1、茂 名 市 技 工 学 校文 化 理 论 课 教 案编号：QD - 0707 - 03 版本号：A/0 流水号：科目：电机与变压器 授课班级：09 机电高级、班 共 7 页电机与变压器 第十五讲课题：1 、 三 相 双 层 绕 组 波 绕 组 2、 三 相 多 速 异 步 电 动 机 的 工 作 原 理 与 接线授 课课 时 2 节授课日期授课方式讲授 提问作 业题 数 2拟用时间 0.5教学目的1.掌握三相异步电动机的变极原理2.掌握三相异步电动机变极的连接方法选用教具挂图模型、自制挂图重点1.三相异步电动机的变极原理2.三相异步电动机变极的连接方法难点三相异步电动机变极的连接方法教学回顾导
2、入课题复习：1、三相双层绕组的结构特点是什么？2、三相双层绕组每相的并联支路数最多是多少？波形绕组呢？导入课题：改变电动机定子的极对数，可改变异步电动机的同步转速 ，从而改变电动pfn/601机的转速。而改变电动机定子的极对数，通常一般用改变定子绕组接线的方法来实现。变极异步电动机转子采用笼型结构，其转子的极对数能自动地随定子极对数作相应变化。三相变极多速异步电动机有双速、三速、四速等多种，分为倍极调节(如 24、48极)和非倍极调节(如 46、68 极)两大类。授课教师：黄 文 进 教研组审阅： 科审阅日期：教 学 过 程第 2 页 一、讲授新课一、波形绕组简介波形绕组的特点是：两个相邻的线
3、圈成波浪形前进，如图所示，波绕组的连接规律是把所有同一极性（如 N1,N2）下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来组成一组，在把另一极性（S1,S2）下的属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成另一组，最后根据需要把这两组接成串联或并联，构成相绕组。为合成节距 mqPZy21651波形绕组只有两条支路，分别由 N 极或 S 极下的线圈串联而成，可减少线圈间的连线，保持绕组之间平衡。它主要应用于绕线转子异步电动机的转子绕组。例：将前述三相四极 36 槽的绕组绕成波绕组。合成节距： 槽 线圈节距： 槽182361PZy 79651y绘制波绕组展开图的步骤与叠绕组完全相同，该例题槽电势星形图和相带
4、划分与前例完全相同，如图 5-2（a）所示若 A 相从 3 号线圈起，则 3 号线圈一导体边放在 3 号槽上层用实线表示，另一导体边放在 10 号槽下层用虚线表示（ ）然根71y据 ，3 号线圈应与 21 号线圈连接，其绕组展开图如 5-14 所示。每绕完一周后18y人为地前进或后退一个槽，才能使绕组继续绕下去。本例后退一个槽。线圈 2 和线圈 20 完成一周，再后退一个槽，线圈 l 和线圈 19 完成一周，绕三周组成 U 相的 S极下的线圈组。教 学 过 程第 3 页同理：U 相的 N 极下线圈 l2 和线圈 30 完成一周，线圈 11 和线圈 29 完成一周，线圈 10 和线圈 28 完成
5、一周，组成另一个 N 极下的线圈组。由于并联支路 a=2，两个极下的 U 相绕组连接顺序如图 514 所示。也可以接成一条支路，a=1，把 lU2 与 2U1 相连，1U1 作为首端，2U2 作为尾端。如图 515 所示。二、三相异步电动机的变极原理三相电动机定子三相绕组是对称的，因此只要了解其中一相的接法就可知道其他两相结构。以 2/4 极变极为例，在图 516a 中画出了 U 相绕组的两组线圈分布剖面简图，虚线表示线圈的一部分，线圈 1U1、1U2 和线圈 2U1、2U2 是相互并联的，假定电流教 学 过 程第 4 页 从 2U2、1U1 流入，2U1、1U2 流出，用安培定则判断，产生了
6、一对磁极，即极数2P=2。如果把两组线圈改接成图 5l7a 所示，线圈 2U1、2U2 与线圈 1U1、1U2 相串联（当然也可以将线圈 1U1 与线圈 2U1、线圈 1U2 与线圈 2U2 相并联） ，假定电流从1U1 流入，1U2 流出后又从 2U1 流人，最后从 2U2 流出，用安培定则可判断产生了两对磁极，即极数 2P=4。比较图 516 和图 517，可以看到线圈 2U1、2U2 的接法反向了，电流方向也随之改变，因此这种方法称为反向变极法。又由于极对数成倍地变化，同步转速也成倍地变化，所以这种调速属于有级调速。三、三相异步电动机绕组变极的连接方法单套绕组多速异步电动机二般采用双层绕
7、组，少数极作为基本极，出线头有六根。根据电动机负载的不同要求，常用的接线方法有 YY和 YYY，通过反向变极法得到变速目的。1、YY接法这种接法如图 518 所示，YY 接法时：4U、4V、4W 接在一起，2U、2V,2W 接三相电源，电流方向如图 518a 中实线箭头所示，电动机是少极对数连接法，即2p=2，每相线圈由两组线圈并联，相当于图 516 所示的两线圈的并联(少极接法)；教 学 过 程第 5 页接法时：2U、2V、2W 不做连接，4U、4V、4W 接三相电源，电流方向如图 5-18a 中虚线箭头所示，一半线圈中的电流方向改变了，电动机极对数也增加了一倍，即 2P=4，每相绕组由两组
8、线圈串联。a)24 极的线圈接法 b)24 极的出线端接法图 5-18 单绕组双速电动机 YY接法YY接法下的变极调速，调速前后电动机的输出功率近似不变，故适用于恒功率负载的调速，如金属切削机床等。2、YYY 接法这种接法如图 519 所示，在 YY 接法时，4U、4V、4W 连接在一起，2U、2V、2W接到三相电源上，每相绕组由两组线圈并联，相当于两个 Y 形接法并联，极数2P=2；在单 Y 形接法中，4U、4V、4W 接到三相电源上，2U、2V、2W 不做连接，每相绕组由两组线圈串联而成，极数 2P=4。a)24 极的线圈接法 b)24 极的出线端接法图 519 单绕组双速电动机 YYY
9、接法YYY 接法下的变极调速，调速前后的电动机的转矩不变，故适用于负载转矩恒定情况下的调速，如起重机、运输机械等。以 上 两 种 变 极 接 法 都 有 一 半 绕 组 线 圈 的 电 流 方 向 相 反 ， 如U相 的 线 圈 l3、 14、 15、 l6组成 的 极 相 组 ， 因 此 YY 和 YY Y 接 法 都 是 反 向 变 极 法 。教 学 过 程第 6 页 必 须 注 意 ， 绕 组 改 接 后 ， 应 将 其 中 两 相 的 出 线 端 与 电 源 的 连 接 互 换 一 下 ， 以 保 持 高 速 与低 速 时 电 动 机 的 转 向 相 同 。2假 定 极 数 为 2P=
10、2 时 ， U、 V、 W 三 相 电 源 相 对 于 三 相 绕 组 相 位 关 系 为 0、 120、 240电 角 度 ， 当 极 数 为 2P=4 时 ， 相 位 关 系 将 变 为 20=O、 2120=240、 2240=480(相 当 于 120)电 角 度 。 显 然 极 数 为 2和 极 数 为 4时 的 相 序 关 系 已 相 反 ， 必 须 调 换 其中 两 相 相 序 ， 才 能 保 持 电 动 机 的 转 向 相 同 。 为 此 在 图518a和 图 519a中 已 调 换 了 2V、 2W的 位 置 。二、课堂小结本节着重介绍了三相双层波绕组的展开图画法、绕组连接方法和三相多速异步电动机的变极原理与接线方法，希望同学们课后认真复习，深刻领会。三、课堂练习补充教材习题。四、布置作业补充教材习题。2010 年 04 月 12 日
