第4章--交流绕组—构成课件

电机学电机学电机学电机学Electric MachineryElectric Machinery（第（第5 5章章 交流绕组交流绕组构成）构成）电机学Electric Machinery（第5章 交流4.1 4.1 交流绕组构成交流绕组构成交流绕组构成交流绕组构成交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求三相双层绕组三相双层绕组槽电动势星形图槽电动势星形图三相单层绕组三相单层绕组4.1 交流绕组构成交流绕组的基本要求三相双层绕组槽电动势一、交流绕组的基本要求一、交流绕组的基本要求1.交流电机的简单工作原理交流电机的简单工作原理 同步发电机原理结构示意图同步发电机原理结构示意图同步发电机原理结构示意图同步发电机原理结构示意图导体感应电动势导体感应电动势大小大小波形波形频率频率三相对称性三相对称性 导体导体导体导体交流绕组交流绕组交流绕组交流绕组3一、交流绕组的基本要求1.交流电机的简单工作原理 同步发2.导体感应电动势导体感应电动势大小大小波形波形频率频率三相对称性三相对称性 42.导体感应电动势大小43.交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求绕组产生的电动势绕组产生的电动势绕组产生的电动势绕组产生的电动势(磁动势磁动势磁动势磁动势)接近正弦波。接近正弦波。接近正弦波。接近正弦波。三相绕组的基波电动势三相绕组的基波电动势三相绕组的基波电动势三相绕组的基波电动势(磁动势磁动势磁动势磁动势)必须对称。必须对称。必须对称。必须对称。在导体数一定时能获得较大的基波电动势在导体数一定时能获得较大的基波电动势在导体数一定时能获得较大的基波电动势在导体数一定时能获得较大的基波电动势(磁动势磁动势磁动势磁动势)。53.交流绕组的基本要求绕组产生的电动势(磁动势)接近正弦二、槽电动势星形图二、槽电动势星形图二、槽电动势星形图二、槽电动势星形图Z为电机槽数为电机槽数 2.槽槽距距电电角角1：相相邻邻两两槽槽中中导导体体感感应应电电动动势势的的相相位差位差。1.槽槽距距角角：相相邻邻两两槽槽之之间的机械角度。间的机械角度。6二、槽电动势星形图Z为电机槽数 2.槽距电角1：相例图中：例图中：Z=367例图中：Z=3673.槽电动势星形图槽电动势星形图 各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起，组成一个位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起，组成一个星形，称为槽电动势星形图。星形，称为槽电动势星形图。83.槽电动势星形图84.电角度电角度 磁密在空间为正弦分布，一对磁极便对应于一个磁密在空间为正弦分布，一对磁极便对应于一个完整正弦波，相当于完整正弦波，相当于360。如果磁极极对数是。如果磁极极对数是p，整个，整个圆周有圆周有p个完整正弦波，相当于个完整正弦波，相当于p 360。从几何的观。从几何的观点来看，整个圆周只有点来看，整个圆周只有360。圆周的空间几何角度称为机械角度，而圆周上对圆周的空间几何角度称为机械角度，而圆周上对应于磁场分布的角度称为电工角度，简称为电角度。应于磁场分布的角度称为电工角度，简称为电角度。电角度电角度p机械角度机械角度94.电角度电角度p机械角度95.相带相带120相带相带 60相带相带120相带相带60相带相带105.相带120相带 120相带60相带10m为交流绕组相数，为交流绕组相数，三相绕组，三相绕组，m3。6.每极每相槽数每极每相槽数q11m为交流绕组相数，三相绕组，m3。6.每极每相槽数q11三、三相单层绕组三、三相单层绕组三、三相单层绕组三、三相单层绕组 例：一台交流电机定子槽数例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数，极数2p=4，并联，并联支路数支路数a=1，试绘制三相单层绕组展开图。，试绘制三相单层绕组展开图。步骤：步骤：画槽电动势星形图；画槽电动势星形图；分相；分相；构成线圈；构成线圈；构成线圈组；构成线圈组；画绕组展开图。画绕组展开图。12三、三相单层绕组 例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数2p1313线圈线圈：在电机制造过程中，构成交流绕组的基本单：在电机制造过程中，构成交流绕组的基本单元一般不是导体而是线圈。线圈是串联好的两根导元一般不是导体而是线圈。线圈是串联好的两根导体或多根导体，相应地称为单匝线圈或多匝线圈体或多根导体，相应地称为单匝线圈或多匝线圈。(a)单匝线圈单匝线圈 (b)多匝线圈多匝线圈 (c)多匝线圈简易画法多匝线圈简易画法 节距节距：一个线圈的两个有效边在铁心圆周表面上所跨：一个线圈的两个有效边在铁心圆周表面上所跨的距离称为节距，用符号的距离称为节距，用符号y1表示，一般以槽数计。表示，一般以槽数计。y1 14线圈：在电机制造过程中，构成交流绕组的基本单元一般不是导体而y1 各个线圈的感应电动势有效值相等各个线圈的感应电动势有效值相等相邻线圈的感应电动势相位差为槽距电相邻线圈的感应电动势相位差为槽距电角角1单层绕组的线圈节距均为整距单层绕组的线圈节距均为整距极距极距：一个磁极在铁心圆周：一个磁极在铁心圆周表面上所占的范围称为极距，表面上所占的范围称为极距，用符号用符号表示，通常以用槽数表示，通常以用槽数或长度计。或长度计。15y1 各个线圈的感应电动势有效值相等极距：一个磁极在铁心圆周1616单层叠绕组单层叠绕组A相展开图，并联支路数相展开图，并联支路数a=1。线圈线圈线圈线圈线圈组线圈组线圈组线圈组线线圈圈组组：每每相相绕绕组组中中，相相邻邻的的线线圈圈串串联联在在一一起起，称称为为一一个个线线圈圈组组。一一个个线线圈圈组组中中的的线线圈圈个个数数为为每每极极每每相相槽数槽数q。17单层叠绕组A相展开图，并联支路数a=1。线圈线圈组线圈组线圈并联支路数并联支路数 每相的各个线圈每相的各个线圈组的感应电动势有组的感应电动势有效值相等，相位同效值相等，相位同相或反相。采用串相或反相。采用串并联方式形成并联方式形成a条条并联支路。并联支路。a=1a=2单层绕组每相最单层绕组每相最大并联支路数大并联支路数amax=p(极对数极对数)18并联支路数a=1a=2单层绕组每相最大并联支路数18单层叠绕组三相展开图，并联支路数单层叠绕组三相展开图，并联支路数a=1。19单层叠绕组三相展开图，并联支路数a=1。19单层同心式绕组单层同心式绕组A相展开图，并联支路数相展开图，并联支路数a=1。20单层同心式绕组A相展开图，并联支路数a=1。20四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组 例：一台交流电机定子槽数例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数，极数2p=4，并联支，并联支路数路数a=2，y1=7，试绘制三相双层叠绕组展开图。，试绘制三相双层叠绕组展开图。步骤：步骤：画槽电动势星形图；画槽电动势星形图；分相；分相；构成线圈；构成线圈；构成线圈组；构成线圈组；画绕组展开图。画绕组展开图。21四、三相双层绕组 例：一台交流电机定子槽数Z=36，极数2p2222双层叠绕组展开图双层叠绕组展开图(y1=7,a=2)。AX23双层叠绕组展开图(y1=7,a=2)。AX23双层叠绕组双层叠绕组A相展开图相展开图(y1=7,a=2)。双层叠绕组每相有双层叠绕组每相有2p（极数）个线圈组，每相最（极数）个线圈组，每相最大并联支路数大并联支路数 amax=2p24双层叠绕组A相展开图(y1=7,a=2)。双层叠绕组每相有