9电机学-交流电机一般问题

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1、第四章交流电机理论的一般问题——交流绕组及其电动势和磁动势凸极同步发电机结构原理图笼形感应电动机结构原理图交流电机的共同问题交流电机（感应电机和同步电机）的共同问题三相交流绕组的结构；三相交流绕组产生的感应电势分析；三相交流绕组产生的磁势分析。定子铁心定子冲片定子线圈交流电机的绕组分布交流绕组的构成原则均匀原则：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τ表示每极每相槽数对称原则：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α，则相邻两相错开的槽数为120/α。电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；

2、线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。如线圈的一个边在N极下，另一个应在S极下。对交流绕组的要求（5）用铜少；下线方便；强度好。（1）交流绕组通电后，必须形成规定的磁场极数；（2）多相绕组必须对称，不仅要求m相绕组的匝数N、跨距y、线径及在圆周上的分布情况相同，而且m相绕组的轴线在空间上互差360/m电角度。（3）交流绕组通过电流所建立的磁场在空间的分布为正弦分布，且旋转磁场在交流绕组中感应电动势必须随时间按正弦规律变化。采用分布绕组和短距绕组。（4）在一定的导体数之下，建立的磁场最强而且感应电动势最大。因此线圈的跨距y尽可能接近极距，而且对于三相绕组尽可能采用60相带。（每个

3、极距内属于同一相的槽在圆周上连续所占有的电角度区域称为相带）。绕组基本概念★极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围；用长度表示/用槽数表示；★电角度：转子铁心的横截面是一个圆，其几何角度为360度。从电磁角度看，一对N,S极构成一个磁场周期，即1对极为360电角度；电机的极对数为p时，气隙圆周的角度数为p×360电角度。§4－2三相交流绕组交流电机的电枢绕组★线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线圈。单层绕组和双层绕组单层绕组一个槽中只放一个元件边；双层绕组一个槽中放两个元件边。一个槽所占的电角度数称为槽距角，

4、用α表示；相数用m表示；每个极域内每相所占的槽数称为每极每相槽数，用q表示。★槽距角，相数，每极每相槽数术语6：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。相带为了三相绕组对称，在每个极面下每相绕组应占有相等的范围——相带。每个极对应于180°电角度，如电机有m相，则每个相带占有180°/m电角度。三相电机m＝3，其相带为60°，按60°相带排列的绕组称为60°相带绕组。交流绕组单层绕组双层绕组同心式绕组链式绕组交叉链式绕组等元件式整距叠绕组双层叠绕组双层波绕组交流绕组的形式等元件式整距单层叠绕组同心式绕组链式绕组交叉链式绕组双层叠绕组（一）

5、单层叠绕组的构成1、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。将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电角度。实例：Z＝24（槽）、m＝3（相）、2p＝4（极）的单层叠绕组基本步骤：每极每相槽数每相绕组所占范围称为相带。各相所属的槽号按相带的顺序列表为：232421221920171815161314第二对极111291078563412第一对极YCXBZA123456789101112131415161718192021222324AZBXCY2、连线圈和线圈组：将一对极域内属于同一相的某两个线圈边连成一个线圈，共有q个线

6、圈。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。连线圈和线圈组线圈组连接3、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。最大并联支路数a＝p。4、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Y接法；三相Y连接三相连接实例：Z=24，2p=4，整距，m=3双层叠绕组分极分相：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；将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电角度。（二）双层叠绕组的构成每极每相槽数双层绕组应对每层导体确定其所

7、属相带。通常用上层导体的分相作为代表，称为槽的分相。按照绕组节距，下层边分相即自动确定。分相232421221920171815161314第二对极111291078563412第一对极YCXBZA槽星形图由于相邻的线圈在空间有一定的电角度（30电角），它们的电动势相量必然在时间上相差相同的电角30o。将各线圈的电动势相量同时绘出，得到电动势的星形图。123456789101112131415161718192021222324AZBXCY整个电机可绘出p个重叠的电动势星形图。根据给定的线圈