1、三相异步电动机的定子绕组 小组成员 张杰 毛灿成 荣敏 吴嘉玮 交流绕组的基本量 1 线圈组成交流绕组的单元是线圈 它有两个引出线 一个叫首端 另一个叫末端 如图 在简化实际线圈的描述时 可用一匝线圈来等效多匝线圈 其中 铁心槽内的直线部分称为有效边 槽外部分称为端部 交流绕组的基本量 2 电角度与机械角度电机圆周在几何上分成360 这个角度称为机械角度 从电磁观点来看 若磁场在空间按正弦波分布 则经过N S一对磁极恰好相当于正弦曲线的一个周期 如有导体去切割这种磁场 经过N S一对磁极 导体中所感应产生的正弦电动势的变化也为一个周期 变化一个周期即经过360 电角度 因而一对磁极占有的空间是
2、360 电角度 若电机有p对磁极 电机圆周期按电角度计算就为p 360 而机械角度总是360 因此电角度 p 机械角度 交流绕组的基本量 3 极距 每个磁极沿定子铁心内圆所占的范围称为极距 极距 可用磁极所占范围的长度或定子槽数Q1表示 4 节距y一个线圈的两个有效边所跨定子内圆上的距离称为节距 一般节距y用槽数表示 当y 时 称为整距绕组 当y 时 称为短距绕组 当y 时 称为长距绕组 长距绕组端部较长 费铜料 故较少采用 交流绕组的基本量 6 槽距角 相邻两槽之间的电角度称为槽距角 槽距角 用下式表示槽距角 的大小即表示了两相邻槽的空间电角度 也反映了两相邻槽中导体感应电动势在时间上的相位
3、移 7 每极每相槽数q每一个极下每相所占有的槽数称为每极每相槽数 以q表示式中m1 定子绕组的相数 定子绕组的基本要求 1 绕组通过电流之后 必须形成规定的磁极对数 这由正确的连线来确定 2 三相绕组在空间布置上必须对称 以保证三相磁动势及电动势对称 这不仅要求每相绕组的匝数 线径及在圆周上的分布情况相同 而且要求三相绕组的轴线在空间互差120 电角度 因此一对磁极范围内六个相带的顺序为U1 W2 V1 U2 W1 V2 定子绕组的基本要求 3 三相绕组通过电流所建立的磁场在空间的分布应尽量为正弦分布且旋转磁场在三相绕组中的感应电动势必须随时间按正弦规律变化 4 在一定的导体数之下 建立的磁场
4、最强而且感应电动势最大 5 用铜量少 嵌线方便 绝缘性能好 机械强度高 散热条件好 三相单层绕组 单层绕组在每一个槽内只安放一个线圈边 所以三相绕组的总线圈数等于槽数的一半 现以Q1 24 要求绕成2p 4 m1 3的单层绕组为例 说明三相单层绕组的排列和连接的规律 1 计算绕组数据 三相单层绕组 2 划分相带 相带 槽号 A ZBXCY 第一对极23 24 1 23 4 5 67 8 9 1011 12 13 1415 16 17 1819 20 21 22 三相单层绕组 3 画绕组展开图 链式绕组 先画U相绕组 如图所示 从同属于U相槽的2号槽开始 根据y 1 5 把2号槽的线圈边和7号槽
5、的线圈边组成一个线圈 8号和13号 14号和19号 20号和1号 共组成4个线圈 把这些同一极相的2p 4个线圈串联成一个U1U2线圈组 构成U相绕组 各线圈之间的连线按同一相的相邻的线圈边电流应反相的原则 连成一路串联 其规律是线圈的 尾连尾 头连头 我们称一相绕组为链式绕组 链式绕组为等距元件 而且每个线圈跨距小 端部短 可以省铜 还有q 2的两个线圈各朝两边翻 散热好 三相单层绕组 对于三相绕组 仿上可以画出分别与U相相差120 的V相 从6号槽开始 相差240 的W相 从10号槽开始 的绕组展开图 从而得到三相对称绕组U1U2 V1V2 W1W2 然后根据铭牌要求 将线引至接线盒上连接
6、成Y或D 三相双层绕组 双层绕组是铁心的每个线槽中分上 下两层嵌放两条线圈边的绕组 为了使各线圈分布对称 安排嵌线时一般某个线圈的一条边如在上层 另一条则一定在下层 以叠绕组为例 这种绕组的线圈用一绕线模绕制 线圈端部逐个相叠 均匀分布 故称 叠绕组 为使绕组产生的磁场分布尽量接近正弦分布 一般取线圈节距等于极距叫整距绕组 即y y 的绕组叫短距绕组 这种绕组可使电动机工作性能得到改善 线圈绕制也方便 目前10kW以上的电动机 几乎都采用双层短距叠绕组 现以4极限36槽三相电动机为例 讨论三相双层叠绕组的排列和连接的规律 三相双层绕组 1 计算绕组数据 即为短距绕组 若y不为整数 则应当取整数 但y小于 2 划分相带画36对虚实线代表36对有效边 实线代表上层边 虚线代表下层边 并按顺序编号 根据每个相带有q 3个槽来划分 两对极共得到12个相带 如下表所示 三相双层绕组 相带 槽号 A ZBXCY 第一对极1 2 34 5 67 8 910 11 1213 14 1516 17 18 第二对极19 20 2122 23 2425 26 2728 29 3031 32 3334 35 36 三相双层绕组 三相双层绕组 谢谢
