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1、交流电机理论交流电机理论的共同问题的共同问题电气工程学院韩力电气工程学院韩力电机学电机学 第四章第四章电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery2电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229本章内容本章内容4.1 交流绕组的构成原则和分类交流绕组的构成原则和分类4.2 三相双层绕组（三相双层绕组（难点难点）4.3（略）（略）4.4 气隙磁场正旋分布时交流绕组的感应电动势（气隙磁场正旋分布时交流绕组的感应电动势（重点重点）4.5 感应电动势中的高次谐波感应电动势中的高次谐波4.6 通有
2、正旋电流时单相绕组的磁动势（通有正旋电流时单相绕组的磁动势（难点难点）4.7 通有对称三相电流时三相绕组的磁动势（通有对称三相电流时三相绕组的磁动势（重点重点）4.8（略）（略）电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery3电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229本章分析思路本章分析思路三三相相交交流流绕绕组组感感应应电电动动势势脉脉振振磁磁动动势势旋旋转转磁磁动动势势电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machin
3、ery4电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229本节内容本节内容1.交流绕组的构成原则交流绕组的构成原则2.交流绕组的分类交流绕组的分类3.三相交流绕组模型三相交流绕组模型4.三相交流绕组的线圈三相交流绕组的线圈5.三相交流绕组构成三相交流绕组构成6.三相交流绕组的术语三相交流绕组的术语7.三相双层叠绕组三相双层叠绕组基基本本概概念念电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery5电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229交流绕组的构成原则交流绕组
4、的构成原则1.电动势和磁动势的势波形要尽量接近电动势和磁动势的势波形要尽量接近正弦波正弦波，谐波，谐波含量要尽量小。含量要尽量小。2.三相绕组的电动势、磁动势要三相绕组的电动势、磁动势要对称对称，电阻、电抗要，电阻、电抗要平衡。平衡。3.绕组绕组利用率利用率要高。在绕组用铜量一定时，要获得较要高。在绕组用铜量一定时，要获得较大的基波电动势和磁动势；在电动势、磁动势要求大的基波电动势和磁动势；在电动势、磁动势要求一定时，用铜量要节省，铜耗要小。一定时，用铜量要节省，铜耗要小。4.绝缘可靠，机械强度高，散热条件好，制造方便。绝缘可靠，机械强度高，散热条件好，制造方便。电机学电机学交流旋转电机的绕组
5、交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery6电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229交流绕组的分类交流绕组的分类l按绕法分类按绕法分类叠绕组叠绕组、波绕组、波绕组l按槽内层数分类按槽内层数分类单层绕组、单层绕组、双层绕组双层绕组l按相数分类按相数分类单相绕组、单相绕组、三相绕组三相绕组、多相绕组、多相绕组l按每极每相槽数分类按每极每相槽数分类整数槽绕组整数槽绕组、分数槽绕组、分数槽绕组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery7电机
6、学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相交流绕组模型三相交流绕组模型A相轴相轴CABZYXB相轴相轴C相轴相轴ABC电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery8电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery9电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相交流绕组的线圈三相交流绕组的线圈节距节距y
7、1=：整距线圈：整距线圈节距节距y1：长距线圈：长距线圈叠绕组线圈叠绕组线圈波绕组线圈波绕组线圈y1y1电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery10电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229叠绕组线圈叠绕组线圈多匝线圈多匝线圈单匝线圈单匝线圈散散嵌嵌线线圈圈成成型型线线圈圈电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery11电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相交流
8、绕组构成三相交流绕组构成1个线圈个线圈(Nc匝匝)1个线圈组个线圈组(q个线圈个线圈)1相绕组相绕组(2p个线圈组个线圈组)单匝线圈单匝线圈(2根导体根导体)1根导体根导体AXNc=4q=32p=21相绕组总匝数相绕组总匝数2pqNc极相组极相组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery12电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相交流绕组的术语三相交流绕组的术语l相数：相数：m=3l槽数：槽数：Q=36l极数：极数：2p=4l极距：极距：=Q/2p=9（槽）（槽）l每极每相槽
9、数：每极每相槽数：q=Q/2mp=/m=3（槽）（槽）l机械角度：实际几何角度机械角度：实际几何角度l电角度：电角度：电角度电角度=p机械角度机械角度l槽距机械角度：槽距机械角度：0=360/Q=10l槽距电角度：槽距电角度：=p360/Q=20电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery13电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相交流绕组的术语三相交流绕组的术语(2)l相带：每极下每相所占的区域。相带：每极下每相所占的区域。将将360度圆周分成六等分，每等分占度圆周分成六等分
10、，每等分占60度，称度，称为为60度相带度相带。这种分法可以保证三相感应电动。这种分法可以保证三相感应电动势对称，且合成电动势较大，是常用的方法。势对称，且合成电动势较大，是常用的方法。也可以将也可以将360度圆周分成三等分，每等分占度圆周分成三等分，每等分占120度，称为度，称为120度相带度相带，但这种分法获得的电动，但这种分法获得的电动势较小，不常用。势较小，不常用。l槽电动势星形图：把电枢上各槽内导体感槽电动势星形图：把电枢上各槽内导体感应电动势用矢量表示，所构成的星状图。应电动势用矢量表示，所构成的星状图。电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric Machin
11、eryElectric Machinery14电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229槽电动势星形图与绕组相带槽电动势星形图与绕组相带60相带绕组相带绕组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery15电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229槽电动势星形图与绕组相带槽电动势星形图与绕组相带60相带绕组相带绕组120相带绕组相带绕组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machine
12、ry16电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相双层叠绕组三相双层叠绕组l已知：已知：相数：相数：m=3槽数：槽数：Q=36极数：极数：2p=4极距：极距：=9节距：节距：y1=8每极每相槽数：每极每相槽数：q=3槽距电角度：槽距电角度：=20l求：求：画出三相双层叠绕组展开图画出三相双层叠绕组展开图电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery17电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229l画出电枢铁心画出电枢铁心与与36个定子槽个定子槽（可
13、选）。（可选）。l画出槽电动势画出槽电动势星形图，按星形图，按60度相带度相带分相分相。三相双层叠绕组三相双层叠绕组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery18电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相双层叠绕组三相双层叠绕组电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery19电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229XAA并联支路数并联支路数a(不同于直流机的不同于直
14、流机的a=)123101112192021282930101112123282930192021AXXa=1电压高电流小电压高电流小a=2a=4电压低电流大电压低电流大每条并联支路总匝数每条并联支路总匝数N2pqNc/a101112123282930192021电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery20电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相双层叠绕组三相双层叠绕组(y1=7,a=2)电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery21电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229三相双层叠绕组三相双层叠绕组(3相全图相全图)电机学电机学交流旋转电机的绕组交流旋转电机的绕组Electric MachineryElectric Machinery22电机学教案，2009 by 重庆大学电气工程学院韩力，023-65111229习题习题4-2、4-3(3)