模块七补充交流绕组的基本概念

1、交流绕组的基本概念 绕组：按一定规律排列和连接的线圈的总称要求磁势和磁势和电势的波形为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，三相电压对称三相电压对称；电力系统都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50Hz。 定子绕组是交流异步电动机的重要部件，其作用是形成电动机的旋转磁场。交流定子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，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等 每极槽数用极距表示 每极每相槽数 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相错开120电角度。 如槽距角为，则相邻两相错开的槽数为120/。各相绕组的分布规

2、律相同原则各相绕组的分布规律相同原则：在定子上的排列、连接应相同。元件(线圈)1 1、线圈：构成绕组的最基本单元，由一根或多根绝缘导线按、线圈：构成绕组的最基本单元，由一根或多根绝缘导线按 一定形状绕制而成。一定形状绕制而成。2 2、线圈组：多个线圈连接成一组、线圈组：多个线圈连接成一组3 3、绕组：多个线圈或线圈组按一定、绕组：多个线圈或线圈组按一定 规律连接在一起规律连接在一起术语1：电角度电角度 磁场每转过一对磁极，电势变化一个周期，称为（一个周期）360电角度。在电机中一对磁极所对应的角度定义为一对磁极所对应的角度定义为360360电电角度角度。（几何上，把一圆周所对应的角度定义为36

3、0机械角度。） 磁极对数为p圆周机械角度为360电角度为 p*360 术语2：槽距角 相邻两槽之间的相邻两槽之间的电角度电角度 已知总槽数Z、极对数pp * 360 =Z圆周的电角度术语3：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 几何尺寸每极所对应的定子内圆弧长 设D为定子内圆直径。 槽数表示极距： 即基波磁场每极所对应的槽数pD2pZ2术语4：节距 y (跨距) 表示元件的宽度。元件放在槽内，其宽度可用元件两边所跨越的槽数表示用元件两边所跨越的槽数表示。 术语5：每极每相槽数q 每个极面下每相占有的槽数每个极面下每相占有的槽数。已知总槽数Z、极对数p和

4、相数m为，则 q1分布绕组 整数槽绕组q为整数 分数槽绕组q为分数pmZq2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，构成一辐射星形图相距360度电角度，导体电势时间上同相位分析工具：槽导体电势星形图三相单层绕组 单层每槽中只放置一层元件边，元件数等于槽数的一半，无需层间绝缘，结构和嵌线较简单 单层绕组只适用于10kW以下的小型异步电动机，其极对数通常是pl,2,3,4 单层绕组通常有链式、交叉式和同心式等三种不同排列方式单层绕组：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（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

5、相均匀分开。三相在空间错开120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q个线圈，为什么？） 将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？） 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p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。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 接法或者Y接法。例如：相数m3，极数2p4，槽数Z24每极每相槽数q 2槽距角 =30极距=Z/2p=24/4=6pmZ2Zp 360*说明： 属于a相8个槽，即l、2、7、8、13、1

6、4、19、20 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，y=6槽，即每元件的跨距为6个槽，同为单层，每相每对极可以连接成一个元件组。 2对极，每相2个元件组，1728，13一19一1420。 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个元件组，如串联方式连接，个元件组，如串联方式连接，则并联支路则并联支路a a1 1，相电势，相电势E=pEqE=pEq，相电流，相电流I IIcIc。每相功率每相功率P PEIEIpEqIcpEqIc。* 连成三相绕组有一台汽轮发电机，定子槽数Z=36，极数2p2，采用双层叠绕绕组，节距y114，每个线圈

7、匝数Nc1，并联支路数a1，频率为50Hz。每极磁通量12.63Wb。试求： (1) 导体电势Ec1； (2) 匝电势Et1； (3) 线圈电势Ey1； (4) 线圈组电势Eq1； (5) 相电势Ef1。(1) 一根导体就是0.5匝，N0.5，kN11，导体电动势 Ec14.44NkN1f14.440.51502.63 V = 292 V (2) 相绕组串联匝数N1极距 tZ/2p36/2=18 槽短距系数 ky1=sin(y190o/)=0.94匝电动势 Ey14.44NkN1f14.4410.94502.63 V=548.8 V (3) 由于线圈匝数Nc1，相绕组串联匝数N=Nc=1，kN1=0.94线圈电动势 Ey14.44NkN1f14.4410.94502.63 V=548.8 V (4) 每极每相槽数 q=Z/2pm=36/(213)6槽距电角 分布系数 绕组系数 相绕组