三相異步電動機(jī)定子繞組

1、三相異步電動機(jī)的定子繞組,小組成員：張杰、毛燦成、榮敏、吳嘉瑋,1,交流繞組的基本量,2,定子繞組的基本要求,3,分類：三相單層繞組,、,三相雙層繞組,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,1,線圈,組成交流繞組的單元是線圈。它有兩個引出線，一個,叫首端，另一個叫末端，如圖，在簡化實際線圈的描述時，,可用一匝線圈來等效多匝線圈，其中，鐵心槽內(nèi)的直線部,分稱為有效邊，槽外部分稱為端部。,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,2,電角度與機(jī)械角度,電機(jī)圓周在幾何上分成,360,，這個角度稱為機(jī)械角,度。從電磁觀點來看，若磁場在空間按正弦波分布，則經(jīng),過,N,S,一對磁極恰好相當(dāng)于正弦曲線的一個周期。如有導(dǎo),體去切割這

2、種磁場，經(jīng)過,N,S,一對磁極，導(dǎo)體中所感應(yīng)產(chǎn),生的正弦電動勢的變化也為一個周期，變化一個周期即經(jīng),過,360,電角度，因而一對磁極占有的空間是,360,電角,度。若電機(jī)有,p,對磁極，電機(jī)圓周期按電角度計算就為,p,360,，而機(jī)械角度總是,360,，因此電角度,=,p,機(jī)械角度。,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,3,極距,?,每個磁極沿定子鐵心內(nèi)圓所占的范圍稱為極距。極距,?,可用磁極所占范圍的長度或定子槽數(shù),Q,1,表示,。,4,節(jié)距,y,一個線圈的兩個有效邊所跨定子內(nèi)圓上的距離稱為,節(jié)距。一般節(jié)距,y,用槽數(shù)表示。當(dāng),y=,?,時，稱為整距繞,組，當(dāng),y,?,時，稱為短距繞組，當(dāng),y,?,

3、時，稱為長距繞,組。長距繞組端部較長，費(fèi)銅料，故較少采用。,Q,1,?,?,2,p,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,6,槽距角,?,相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，槽距角,?,用下式,0,表示,p,?,360,?,?,Q,1,槽距角,?,的大小即表示了兩相鄰槽的空間電角度，也反映,了兩相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動勢在時間上的相位移。,7,每極每相槽數(shù),q,每一個極下每相所占有的槽數(shù)稱為每極每相槽數(shù)，以,q,表示,Q,q,?,1,式中,m,1,定子繞組的相數(shù),2,pm,合肥學(xué)院,定子繞組的基本要求,（,1,）繞組通過電流之后，必須形成規(guī)定的磁極對數(shù)，這由,正確的連線來確定。,（,2,）三相繞組在空間布置上必

4、須對稱，以保證三相磁動勢,及電動勢對稱。這不僅要求每相繞組的匝數(shù)、線徑及在圓,周上的分布情況相同，而且要求三相繞組的軸線在空間互,差,120,電角度，因此一對磁極范圍內(nèi)六個相帶的順序為,U,1,W,2,V,1,U,2,W,1,V,2,。,合肥學(xué)院,定子繞組的基本要求,（,3,）三相繞組通過電流所建立的磁場在空間的分布應(yīng)盡量,為正弦分布且旋轉(zhuǎn)磁場在三相繞組中的感應(yīng)電動勢必須隨,時間按正弦規(guī)律變化。,（,4,）在一定的導(dǎo)體數(shù)之下，建立的磁場最強(qiáng)而且感應(yīng)電動,勢最大。,（,5,）用銅量少，嵌線方便，絕緣性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，散,熱條件好。,合肥學(xué)院,三相單層繞組,單層繞組在每一個槽內(nèi)只安放一個線圈邊，

5、所以三相繞,組的總線圈數(shù)等于槽數(shù)的一半?，F(xiàn)以,Q,1,=24,，要求繞成,2,p,=4,，,m,1,=3,的單層繞組為例，說明三相單層繞組的排列和連接,的規(guī)律。,1,計算繞組數(shù)據(jù),Q,1,24,?,?,?,?,6,2,p,1,4,Q,1,24,q,?,?,?,2,2,m,1,p,2,?,3,?,2,p,?,360,?,2,?,360,?,?,?,?,?,30,?,Q,1,24,合肥學(xué)院,三相單層繞組,2,劃分相帶,相帶,槽號,第一對極,A,Z B X C Y,23,、,24,、,1,、,2 3,、,4,、,5,、,6 7,、,8,、,9,、,10 11,、,12,、,13,、,14 15,、,

6、16,、,17,、,18 19,、,20,、,21,、,22,合肥學(xué)院,三相單層繞組,3,畫繞組展開圖（,鏈?zhǔn)嚼@組,）,先畫,U,相繞組。如圖所示，從同屬于,U,相槽的,2,號,槽開始，根據(jù),y,=,?,-,1=5,，把,2,號槽的線圈邊和,7,號槽的線圈,邊組成一個線圈，,8,號和,13,號，,14,號和,19,號，,20,號和,1,號,，共組成,4,個線圈，把這些同一極相的,2,p,=4,個線圈串聯(lián)成,一個,U,1,U,2,線圈組，構(gòu)成,U,相繞組。各線圈之間的連線按同,一相的相鄰的線圈邊電流應(yīng)反相的原則，連成一路串聯(lián)，,其規(guī)律是線圈的,“,尾連尾，頭連頭,”,。我們稱一相繞組為鏈,式繞組

7、。鏈?zhǔn)嚼@組為等距元件，而且每個線圈跨距小，端,部短，可以省銅，還有,q,=2,的兩個線圈各朝兩邊翻，散熱,好。,合肥學(xué)院,三相單層繞組,對于三相繞組，仿上可以畫出分別與,U,相相差,120,的,V,相（從,6,號槽開始）相差,240,的,W,相（從,10,號槽開始）的,繞組展開圖，從而得到三相對稱繞組,U,1,U,2, V,1,V,2, W,1,W,2,。然后根據(jù)銘牌要求，將線引至接線盒上連接成,Y,或,D,。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,雙層繞組是鐵心的每個線槽中分上、下兩層嵌放兩條,線圈邊的繞組。為了使各線圈分布對稱，安排嵌線時一般,某個線圈的一條邊如在上層，另一條則一定在下層。以疊,繞組為例

8、，這種繞組的線圈用一繞線模繞制，線圈端部逐,個相疊，均勻分布，故稱,“,疊繞組,”,。為使繞組產(chǎn)生的磁場分,布盡量接近正弦分布，一般取線圈節(jié)距等于極距,叫整距繞,組,，即,y,=,?,。,y,?,的繞組叫短距繞組。這種繞組可使電,動機(jī)工作性能得到改善，線圈繞制也方便，目前,10kW,以上,的電動機(jī)，幾乎都采用雙層短距疊繞組?，F(xiàn)以,4,極限,36,槽,三相電動機(jī)為例，討論三相雙層疊繞組的排列和連接的規(guī),律。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,1,計算繞組數(shù)據(jù),36,36,5,?,，即為短距繞組。若,y,?,?,?,9,q,?,?,3,，,y,?,?,5,4,3,?,4,6,不為整數(shù)，則應(yīng)當(dāng)取整數(shù)，但,y,小于,?,。,2,劃分相帶,畫,36,對虛實線代表,36,對有效邊（實線代表上層,邊，虛線代表下層邊）并按順序編號；根據(jù)每個相帶有,q,=3,個槽來劃分，兩對極共得到,12,個相帶，如,下表,所示,。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,相帶,槽號,第一對極,A,Z B X C Y,1,、,2,、,3 4,、,5,、,6 7,、,8,、,9 10,、,11,、,12 13,、,1