三相异步电动机的定子绕组.ppt

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1、3.2三相异步电动机的定子绕组三相异步电动机的旋转磁场是依靠定子绕组中通以交流电流来建立的。因此，定子绕组必须保证当它通以三相交流电流以后，其所建立的旋转磁场接近正弦波形以及由该旋转磁场在绕组本身中所感应的电动势是对称的。因此需要了解定子绕组的基本要求和分类，也需要了解三相异步电动机定子绕组的基本概念。3.2.1对三相异步电动机定子绕组的基本要求和分类1．对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

2、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。（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。2．定子绕组的分类异步电动机定子绕组的种类很多，按相数分，有单相、两相和三相绕组；按槽中绕组数量的不

3、同，有单层、双层和单双层混和绕组；按绕组端接部分的形状分，单层绕组有同心式、交叉式和链式之分；双层绕组有叠绕组和波绕组之分；按每极每相所占的槽数是整数还是分数，有整数槽和分数槽之分等。但构成原则是一致的。3.2.2三相异步电动机定子绕组的几个基本概念从三相异步电动机的工作原理可知，定子三相绕组是建立旋转磁场，进行能量转换的核心部件。为了便于掌握绕组的排列和连接规律，先介绍有关交流绕组的一些基本知识与概念。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3.9，在简化实际线圈的描述

4、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。图3.9交流绕组线圈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°

5、，因此电角度=p×机械角度。3．绕组及绕组展开图绕组是由多个线圈按一定方式连接起来构成的。表示绕组的连接规律一般用绕组展开图，即设想把定子（或转子）沿轴向展开、拉平，将绕组的连接关系画在平面上。4．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z1表示或式中D——定子铁心内径z1——定子铁心槽数5．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，

6、故较少采用。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3.2.3三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z1=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2．划分相带在图3.10的平面上画24根垂直

7、线表示定子z1=24个槽和槽中的线圈边，并且按1,2,…顺序编号。据q=2，即相邻2个槽组成一个相带（每个极距内属于同相的槽所占有的区域），两对磁极共有12个相带。每对磁极按U1,W2,V1（N极）U2,W1,V2（S极）顺序给相带命名，划分相带实际上是给定子上每个槽划分相属，如属于U相绕组的槽号有1,2,7,8,13,14,19,20这8个槽。3．画绕组展开图（1）链式绕组先画U相绕组。如图3.10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号槽的线圈边组成一个线圈，8号和13号

8、，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。对于三相绕组，仿上可以画出分别与U相相差1