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1、电机交流电机绕组及其感应电动势现在学习的是第1页，共73页第一节 旋转电机的基本作用原理交流电机：产生或使用交流电能的旋转电机。交流电机：产生或使用交流电能的旋转电机。两大类：两大类：同步电机同步电机速度速度等于等于同步速同步速(n=n1)异步电机异步电机速度速度不等于不等于同步速同步速(nn1)同步速同步速旋转磁场的转速旋转磁场的转速(n1)现在学习的是第2页，共73页一、三相同步电机（磁极对数一、三相同步电机（磁极对数p=1）定子、转子、定子、转子、空气隙空气隙定子上嵌放有对称的三相绕组a-x、b-y、c-z对称是指各相绕组的匝数相等，对称是指各相绕组的匝数相等，空间位置彼此相距空间位置彼
2、此相距120120转子绕组通以直流电流形成转子绕组通以直流电流形成分布磁场，匝链定子上的各分布磁场，匝链定子上的各相绕组。相绕组。现在学习的是第3页，共73页设磁场在气隙中按正弦分布设磁场在气隙中按正弦分布设转子以恒定速度旋转设转子以恒定速度旋转设转子以恒定速度旋转设转子以恒定速度旋转定子绕组中所匝链的磁通按定子绕组中所匝链的磁通按正弦规律变化，其感应电势正弦规律变化，其感应电势按正弦规律变化。按正弦规律变化。由于各相匝数相等，从而各相由于各相匝数相等，从而各相由于各相匝数相等，从而各相由于各相匝数相等，从而各相电势的大小相等，由于各相绕电势的大小相等，由于各相绕电势的大小相等，由于各相绕电势
3、的大小相等，由于各相绕组空间分布彼此相距组空间分布彼此相距组空间分布彼此相距组空间分布彼此相距120，从，从，从，从而三相电势时间相位差而三相电势时间相位差而三相电势时间相位差而三相电势时间相位差120120满满满满足了三相电势对称要求。足了三相电势对称要求。足了三相电势对称要求。足了三相电势对称要求。电势频率的决定：电势频率的决定：f=pn/60(HZ)f=pn/60(HZ)现在学习的是第4页，共73页三相电势对称三相电势对称现在学习的是第5页，共73页例：例：p=2每相两个线圈，每相两个线圈，每相两个线圈，每相两个线圈，a a1-x1、a2-x2属属属属于于于于a a相，相，b b1-y-
4、y1、b b2 2-y-y2属于属于b b相，相，c1-z1 1、c c2 2-z2 2属于属于c相。相。相。相。各相的两个线圈的分布：各相的两个线圈的分布：空间上空间上相距一对磁极相距一对磁极 电势看电势看两个线圈交链的磁两个线圈交链的磁通变化规律完全相同，因而感通变化规律完全相同，因而感应电势完全相同应电势完全相同（幅值一致，（幅值一致，（幅值一致，（幅值一致，时间上同相位）。时间上同相位）。时间上同相位）。时间上同相位）。现在学习的是第6页，共73页现在学习的是第7页，共73页二、三相异步电机二、三相异步电机电磁过程电磁过程（图例）（图例）异步电动机定子上有三相对称的交流绕组；异步电动机
5、定子上有三相对称的交流绕组；定子三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生定子三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场；旋转磁场；转子绕组的导体处于旋转磁场中；转子绕组的导体处于旋转磁场中；(它是一闭合的交流绕组）它是一闭合的交流绕组）转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。电磁力作用在转
6、子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。电能电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。电能-机械能机械能根据以上电磁感应原理，异步电动机也叫感应电动机根据以上电磁感应原理，异步电动机也叫感应电动机。现在学习的是第8页，共73页第二节第二节 交流绕组交流绕组一、一、一、一、交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求绕组：绕组：绕组：绕组：按一定规律排列和连接的线圈的总称。按一定规律排列和连接的线圈的总称。按一定规律排列和连接的线圈的总称。按一定规律排列和连接的线圈的总称。要求磁势和要求磁势和要求磁势和要求磁势和电势的波形为正弦波形电势的波形为正弦波形电势的波形为
7、正弦波形电势的波形为正弦波形；要求磁势和电势三相对称，要求磁势和电势三相对称，要求磁势和电势三相对称，要求磁势和电势三相对称，三相电压对称三相电压对称三相电压对称三相电压对称；电力系统都电力系统都电力系统都电力系统都有统一的标准频率有统一的标准频率有统一的标准频率有统一的标准频率，我国规定工业标准频率为，我国规定工业标准频率为，我国规定工业标准频率为，我国规定工业标准频率为50Hz50Hz。在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。二、常用的三相
8、交流绕组二、常用的三相交流绕组二、常用的三相交流绕组二、常用的三相交流绕组单层（每槽只有一个线圈边）：单层链式、单层同心式、单层交叉单层（每槽只有一个线圈边）：单层链式、单层同心式、单层交叉单层（每槽只有一个线圈边）：单层链式、单层同心式、单层交叉单层（每槽只有一个线圈边）：单层链式、单层同心式、单层交叉式、等元件式。式、等元件式。式、等元件式。式、等元件式。双层（每槽有二个线圈边，分上、下两层放置）双层（每槽有二个线圈边，分上、下两层放置）双层（每槽有二个线圈边，分上、下两层放置）双层（每槽有二个线圈边，分上、下两层放置）：双层叠绕组、双：双层叠绕组、双：双层叠绕组、双：双层叠绕组、双层波绕
9、组。层波绕组。层波绕组。层波绕组。现在学习的是第9页，共73页第二节第二节 交流绕组（续）交流绕组（续）三、三、三、三、交流绕组的特点交流绕组的特点交流绕组的特点交流绕组的特点三相对称绕组；每相绕组的匝数（线径）相同，互差三相对称绕组；每相绕组的匝数（线径）相同，互差三相对称绕组；每相绕组的匝数（线径）相同，互差三相对称绕组；每相绕组的匝数（线径）相同，互差1200 0空间电角度，嵌放在铁芯槽内（每相漏阻抗相等）空间电角度，嵌放在铁芯槽内（每相漏阻抗相等）通入电流是三相对称电流：每相电流的最大值（有效通入电流是三相对称电流：每相电流的最大值（有效值）相等，互差时间电角度（产生的感应电势也为三值
10、）相等，互差时间电角度（产生的感应电势也为三相对称）。相对称）。所以，绕组与时间和空间量有关。所以，绕组与时间和空间量有关。所以，绕组与时间和空间量有关。所以，绕组与时间和空间量有关。现在学习的是第10页，共73页四、交流绕组的构成原则四、交流绕组的构成原则均匀原则：均匀原则：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等个极域内所占的槽数应相等。每极槽数用极距每极槽数用极距表示表示每极每相槽数每极每相槽数q对称原则对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开相错
11、开1200电角度。电角度。如槽距角为如槽距角为，则相邻两相错开的槽数为，则相邻两相错开的槽数为1200/。电势相加原则：电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。线圈之间的连接也应符合这一原则。如线圈的一个边在如线圈的一个边在N极下，另一个应在极下，另一个应在S极下。极下。现在学习的是第11页，共73页元件(线圈)现在学习的是第12页，共73页 五、交流绕组的连接规律五、交流绕组的连接规律 1 1、与绕组连接有关的名词术语、与绕组连接有关的名词术语、与绕组连接有关的名词术语、与绕组连接有关的名词术语（1）电角度电角
12、度磁磁磁磁场场场场每每每每转转转转过过过过一一一一对对对对磁磁磁磁极极极极，电电电电势势势势变变变变化化化化一一一一个个个个周周周周期期期期，称称称称为为为为360电电角角度度。在在电电机机中中一一对对磁磁极极所所对对应应的的角角度度定定义义为为360360360360电电角角度度。（几几何何上上，把把一一圆圆周周所所对对应应的的角角度度定定义为义为360机械角度。）机械角度。）机械角度。）机械角度。）磁极对数为磁极对数为p圆周机械角度为圆周机械角度为圆周机械角度为圆周机械角度为360电角度为电角度为=p=p机械角度机械角度现在学习的是第13页，共73页（2）相带相带为了三相绕组对称，为了三相
13、绕组对称，在每个极面下每相绕组应占有在每个极面下每相绕组应占有相等的范围相等的范围相带相带。每个极对应于每个极对应于180电角度，如电机有电角度，如电机有m相，则每个相，则每个相带占有相带占有 电角度。三相电机电角度。三相电机m3，其相带为，其相带为60，按，按60相带排列的绕组称为相带排列的绕组称为60相带绕组。相带绕组。每对极面所占范围均匀分为三等分，每个相带占有每对极面所占范围均匀分为三等分，每个相带占有 120电角度，一般采用电角度，一般采用60相带相带现在学习的是第14页，共73页 60相带绕组相带绕组把把每对极每对极所对应的定子槽等分为六个等分。所对应的定子槽等分为六个等分。依次称
14、为依次称为a、c、b、a、c、b相带，各相相带，各相绕组放在各自的相带范围内。绕组放在各自的相带范围内。现在学习的是第15页，共73页（3）每极每相槽数每极每相槽数q q每每个个极极面面下下每每相相占占有有的的槽槽数数。已已知知总总槽槽数数Z Z、极对数极对数p p和相数和相数m m，则，则 q11分布绕组分布绕组分布绕组分布绕组q=1集中绕组集中绕组整数槽绕组整数槽绕组qq为整数为整数为整数为整数 一般为整数槽分布绕组。一般为整数槽分布绕组。一般为整数槽分布绕组。一般为整数槽分布绕组。分数槽绕组分数槽绕组分数槽绕组分数槽绕组qq为分数为分数 现在学习的是第16页，共73页（4）槽距角槽距角
15、相邻两槽之间的相邻两槽之间的电角度（每条槽对应的电角度）已知总槽数已知总槽数Z Z、极对数、极对数p pp 360 =Z圆周的电角度现在学习的是第17页，共73页（5）极距极距相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离。相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离。几何尺寸几何尺寸每极所对应的定子内圆弧长每极所对应的定子内圆弧长 设设D为定子内圆直径。为定子内圆直径。一般用槽数表示极距：一般用槽数表示极距：表示一个磁极的范围，用槽数来表示。表示一个磁极的范围，用槽数来表示。即基波磁场每极所对应的槽数。即基波磁场每极所对应的槽数。现在学习的是第18页，共73页现在学习的是第19页，共73页（6）节距节距节距节
16、距 y(y(跨距；槽中线圈两个圈边的宽度跨距；槽中线圈两个圈边的宽度)表表表表示示示示元元元元件件件件（线线线线圈圈圈圈）的的的的宽宽宽宽度度度度。元元元元件件件件放放放放在在在在槽槽槽槽内内内内，其其其其宽宽宽宽度度度度可可可可用用用用元件两边所跨越的槽数表示元件两边所跨越的槽数表示元件两边所跨越的槽数表示元件两边所跨越的槽数表示。现在学习的是第20页，共73页 2、交流绕组连接的七个步骤：、交流绕组连接的七个步骤：（1）求极距；（）求极距；（2 2）取节距；（）取节距；（）取节距；（）取节距；（3 3）算相带）算相带q；（；（4 4）算槽）算槽距角；（距角；（5）画相带表或电势星形图；（）
17、画相带表或电势星形图；（6 6）连线圈和线圈）连线圈和线圈）连线圈和线圈）连线圈和线圈组；（组；（组；（组；（7 7）连单相绕组和三相绕组）连单相绕组和三相绕组）连单相绕组和三相绕组）连单相绕组和三相绕组分析工具：槽导体电势星形图分析工具：槽导体电势星形图分析工具：槽导体电势星形图分析工具：槽导体电势星形图 或相带表。把电枢上各槽内或相带表。把电枢上各槽内或相带表。把电枢上各槽内或相带表。把电枢上各槽内导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示，构成一辐射导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示，构成一辐射导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示，构成一辐射导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示，构成
18、一辐射星形图星形图星形图星形图相距相距360度电角度电角度，导体电势时度，导体电势时间上同相位间上同相位现在学习的是第21页，共73页三相单层绕组单层单层每槽中只放置一层元件（线圈）边，每槽中只放置一层元件（线圈）边，元件（线圈）数等于槽数的一半元件（线圈）数等于槽数的一半，无需层间，无需层间绝缘，结构和嵌线较简单。绝缘，结构和嵌线较简单。单层绕组只适用于单层绕组只适用于10kW以下的小型异步电以下的小型异步电动机，其极对数通常是动机，其极对数通常是pl,2,3,4单层绕组通常有链式、交叉式和同心式、等单层绕组通常有链式、交叉式和同心式、等元件式等几种不同排列方式。元件式等几种不同排列方式。现
19、在学习的是第22页，共73页单层绕组：构造方法和步骤单层绕组：构造方法和步骤分极分相分极分相:将总槽数按给定的极数均匀分开（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。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。电角度。连线圈和线圈组：连线圈和线圈组：将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有q个线圈，为什么？）个线圈，为什么？）将一对极域内属于同一相的将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共有多少
20、个线圈组？）个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）以上连接应符合电势相加原则。以上连接应符合电势相加原则。连相绕组：连相绕组：将属于同一相的将属于同一相的p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。串联与并联，电势相加原则。串联与并联，电势相加原则。连三相绕组：连三相绕组：将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组；接法或者接法或者Y接法。接法。现在学习的是第23页，共73页例如：相数例如：相数例如：相数例如：相数mm3 3，极数，极数，极数，极数2p2p4 4，槽数槽数槽数槽数Z Z2424每极每相槽数每极每相槽数每极每
21、相槽数每极每相槽数q q2 2槽距角槽距角槽距角槽距角 =30=30极距极距极距极距 =Z/2p=24/4=6=Z/2p=24/4=6现在学习的是第24页，共73页现在学习的是第25页，共73页说明：说明：属于属于属于属于a a相相相相8 8个槽，即个槽，即l l、2、7 7、8 8、13、1414、1919、20根据槽导体电势星形图，按电势相加原则构成元件，每根据槽导体电势星形图，按电势相加原则构成元件，每根据槽导体电势星形图，按电势相加原则构成元件，每根据槽导体电势星形图，按电势相加原则构成元件，每个元件都是整距，个元件都是整距，个元件都是整距，个元件都是整距，y=6y=6槽，即每元件的跨
22、距为槽，即每元件的跨距为槽，即每元件的跨距为槽，即每元件的跨距为6个槽，个槽，同为单层，每相每对极可以连接成一个元件组。同为单层，每相每对极可以连接成一个元件组。2 2对极，每相对极，每相对极，每相对极，每相2个元件组，个元件组，个元件组，个元件组，17281728，13一一一一1919一一一一14142020。元件组之间可串联或并联形成不同并联支路数元件组之间可串联或并联形成不同并联支路数单层绕组每相有单层绕组每相有p p p p个元件组，如串联方式连接，则并联个元件组，如串联方式连接，则并联个元件组，如串联方式连接，则并联个元件组，如串联方式连接，则并联支路支路支路支路a a1 1，相电势
23、，相电势E=pEqE=pEqE=pEqE=pEq，相电流，相电流，相电流，相电流I IIcIcIcIc。每相功率。每相功率P PEIEIEIEIpEqIcpEqIc。现在学习的是第26页，共73页*连成三相绕组连成三相绕组现在学习的是第27页，共73页一、链式绕组一、链式绕组链式绕组适用于链式绕组适用于q=2，p1的小型异步电的小型异步电机。例如机。例如m3，p2，Z=24，q2，a=30现在学习的是第28页，共73页链式绕组的每个元件都是短距。从相电链式绕组的每个元件都是短距。从相电势和磁势角度看势和磁势角度看具有整距性质具有整距性质现在学习的是第29页，共73页二、交叉式绕组二、交叉式绕组
24、交叉式绕组适用于交叉式绕组适用于q3的小型异步电机的小型异步电机例如：例如：m3，p=2，q3。定子槽数定子槽数Z=2mpq=232336 槽距角槽距角a=p360/Z=20现在学习的是第30页，共73页属于属于a相的元件有相的元件有1、2、3、10、ll、12、19、20、21、28、29、30共共12个元件边个元件边y=8y=7现在学习的是第31页，共73页210210，311相连，是节距为相连，是节距为相连，是节距为相连，是节距为8的（大）线圈的（大）线圈1219相连，节距为相连，节距为7 7的（小）线圈的（小）线圈的（小）线圈的（小）线圈20282028，2129相连，节距为相连，节距
25、为相连，节距为相连，节距为8 8的大线圈的大线圈301301相连，节距为相连，节距为7 7的小线圈。的小线圈。的小线圈。的小线圈。依次二大一小交叉布置为交叉式绕组依次二大一小交叉布置为交叉式绕组依次二大一小交叉布置为交叉式绕组依次二大一小交叉布置为交叉式绕组b b相和相和相和相和c相的连接规律与相的连接规律与a相完全一样，相完全一样，a=20，相间相，相间相差差6个槽。如第个槽。如第2槽为槽为a a相首端，则相首端，则b b相首端是第相首端是第相首端是第相首端是第8 8槽，槽，槽，槽，c相首端是第相首端是第14槽。槽。槽。槽。现在学习的是第32页，共73页现在学习的是第33页，共73页三、同心
26、式绕组三、同心式绕组对于对于pl的小型三相异步电动机和单相异步的小型三相异步电动机和单相异步电动机，每极每相槽数电动机，每极每相槽数q较大，采用同心式绕较大，采用同心式绕组嵌线组嵌线现在学习的是第34页，共73页例如：m3，p=1，q4。则定子槽数则定子槽数Z=2mpq23l424，槽距角，槽距角a15属于属于a相的有相的有8个元件边，把个元件边，把1与与12相连构成一相连构成一个大线圈，个大线圈，2与与11相连构成一个小线圈。这相连构成一个小线圈。这一一大一小组成一个同心式线圈组大一小组成一个同心式线圈组。13与与24相连，相连，14与与23相连组成另一同心式线圈组。然后把相连组成另一同心式
27、线圈组。然后把两个线圈组反向串联，以保证电势相加两个线圈组反向串联，以保证电势相加现在学习的是第35页，共73页属于属于a相的有相的有8个元件边，把个元件边，把1与与12相连构成一个大线圈，相连构成一个大线圈，2与与11相连构成一个小线圈。这相连构成一个小线圈。这一大一小组成一个同心式线圈组一大一小组成一个同心式线圈组。13与与24相连，相连，14与与23相连组成另一同心式线圈组。然后把两个线圈相连组成另一同心式线圈组。然后把两个线圈组反向串联，以保证电势相加组反向串联，以保证电势相加现在学习的是第36页，共73页现在学习的是第37页，共73页在外形上有多种绕组型式：元件节距可以整距、短矩或长
28、短，合理选用绕在外形上有多种绕组型式：元件节距可以整距、短矩或长短，合理选用绕在外形上有多种绕组型式：元件节距可以整距、短矩或长短，合理选用绕在外形上有多种绕组型式：元件节距可以整距、短矩或长短，合理选用绕组型式，可以节省铜线，简化工艺。组型式，可以节省铜线，简化工艺。组型式，可以节省铜线，简化工艺。组型式，可以节省铜线，简化工艺。分析相电势分析相电势分析相电势分析相电势：采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是元件构成方式：采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是元件构成方式：采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是元件构成方式：采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是元件构成方式不同、导体连接先后
29、次序不同，而构成绕组的导体所占的槽号是相同的，不同、导体连接先后次序不同，而构成绕组的导体所占的槽号是相同的，不同、导体连接先后次序不同，而构成绕组的导体所占的槽号是相同的，不同、导体连接先后次序不同，而构成绕组的导体所占的槽号是相同的，从每相电动势的角度来看，从每相电动势的角度来看，从每相电动势的角度来看，从每相电动势的角度来看，所有绕组都是属于两个相差所有绕组都是属于两个相差所有绕组都是属于两个相差所有绕组都是属于两个相差180180180180电角度相电角度相电角度相电角度相带内的导体组成，带内的导体组成，带内的导体组成，带内的导体组成，三相单层绕组的节距因数三相单层绕组的节距因数三相单
30、层绕组的节距因数三相单层绕组的节距因数KpKpKpKp（短距线圈电势与整（短距线圈电势与整（短距线圈电势与整（短距线圈电势与整距线圈电势之比）均为距线圈电势之比）均为距线圈电势之比）均为距线圈电势之比）均为1 1 1 1，具有整距绕组性质。，具有整距绕组性质。，具有整距绕组性质。，具有整距绕组性质。优点：优点：优点：优点：绕组因数绕组因数绕组因数绕组因数K K K KN N N N中只有分布因数中只有分布因数中只有分布因数中只有分布因数Kd(Kd(Kd(Kd(线圈组合成电势有效值与各线圈组合成电势有效值与各线圈组合成电势有效值与各线圈组合成电势有效值与各线圈电势代数和之比），基波绕组因数较高，
31、线圈电势代数和之比），基波绕组因数较高，线圈电势代数和之比），基波绕组因数较高，线圈电势代数和之比），基波绕组因数较高，无层间绝缘，槽利用无层间绝缘，槽利用无层间绝缘，槽利用无层间绝缘，槽利用率高。率高。率高。率高。缺点：缺点：缺点：缺点：对削弱高次谐波不利对削弱高次谐波不利对削弱高次谐波不利对削弱高次谐波不利，无法改善电势波形和磁势波形，漏电抗，无法改善电势波形和磁势波形，漏电抗，无法改善电势波形和磁势波形，漏电抗，无法改善电势波形和磁势波形，漏电抗较大。较大。较大。较大。使用：一般用于使用：一般用于使用：一般用于使用：一般用于10kW10kW10kW10kW以下小功率电机。（功率较大或对波
32、形要求较以下小功率电机。（功率较大或对波形要求较以下小功率电机。（功率较大或对波形要求较以下小功率电机。（功率较大或对波形要求较高的电机，通常采用双层绕组。）高的电机，通常采用双层绕组。）高的电机，通常采用双层绕组。）高的电机，通常采用双层绕组。）小结：小结：三相三相单层绕组单层绕组现在学习的是第38页，共73页优点优点优点优点（1 1 1 1）每槽内只有一个线圈边，无层间绝缘，下线方便，槽的利）每槽内只有一个线圈边，无层间绝缘，下线方便，槽的利）每槽内只有一个线圈边，无层间绝缘，下线方便，槽的利）每槽内只有一个线圈边，无层间绝缘，下线方便，槽的利用率高。用率高。用率高。用率高。（2 2 2
33、2）线圈数为槽数的一半，绕线及嵌线的工时少。）线圈数为槽数的一半，绕线及嵌线的工时少。）线圈数为槽数的一半，绕线及嵌线的工时少。）线圈数为槽数的一半，绕线及嵌线的工时少。缺点（缺点（缺点（缺点（1 1 1 1）不能利用短距来削弱电动势和磁动势中的高次谐波，因单层）不能利用短距来削弱电动势和磁动势中的高次谐波，因单层）不能利用短距来削弱电动势和磁动势中的高次谐波，因单层）不能利用短距来削弱电动势和磁动势中的高次谐波，因单层绕组虽线圈的节距可能是短距，但其线圈组的电动势始终是两个相邻绕组虽线圈的节距可能是短距，但其线圈组的电动势始终是两个相邻绕组虽线圈的节距可能是短距，但其线圈组的电动势始终是两个
34、相邻绕组虽线圈的节距可能是短距，但其线圈组的电动势始终是两个相邻1801801801800 0 0 0相带内线圈边电动势的相量和，实质上与整距分布绕组完全相同，相带内线圈边电动势的相量和，实质上与整距分布绕组完全相同，相带内线圈边电动势的相量和，实质上与整距分布绕组完全相同，相带内线圈边电动势的相量和，实质上与整距分布绕组完全相同，无短距的效果。无短距的效果。无短距的效果。无短距的效果。（2 2 2 2）同一槽内导体均属同一相，故槽漏阻抗较大。）同一槽内导体均属同一相，故槽漏阻抗较大。）同一槽内导体均属同一相，故槽漏阻抗较大。）同一槽内导体均属同一相，故槽漏阻抗较大。单层绕组的最大并联支路数：
35、单层绕组的最大并联支路数：单层绕组的最大并联支路数：单层绕组的最大并联支路数：a a a amaxmaxmaxmax=p=p=p=p 并联支路数是指线圈组是并联还是串联，视所选并联支路数并联支路数是指线圈组是并联还是串联，视所选并联支路数并联支路数是指线圈组是并联还是串联，视所选并联支路数并联支路数是指线圈组是并联还是串联，视所选并联支路数a a a a决定。决定。决定。决定。小结：小结：三相三相单层绕组的优缺点单层绕组的优缺点现在学习的是第39页，共73页三相双层绕组三相双层绕组双层双层每槽中有两个元件边，分为上下两每槽中有两个元件边，分为上下两层放置。靠近槽口的为上层，靠近槽底部为层放置。
36、靠近槽口的为上层，靠近槽底部为下层。下层。每个元件每个元件(线圈）均有一个边放在上线圈）均有一个边放在上层，一个边放在另一槽的下层层，一个边放在另一槽的下层，相隔距离取，相隔距离取决于节距。决于节距。元件（线圈数）的总数等于槽数元件（线圈数）的总数等于槽数，每相元件，每相元件数即为槽数的三分之一。数即为槽数的三分之一。绕组展开图中：每槽上层圈边用实线，下层绕组展开图中：每槽上层圈边用实线，下层圈边用虚线，槽号加圈边用虚线，槽号加。现在学习的是第40页，共73页构造方法和步骤（举例：构造方法和步骤（举例：Z1=24,2p=4,整距整距,m=3)分极分相分极分相:将总槽数按给定的极数均匀分开（将总
37、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；极相邻分布）并标记假设的感应电势方向；将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电角度。电角度。连线圈和线圈组：连线圈和线圈组：根据给定的线圈节距连线圈（上层边与另一槽的下层边构成一个线圈）根据给定的线圈节距连线圈（上层边与另一槽的下层边构成一个线圈）以上层边所在槽号标记线圈编号。以上层边所在槽号标记线圈编号。将同一极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有将同一极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有q个线圈，为什么？）个线圈，为什么？）将同一极域内属于同一
38、相的将同一极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）以上连接应符合电势相加原则以上连接应符合电势相加原则连相绕组：连相绕组：将属于同一相的将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。串联与并联，电势相加原则。串联与并联，电势相加原则。按照同样的方法构造其他两相。按照同样的方法构造其他两相。连三相绕组连三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组接法或者接法或者Y接法接法现在学习的是第41页，共73页例例1 1：双层整距绕组：双层整距绕组设相数设
39、相数m m3 3，极数，极数，极数，极数2p2p2p2p4 4 4 4，槽数，槽数Z Z24242424，则每极每相槽数则每极每相槽数则每极每相槽数则每极每相槽数q q2 2，槽距角，槽距角，槽距角，槽距角a a30303030步骤：步骤：步骤：步骤：绘槽电势星形图或相带表。绘槽电势星形图或相带表。绘槽电势星形图或相带表。绘槽电势星形图或相带表。分相分相分相分相使各相电势最大，且三相电势对称使各相电势最大，且三相电势对称使各相电势最大，且三相电势对称使各相电势最大，且三相电势对称绘绕组元件平面展开图绘绕组元件平面展开图绘绕组元件平面展开图绘绕组元件平面展开图 首首先先画画出出等等距距离离的的2
40、4根根平平行行线线段段以以表表示示槽槽号号表表表表示示示示各各各各元元元元件件件件的的的的上上上上层层层层边边边边。在在实实线线近近旁旁画画出出虚虚线线以以表表示示下下层层元元件件边边。把把各各槽槽按按顺顺序序编编号号，取取槽槽号号作作为为上上层层边边的的代代号，取槽号加注上标号，取槽号加注上标作为下层边代号。作为下层边代号。现在学习的是第42页，共73页整矩绕组整矩绕组：跨距：跨距y y6，每个元件的上层边与下层边相距6个槽。例如第l l槽的上层边应与第7槽的下层边接槽的下层边接成一个元件。同理成一个元件。同理2-82-8，3-9，4-10，.相连，共计有相连，共计有2424个元件。a相相8
41、个元件分成个元件分成4个元件组，各元件组的连接规律为个元件组，各元件组的连接规律为l-7-2-8，7-13-8-14，13-19-14-20，19-1-20-2，分，分别用别用I、表示。表示。现在学习的是第43页，共73页当磁场切割绕组时，该四个元件组的电势大小相等，当磁场切割绕组时，该四个元件组的电势大小相等，当磁场切割绕组时，该四个元件组的电势大小相等，当磁场切割绕组时，该四个元件组的电势大小相等，I I、组电势时组电势时组电势时组电势时间上同相，间上同相，间上同相，间上同相，、IVIV组电势与组电势与组电势与组电势与I I、组电势反相。组电势反相。组电势反相。组电势反相。各元件组可以串联
42、、并联、或一半串联后再并联。相绕组可以有各元件组可以串联、并联、或一半串联后再并联。相绕组可以有各元件组可以串联、并联、或一半串联后再并联。相绕组可以有各元件组可以串联、并联、或一半串联后再并联。相绕组可以有不同连接方式，不同连接方式，不同连接方式，不同连接方式，当通以电流形成当通以电流形成当通以电流形成当通以电流形成4 4极磁场极磁场极磁场极磁场。现在学习的是第44页，共73页并联支路数并联支路数a通常大型电机电流较大，为了减少每个线圈的电流，需要取较大通常大型电机电流较大，为了减少每个线圈的电流，需要取较大通常大型电机电流较大，为了减少每个线圈的电流，需要取较大通常大型电机电流较大，为了减
43、少每个线圈的电流，需要取较大的并联支路数，而小型电机的电流较小，一般的并联支路数，而小型电机的电流较小，一般的并联支路数，而小型电机的电流较小，一般的并联支路数，而小型电机的电流较小，一般a=1a=1。其实，从。其实，从。其实，从。其实，从每相绕组的功率每相绕组的功率每相绕组的功率每相绕组的功率P P来看：来看：来看：来看：现在学习的是第45页，共73页2、双层短距绕组、双层短距绕组上例中取上例中取上例中取上例中取y y5，每个元件跨，每个元件跨，每个元件跨，每个元件跨5 5个槽，个槽，a a相的相的相的相的4个线圈组，个线圈组，分别是分别是l-6-2-7l-6-2-7，7-12-8-137-
44、12-8-13，13-18-14-1913-18-14-19，19-24-20-19-24-20-l l现在学习的是第46页，共73页短距时，在某些槽中，其上层圈边与下层圈边可能不属同一相，在这些短距时，在某些槽中，其上层圈边与下层圈边可能不属同一相，在这些短距时，在某些槽中，其上层圈边与下层圈边可能不属同一相，在这些短距时，在某些槽中，其上层圈边与下层圈边可能不属同一相，在这些槽中，上层与下层之间有较大电位差，应加强层间绝缘。槽中，上层与下层之间有较大电位差，应加强层间绝缘。槽中，上层与下层之间有较大电位差，应加强层间绝缘。槽中，上层与下层之间有较大电位差，应加强层间绝缘。短距时，对于同一相
45、绕组的上、下层圈边之间错开了一个或几个槽距，大短距时，对于同一相绕组的上、下层圈边之间错开了一个或几个槽距，大短距时，对于同一相绕组的上、下层圈边之间错开了一个或几个槽距，大短距时，对于同一相绕组的上、下层圈边之间错开了一个或几个槽距，大小正好是节距所短的距离，可用短距角小正好是节距所短的距离，可用短距角小正好是节距所短的距离，可用短距角小正好是节距所短的距离，可用短距角 表示，表示一个元件的上层导体电表示，表示一个元件的上层导体电表示，表示一个元件的上层导体电表示，表示一个元件的上层导体电势和下层导体电势的相位差是势和下层导体电势的相位差是势和下层导体电势的相位差是势和下层导体电势的相位差是
46、180180电角度，合成电势时应计及该因电角度，合成电势时应计及该因电角度，合成电势时应计及该因电角度，合成电势时应计及该因素（节距因数素（节距因数素（节距因数素（节距因数kpkp）。）。）。）。现在学习的是第47页，共73页第三节 正弦磁场下绕组的感应电势一、线圈电势一、线圈电势二、线圈组电势二、线圈组电势三、绕组相电势三、绕组相电势1单层绕组单层绕组2双层绕组双层绕组现在学习的是第48页，共73页一、线圈的电势电势决定于磁场的大小与分布以及磁场与元电势决定于磁场的大小与分布以及磁场与元件间的相对运动件间的相对运动 设气隙磁场按正弦规律分布，则每极磁通设气隙磁场按正弦规律分布，则每极磁通 气
47、气隙隙磁磁场场每每转转过过一一对对磁磁极极，线线圈圈中中的的电电势势便便经经历历一一个个周周期期。电电势势的的频频率率用用每每秒秒转转过过的的磁磁极对数表示。极对数表示。极对数极对数p，转速，转速n(r/min)，则频率，则频率现在学习的是第49页，共73页t=0,t=0,元件匝链一个磁极的全部磁通元件匝链一个磁极的全部磁通现在学习的是第50页，共73页1、整距线圈中的感应电势 设线圈匝数为Nc，感应电势的瞬时值为有效值现在学习的是第51页，共73页现在学习的是第52页，共73页线圈中的感应电势 一个圈边为一个导体，两圈边感应电势的方向相反一个圈边为一个导体，两圈边感应电势的方向相反（相差（相
48、差1800）。）。两圈边电势的有效值相等。两圈边电势的有效值相等。现在学习的是第53页，共73页整距线圈整距线圈 导体导体a（一个圈边为一个导体）与导（一个圈边为一个导体）与导体体a相距一个极距，即相距一个极距，即180电角度，电角度，线圈电势为线圈电势为ea=Balv=Bmlvsint现在学习的是第54页，共73页2、短距线圈、短距线圈 导体导体a与导体与导体a相距非一个极距（差一相距非一个极距（差一短距角短距角）元件电势为元件电势为EaEa-EaEaa现在学习的是第55页，共73页短距线圈电势：短距元件的电势小于整距元件的电势短距元件的电势小于整距元件的电势设短距角为设短距角为电角度，每线
49、圈电势电角度，每线圈电势Ec的有效值的有效值节距因数节距因数KpKpKpKp表示由于短距关系使短距线圈的电动势比整距线圈表示由于短距关系使短距线圈的电动势比整距线圈的电动势小些，应打的电动势小些，应打KpKp折扣。折扣。折扣。折扣。现在学习的是第56页，共73页二、线圈组（Eq)电势电机采用分布绕组，每线圈组有电机采用分布绕组，每线圈组有q个线圈，线圈个线圈，线圈组电势即为组电势即为q个元件的电势之和。个元件的电势之和。通常各元件匝数相等，所以各元件电势的幅值相通常各元件匝数相等，所以各元件电势的幅值相等，由于各元件空间位置依次相位差等，由于各元件空间位置依次相位差 电角电角度，各元件电势的时
50、间相位差也为度，各元件电势的时间相位差也为 角度。角度。现在学习的是第57页，共73页q=3的元件组现在学习的是第58页，共73页分布因数分布因数 k kd d线圈组各电势的相量和线圈组各电势的相量和与代数和的比值与代数和的比值现在学习的是第59页，共73页线圈组电势绕组因数绕组因数kN N=k=kd dkp，反映分布和短距对电势的影响反映分布和短距对电势的影响反映分布和短距对电势的影响反映分布和短距对电势的影响 Nc cq q为一个线圈组串联匝数。为一个线圈组串联匝数。为一个线圈组串联匝数。为一个线圈组串联匝数。现在学习的是第60页，共73页三、绕组的相电势1 1 1 1单层绕组单层绕组单层