個(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈。（共有幾個(gè)線圈）？?jī)蓚€(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈。（共有幾個(gè)線圈）？ 將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的q q個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組； 以上連接應(yīng)符合電勢(shì)相加原則。以上連接應(yīng)符合電勢(shì)相加原則。 37 將屬于同一相的將屬于同一相的p p個(gè)線個(gè)線圈組連成一相繞組，并圈組