第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
本章研究： 交流绕组的连接规律； 正弦磁场下交流绕组的感应电动势： 通有正弦电流时单相绕组的磁动势： 通有对称三相电流时的磁动势
本章研究： 交流绕组的连接规律； 正弦磁场下交流绕组的感应电动势； 通有正弦电流时单相绕组的磁动势； 通有对称三相电流时的磁动势
前言 旋转磁场是交流电机工作的 基础 机械旋转磁场是通过原动机拖动磁极旋转可以产生机 械旋转磁场 电气旋转磁场是三相对称的交流绕组通入三相对称的 交流电流时会在电机的气隙空间产生电气旋转磁场
机械旋转磁场是通过原动机拖动磁极旋转可以产生机 械旋转磁场 ； 旋转磁场是交流电机工作的 基础 前言 电气旋转磁场是三相对称的交流绕组通入三相对称的 交流电流时会在电机的气隙空间产生电气旋转磁场
4.1交流绕组的构成原则和分类 一、基本知识 1.交流绕组的基本要求 合成电动势和合成磁动势波形接近正弦，幅值要 大、各谐波分量要小； 三相绕组基波电势、基波磁势对称，电阻、电抗 要平衡： 绕组的铜耗要小，用铜量要省； 绝缘要可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。 大小、频率、波形和对称的问题
一、基本知识 1.交流绕组的基本要求 ➢ 合成电动势和合成磁动势波形接近正弦，幅值要 大、各谐波分量要小； ➢ 三相绕组基波电势、基波磁势对称，电阻、电抗 要平衡； ➢ 绕组的铜耗要小，用铜量要省； ➢ 绝缘要可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。 4.1 交流绕组的构成原则和分类 大小、频率、波形和对称的问题
4.1交流绕组的构成原则和分类 一、基本知识 2.交流绕组的分类 ①相数：单相和多相绕组； 2 根据槽内层数：单层绕组和双层绕组： 每极下每相槽数：整数槽和分数槽。 根据绕法：叠绕组和波绕组：
4.1 交流绕组的构成原则和分类 一、基本知识 2.交流绕组的分类 ① 相数：单相和多相绕组； ② 根据槽内层数：单层绕组和双层绕组； ③ 每极下每相槽数：整数槽和分数槽。 ④ 根据绕法：叠绕组和波绕组；
4.2三相双层绕组 P≥10的三相交流电机，其定子绕组大多采用 双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数 主要优点： 1)可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， 以改善电动势和磁动势的波形 2)所有线圈具有相同的尺寸，便于制造： 3)端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度
的三相交流电机，其定子绕组大多采用 双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数 1） 可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， 以改善电动势和磁动势的波形； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。 2） 所有线圈具有相同的尺寸，便于制造； 主要优点： 4.2 三相双层绕组
上层边 下层边 双层绕组 槽楔 单层绕组
上层边 下层边 单层绕组 双层绕组 槽楔
4.2三相双层绕组 以Q=36,2p=4 的三相双层叠绕组来进行 (1分荟制情电动势星形图 (2)分相、构成线圈 (3)计算极距和节距（用槽数计） (4)极相组划分 (5)确定并联支路数 (6)把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组 展开图
4.2 三相双层绕组 以Q=36，2p=4 的三相双层叠绕组来进行 分析 （1） 绘制槽电动势星形图 （2）分相、构成线圈 （3）计算极距和节距（用槽数计） （4）极相组划分 （5）确定并联支路数 （6）把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组 展开图
4.2三相双层绕组 一、基本概念 1.机械角度：一个圆周几何角度是360°，在电机分析 中称为机械角度。 2.电角度：在电路理论中，随着时间按正弦规律变化的 物理量交变一次经过360°时间电角度。在电机中 导体经过一对磁极，其感应电动势交变一次，因此 一对磁极所对应的空间电角度称为360°空间电角度 (或者2π空间电弧度)。 3.电角度和机械角度的关系：若电机极对数为p,则一 个圆周代表p×360°空间电角度，因此与机械角度0 对应的空间电角度为p0
4.2 三相双层绕组 一、基本概念 1.机械角度： 一个圆周几何角度是360° ，在电机分析 中称为机械角度。 2.电角度：在电路理论中，随着时间按正弦规律变化的 物理量交变一次经过360°时间电角度。在电机中， 导体经过一对磁极，其感应电动势交变一次，因此 一对磁极所对应的空间电角度称为360°空间电角度 （或者 2π空间电弧度）。 3.电角度和机械角度的关系：若电机极对数为p，则一 个圆周代表p×360°空间电角度，因此与机械角度θ 对应的空间电角度为 p
4.2三相双层绕组 一、基本概念 4.槽距角α：表示相邻两个槽之间距离的空间电角度。 同时也是相邻槽中导体感应电动势的相位差 24 23 22 9 8 a=p360°/Q N2 S2 014 O19 Q是槽数 01 O11 O10 9
4.2 三相双层绕组 一、基本概念 4.槽距角a：表示相邻两个槽之间距离的空间电角度。 同时也是相邻槽中导体感应电动势的相位差 。 a = p360/Q Q是槽数 N2 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S2 N1 S1 n a