1、第四章 交流电机绕组的基本理论41 交流绕组的基本要求1 电势和磁势波形接近正弦，各谐波分量要小。2 三相绕组基波电势、基波磁势对称。3 在导体数一定时，获得较大的基波电势和基波磁势。4 节省有效材料，绝缘性能好，机械强度高，散热条件好。5 制造工艺简单，检修方便。a. 要获得正弦波电动势或磁动势，则根据 e=blv, 只要磁场 B 在空间按正弦规律分布，则它在交流绕组中感应的电动势就是随着时间按正弦规律变化。b. 用槽电势星形图保证三相绕组基波电势、基波磁势对称槽电势星形图： 把电枢上各槽内导体感应电势用矢量表示，构成的图。概念：槽距角-相邻两个槽之间的自然（机械）角度， Z036槽距电角-
2、用电角度来表示的相邻两个槽之间的角度， p01电角度-是磁场所经历的角度。c. 用 600 相带的绕组获得较大的基波电动势相带：（1）360 度的星形图圆周分成三等分，每等分占 1200，成为 120 度相带；这种分法简单，但电势相量分散，其相量和较小，获得的电动势较小。（2）若分成六等分，则称 600 相带；这种分法同样可以保证电势对称，且合成感应电动势较大，是常用的方法。42 三相单层绕组特点：线圈数等于二分之一槽数；通常是整距绕组；嵌线方便；无层间绝缘；槽利用率高。缺点：电势、磁势波形比双层绕组差。一般用于小型（10kW 以下）的异步电动机。例题：一台交流电机定子槽数 z=36, 极数
3、2p=4,并联支路数 a=1，绘制三相单层绕组展开图。解：步骤 1 绘制槽电势星形图 槽距电角 =200, 槽电势星形图如上图Zp136（注意：不是槽星形图，而是槽电势星形图）步骤 2 分相、构成线圈 每极每相槽数 =36/4/3=3；每相在每个mq2极下所占有的槽数。步骤 3 极距 =36/4=9 ；一个极在定子圆周上所跨的距离，用槽数计。pZ2节距 y1=，整距;一个线圈的两边在定子圆周上所跨的距离，用槽数计。y1,长距根据极距画磁极（笔记） ，根据节距画线圈；绘制绕组展开图。步骤 4 由于相同极相组的绕组串联连接，与端部无关，可以把单层叠绕变成单层同心绕制。各线圈边连接的先后次序不影响每
4、相电势的大小，适当改变每相线圈边的连接顺序，除了同心式外，还可以得到交叉式、链式绕组的展开图。步骤 5 确定并联支路数。 （一般单层绕组每相最大并联支路数等于极对数）.本例 a=1步骤 6 把属于 A 相的所有极相组串联起来，形成 A 相。同理可得 B、C 相。A1,102,113,12-19,2820,2921,30X43 三相双层绕组(适合 10kW 以上交流电机)步骤 1 绘制槽电势星形图 槽距电角 =200, 槽电势星形图如上图Zp136（注意：不是槽星形图，而是槽电势星形图）步骤 2 分相、构成线圈 每极每相槽数 =36/4/3=3；每相在每个mq2极下所占有的槽数。步骤 3 极距
5、=36/4=9 ；一个极在定子圆周上所跨的距离，用槽数计。pZ2节距 y1=7,短距;一个线圈的两边在定子圆周上所跨的距离，用槽数计。交流绕组中，通常 5 次和 7 次谐波对电势、磁势波形影响比较大，为此选择双层短距绕组，节距 。这里 y1=7 说明线圈的一个边放在 m651y槽上层，另一边放在 m+y1 槽的下层。步骤 4 极相组划分（按上层边划分）步骤 5 确定并联支路数。 （一般双层绕组每相最大并联支路数等于极数）.本例 a=2步骤 6 展开图44 在正弦分布磁场下的绕组电动势1导体电势导体电势幅值 lvBEmc1导体电势有效值 111111 2.602602 ffpnlBnplBlvE
6、mmc 2匝电势、短距系数（1） 整距线匝：线匝电势为两个导体电势矢量和， 1.1 cct EE线匝电势有效值 114.2fEct（2） 短距线匝：此时两个导体电势矢量夹角为 ，根据矢量图得y，合成矢12)21sin(ctEy量有效值为， ，记 ，称112sinyEct 112yctkE为短距系数。112sinyky其物理意义：线圈短距时的电动势比整距时（k y1=1）应打折扣。k y11线圈有 Nc 个线匝时， 线圈的基波电动势为 =1tcyEN12yckE3线圈组电势、分布系数每个线圈组由 q 个线圈串联组成，这 q 个线圈电势的相量和就是线圈组电动势。每个线圈电动势为 Ey1，线圈间相差槽距电角 。q 个分布线圈相位关系假设如图示（笔记）则：因此线圈组电动势：REyq2sini111111 2sin2sin yqqyyq EkqEE物理意义：线圈分布时的电势比集中绕组应该打的折扣。绕组系数： 它是考虑到绕组短距、分布排列后感应电动势需1qyNk要打的折扣。整距绕组 ky1=1；短距绕组 kq1=1.4相电势一相绕组中一条支路所串联的线圈组电动势和就是每相电动势。滞后磁通 900 1114.2NNfkfkE 1.E.N 每相绕组每条支路串联总匝数。N=电机绕组总匝数/3a 或者 （双层） （单层）例cqNap2cqNap
