交流绕组及其电动势和磁动势

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1、第四章交流绕组及其电动势和磁动势4.1交流绕组的构成原则和分类4.2三相双层绕组4.3三相单层绕组4.4正弦磁场下交流绕组的感应电动势4.5感应电动势中的高次谐波4.6通有正弦交流电时单相绕组的磁动势4.7通有对称的三相电流时三相绕组的磁动势4.1交流绕组的构成原则和分类一、构成原则1.合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、谐波）2.三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差电角度）（即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同）3.铜耗减小，用铜量减少。4.绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制造方便二、交流绕组的分类按相数分为：单相、三相、多相按槽内层数分为：

2、单层（同心式、链式、交叉式）、双层（叠绕组、波绕组）、单双层每极每相槽数q：整数槽、分数槽三、基本概念1.极距τ：2.线圈节距y：整距y=τ；短距y<τ。3.槽距角α（电角度）：4.每极每相槽数q:5.电角度=p360°=p机械角度计量电磁关系的角度称为电角度（电气角度）。电机圆周在几何上占有角度为360°，称为机械角度。而从电磁方面看，一对磁极占有空间电角度为360°。一般而言，对于p对极电机，电角度=p机械角度。6.并联支路数a7.相带：60度相带——将一个磁极分成m份，每份所占电角度120度相带——将一对磁极分成m份，每份所占电角度8.极相组——将一个磁极下属于同

3、一相（即一个相带）的q个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。9.线圈组数=线圈个数/q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4.2三相双层绕组一、特点：⑴每个槽内放置上下两个线圈边⑵线圈个数等于槽数Q1（定子）⑶线圈组个数=Q1/q⑷每相线圈组数⑸每个线圈匝数为=每槽导体数/2⑹每个线圈组的匝数为*q⑺每相串联匝数N（即每极每条支路的匝数）二、优点：⑴可采用短距，改善电动势、磁动势的波形⑵线圈尺寸相同，便于绕制⑶端部排列整齐，利于散热机械强度高三、分类

4、⑴叠绕组——相邻两个串联绕组中，后一个绕组叠加在前一个线圈上⑵波绕组——两个相连接的线圈成波浪式前进三相双层绕组双层——每槽中有两个元件边，分为上下两层放置。靠近槽口的为上层，靠近槽底部为下层。每个元件均有一个边放在上层，一个边放在另一槽的下层，相隔距离取决于节距。元件的总数等于槽数，每相元件数即为槽数的三分之一。构造方法和步骤（举例：Z1=24,2p=4,整距,m=3)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。连线圈和线圈组：根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合

5、一个线圈）以上层边所在槽号标记线圈编号。将同一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？）将同一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：将属于同一相的2p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。按照同样的方法构造其他两相。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：设相数m＝3，极数2p＝4，槽数Z＝24，则每极每相槽数q＝2，槽距角a＝30°步骤：绘槽电势星形图分相——使各相电势最大，且三相电势对称绘绕组元件平面展开图首先画出等距离的24根平

6、行线段以表示槽号——表示各元件的上层边。在实线近旁画出虚线以表示下层元件边。把各槽按顺序编号，取槽号作为上层边的代号，取槽号加注上标'作为下层边代号。整矩绕组：跨距y＝τ＝6，每个元件的上层边与下层边相距6个槽。例如第l槽的上层边应与第7槽的下层边接成一个元件。同理2-8’，3-9’，4-10’，...相连，共计有24个元件。a相8个元件分成4个元件组，各元件组的连接规律为l-7‘-2-8’，7-13‘-8-14’，13-19‘-14-20’，19-1‘-20-2’，分别用I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示。当磁场切割绕组时，该四个元件组的电势大小相等，I、Ⅲ组电势时间上同相，Ⅱ、IV

7、组电势与I、Ⅲ组电势反相。各元件组可以串联、并联、或一半串联后再并联。相绕组可以有不同连接方式，当通以电流形成4极磁场。短距绕组取y＝5，每个元件跨5个槽，a相的4个元件组，分别是l-6'-2-7'，7-12'-8-13'，13-18'-14-19'，19-24'-20-l'4.3三相单层绕组一、特点：⑴每个槽内只有一个线圈边⑵线圈个数等于Q1/2⑶线圈组个数=Q1/2q⑷每相线圈组的个数=p（60°相带时）⑸每个线圈匝数Nc=每槽导体数⑹每个线圈组的匝数qNc⑺每相串联匝数N=每相总的串联匝数/a=pqNc/a=定子总导体数/2ma（即