自强不息 厚德载物 电机学 2010级卓越工程师班 爱国荣校 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 电机学 2010级卓越工程师班
自强不息 厚德载物 第三讲交流电机共性问题 交流电机基本结构 ·交流电机共性问题 交流（电枢）绕组的基本要求 交流绕组的基本参数 ·简单交流对称绕组 ·鼠笼结构交流绕组 ·磁极绕组 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 2 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 2 第三讲 交流电机共性问题 • 交流电机基本结构 • 交流电机共性问题 • 交流（电枢）绕组的基本要求 • 交流绕组的基本参数 • 简单交流对称绕组 • 鼠笼结构交流绕组 • 磁极绕组
自强不息 交流电机基本结构 厚德载物 铁芯 定子电枢 三相对称 ★★★★★ 异步电机 对称绕组 气隙 多相对称 铁芯 转子电枢 三相对称 对称绕组 交流电机 多相对称（鼠笼） 铁芯 电枢 三相对称 ★★★★★ 同步电机 对称绕组 气隙 多相对称 铁芯 磁极 集中绕组 磁极绕组 分布绕组 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 3 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 3 铁芯 交流电机基本结构 气隙 对称绕组 三相对称 铁芯 对称绕组 定子电枢 转子电枢 异 步 电 机 多相对称（鼠笼） 铁芯 气隙 对称绕组 集中绕组 铁芯 磁极绕组 电枢 磁极 同 步 电 机 分布绕组 三相对称 多相对称 三相对称 多相对称 交 流 电 机 ★★★★★ ★★★★★
自强不息 交流电机共性问题 厚德载物 (1)三相对称绕组的基本要求和排列方式 (2)三相对称绕组在正弦波气隙磁场下的感应电势 (3)三相对称绕组在正弦波对称电流下的气隙磁势 (4)气隙中磁势和磁场的时空关系 (5)绕组中的正弦电压、电流、电势和磁链时间相位关系 (6)电流与磁势的时空关系 (7)电势与磁场的时空关系 (8)交流电机的铁芯损耗 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 4 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 4 交流电机共性问题 （1）三相对称绕组的基本要求和排列方式 （2）三相对称绕组在正弦波气隙磁场下的感应电势 （3）三相对称绕组在正弦波对称电流下的气隙磁势 （4）气隙中磁势和磁场的时空关系 （5）绕组中的正弦电压、电流、电势和磁链时间相位关系 （6）电流与磁势的时空关系 （7）电势与磁场的时空关系 （8）交流电机的铁芯损耗
自强不息 厚德载物 交流绕组的基本要求 1.空间对称，三相轴线互差120电角； 2.对称电流产生圆形旋转磁场： 3.相同磁场产生的感应电势基波有效值最大； 4.三相绕组电气参数（电阻、电感、电容）相同； 5.气隙磁场空间谐波含量小： 6.节省材料，但具有足够的绝缘强度和机械强度； 7.工艺简单、制造方便。 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 5 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 5 交流绕组的基本要求 1. 空间对称，三相轴线互差1200电角； 2. 对称电流产生圆形旋转磁场； 3. 相同磁场产生的感应电势基波有效值最大； 4. 三相绕组电气参数（电阻、电感、电容）相同； 5. 气隙磁场空间谐波含量小； 6. 节省材料，但具有足够的绝缘强度和机械强度； 7. 工艺简单、制造方便
自强不息 交流绕组的基本参数 厚德载物 1.电枢槽数Z:电枢铁心表面均匀分布 2.绕组相数m:绕组中相互独立的部分 3.电机极数2p:设计磁极数 4.每极每相槽数q 5.槽间角：电角度 6.极距：每极槽数表示，或每极跨过空间距离 7.线圈节距：线圈两个边跨过的槽数表示 8.绕组系数 9.相带：每相正或负电流导体在一对极内占有的空间电角度 10.电角度=极对数×机械角度 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 6 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 6 交流绕组的基本参数 2. 绕组相数m：绕组中相互独立的部分 1. 电枢槽数Z：电枢铁心表面均匀分布 3. 电机极数2p：设计磁极数 5. 槽间角：电角度 4. 每极每相槽数q 6. 极距：每极槽数表示，或每极跨过空间距离 8. 绕组系数 7. 线圈节距：线圈两个边跨过的槽数表示 9. 相带：每相正或负电流导体在一对极内占有的空间电角度 10. 电角度=极对数×机械角度
自强不息 简单交流电枢绕组 厚德载物 Highlights★★★★★ 最简单三相对称绕组（一对极）： (1)电枢铁芯六个槽均匀分布； A相绕组轴线 (2)单层整数槽绕组，三个线圈； (3)600相带AZBXCY。 2x极距 B Xo A B相绕组轴线 C相绕组轴线 Highlights★★★★★ 绕组沿周向展开 三相绕组轴线 (1)空间互差1200电角，逆时针排列： (2)以电流产生磁场方向为正方向； 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 7 简单交流电枢绕组 Highlights ★ ★ ★ ★ ★ 最简单三相对称绕组（一对极）： （1）电枢铁芯六个槽均匀分布； （2）单层整数槽绕组，三个线圈； （3）600相带AZBXCY。 A Z C Y B X Highlights ★ ★ ★ ★ ★ 三相绕组轴线 （1）空间互差1200电角，逆时针排列； （2）以电流产生磁场方向为正方向； A相绕组轴线 B相绕组轴线 C相绕组轴线 C Z A X B Y S N 2x极距 绕组沿周向展开
自强不息 鼠笼结构交流电枢绕组 厚德载物 Highlights★★★★★ 鼠笼结构交流电枢绕组 (1)电枢铁芯18个槽均布； (2)每槽一个导条： (3)两端封闭短路： (4)极对数任意。 前后部分展开 展平 鼠笼结构 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 8 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 8 鼠笼结构交流电枢绕组 Highlights ★ ★ ★ ★ ★ 鼠笼结构交流电枢绕组 （1）电枢铁芯18个槽均布； （2）每槽一个导条； （3）两端封闭短路； （4）极对数任意。 鼠笼结构 前后部分展开 展平
自强不息 磁极绕组 厚德载物 N Highlights★★★★★ (1)集中线圈磁极绕组： 每极一个集中线圈； (2)分布线圈磁极绕组：每极一个同心绕组； 叠片磁极 N ⊕ ⊕ ⑧ F2 F1 ■的 集中线圈 磁极绕组 大小齿磁极 磁极铁芯 同心线圈磁极绕组 爱国荣校 2022-3-12 上海交通大学电气工程系谢宝昌 9 饮水思源
自 强 不 息 厚 德 载 物 爱 国 荣 校 饮 水 思 源 2022-3-12 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 9 磁极绕组 Highlights ★ ★ ★ ★ ★ （1）集中线圈磁极绕组：每极一个集中线圈； （2）分布线圈磁极绕组：每极一个同心绕组； N S F2 F1 磁极铁芯 叠片磁极 集中线圈 磁极绕组 大小齿磁极 N S 同心线圈磁极绕组