電動機的結構與維修(第2版)第三章教學指南

1、第三章 三相異步電動機的繞組本章教學提要知識要點：1. 學會識讀三相異步電動機單層走子繞組展開圖和端部接線圖。2. 學會識讀三相異步電動機雙層走子繞組展開圖。能力要點:能根據繞組展開圖分析常見三相異步電動機的走子繞組的接線規(guī)律及嵌線 規(guī)律。本章教學內容第一節(jié)繞組基本概念一、繞組、繞組展開圖及三相繞組構成原則1. 繞組、繞組展開圖繞組是電動機的電路部分，一般繞組都是由多個線圈或線圈組按一泄的方式聯接構成 的，這種的繞組基本元件是線圈。繞組的聯線規(guī)律一般用繞組展開圖來表示，設想把左子沿軸向切開并拉平，略去立子鐵 心部分，把槽中的線圈用一根單線表示，繪出的繞組平而原理圖，就是繞組展開圖。2. 三相繞

2、組構成原則（1）每相繞組每對磁極下按相帶順序U1-W2-V1-U2-W1-V2均勻分布：（2）繞組展開圖中相鄰相帶電流參考方向相反：（3）同相繞組線圈之間應順著電流參考方向連線；（4）線圈節(jié)距盡量短，以節(jié)省銅線。二、槽數和磁極數槽數就是鐵心上線槽總數，用字母Z表示。極數是每相繞組通電后所產生的磁極數，電動機的極數總是成對岀現的，所以電動機的 磁極數就是2 p。p = K fh三、極距和節(jié)距兩個相鄰磁極軸線之間的距離，稱為極距，用字母Z表示。極距的大小也可以用鐵心上 的線槽數表示，若疋子總槽數為Z,磁極數為2 P的電動機，英極距為極距也可以用長度表示，若Di為左子鐵心內徑，單位為mm,其極距為四

3、、電角度若磁場在空間按正弦波分布，則經過N、S對磁極，恰好相當于正弦曲線的一個周期, 導體中所感生的正弦電勢的變化亦為一個周期，變化一個周期即經過360。電角度，一對磁 極占有的空間是360。電角度。因此電角度=Px機械角度槽距角a,即相鄰槽之間的電角度。OC =Z?-36O五.每極每相槽數在三相電動機中，每個磁極所占槽數要均等地分給三相繞組，每一個極下每相所占的槽 數，稱為每極每相槽數，用字母q表示。六、相帶所謂相帶，就是每個極距內屬于每相的槽所占有的區(qū)域，一般三相異步電動機中都采用60。相帶的三相繞組。第二節(jié)三相異步電動機繞組的排列一、單層繞組單層繞組的每一個槽內只有一個線圈邊，整個繞組的

4、線圈數等于總槽數的一半。常用 的單層繞組有同心式、鏈式、交叉式等。1.同心式繞組現我們以J0242-2型三相異步電動機（左子槽數Z=24,同步轉速山=3000轉/分）為 例，說明單層同心式繞組展開圖的畫法。（1）計算數據60x50 13000 _ 1=12360 p 一 360 xlz24= 15（2 ）繪制繞組展開圖如圖3-1和圖3-2所示。3）檢查方法同心式繞組的特點是繞圈組中各線圈右距不等，各繞圈的軸線重合。優(yōu)點是端接部分互 相錯開，重疊層數較小，便于布置、散熱較好；缺點是線圈大小不等，繞線不方便。U1V2W1U2VI圖3-2 三相2極24槽電動機單層同心式繞組（4）端部接線規(guī)律、嵌線規(guī)

5、律根拯繞組展開圖可知：泄子繞組嵌線規(guī)律為嵌二空二吊4。（5）端部接線圖根拯上述定子繞組端部接線規(guī)律可畫出U相繞組端部接線圖如下：2鏈式繞組現以J0222-4型三相異步電動機，泄子槽數Z=24，極數2 P = 4為例，說明泄子單層 鏈式繞組展開圖的畫法。1）計算數據卩=字=2q =（2）繪制繞組展開圖a = z如圖34所示。360 卩 _ 360x2 3Q24八、15235V2.43圖/三相4極24槽電動機鏈式繞組1921U2z = 24 4x33）檢查方法同檢査同心式繞組一樣，設u、w相電流為正、V相為負，設U1-U2、W1-W2、 V1-V2的方向，看電流方向是否正確，或檢查是否形成4個磁極

6、。（4）端部接線規(guī)律、嵌線規(guī)律設線圈左邊線頭為頭，右邊為尾，根據繞組展開圖可確定24槽4極三相異步電動機鏈 式定子繞組端部接線規(guī)律為：頭接頭，尾結尾。24槽4極三相異步電動機鏈式泄子繞組嵌線規(guī)律為：嵌一空一，吊2。（5）端部接線圖根據上述左子繞組端部接線規(guī)律可畫出U相繞組端部接線圖如下：圖3-5 三相4極24槽電動機單層鏈式繞組3. 交叉鏈式繞組現以泄子槽數Z=36,極數2P = 4的電動機為例，說明左子單層交叉鏈式繞組展開圖 的畫法。1）計算數據36=9364x3360 卩N360 x2363）端部接線規(guī)律、嵌線規(guī)律設線圈左邊線頭為頭，右邊為尾，根據繞組展開圖可確左36槽4極三相異步電動機交

7、 叉式左子繞組端部接線規(guī)律為：兩個大線圈之間頭尾相接，兩個大線圈與小線圈之間為頭接 頭、尾結尾。36槽4極三相異步電動機交叉式左子繞組嵌線規(guī)律為：嵌二空一，嵌一空2,吊3。（4）端部接線圖根拯上述定子繞組端部接線規(guī)律可畫出端部接線圖如圖3-8所示。圖3-8三相4極36槽電動機單層交叉式繞組二、雙層繞組雙層繞組是每個線圈內有上、下兩條線圈邊，每個線圈的一條邊如果在某一個線槽的上 層，另一邊則放在相隔節(jié)距y的下層，整個繞組的線圈數等于槽數。雙層繞組所有線圈尺寸相同，便于繞制，端接部分形狀排列整齊，有利于散熱和增強機 械強度，并且可以靈活選擇線圈的節(jié)距，以調整線圈各有效邊的分布，改善磁場波形，提高

8、電氣性能，故雙層繞組廣泛應用于三相異步電動機中，常用的雙層繞組有雙層疊繞組、雙層 波繞組、分數槽繞組等。1.雙層疊繞組現在我們以三相4極36槽三相異步電動機為例，來說明雙層疊繞組展開圖的畫法。1）計算數據普=9Z.364x3360 一 360 x236=20W - 6r,貝Uy =舟 x 9 = 7.5節(jié)距y取7槽或8槽都可以，現我們取y= 8槽。（2 ）繪制繞組展開圖如圖3-9所示3-66U1O UZ(n) u相繞俎展開vaV2 I 1 W2 VIW1U2(b)三相繞紐展開圖圖3-9三相4極36槽雙層疊繞組(a) U相繞組展開圖 (b)三相繞組展開圖2.雙層波繞組疊繞組線圈間聯接線較長，在極

9、數較多時，聯接線就多。對于繞線式轉子異步電動機的 轉子繞組，如聯接線過多，就不易綁扎固定，同時重量也不易平衡。為了避免這個缺點，繞 線轉子中往往采用波繞組。波繞組的連接規(guī)律，是把所有同一極性(如N 1、N 2)下屬于同一相的線圈按一 左的次序串聯起來組成一組；再把所有另一極性(如Nl、N2)下屬于同一相的線圈按 一泄的次序串聯起來，組成另一組;最后把這兩組線圈根拯需要接成串聯或并聯，這樣就構 成了一相繞組。用同樣的方法將另外兩相聯好。例如，把上面所分析的4極36槽yi = 8的 定子繞組繞成波繞組，線圈應按下列次序聯接。U相繞組展開圖如圖3-10所示。 _ -八一f( + U1)_3_21 _2_2O_19(+U2)_(_U1)_1O_28_11_29_12_3O_(_U2)圖3J0三相雙層波繞線組(Zl=36, 2P=