第5章交流電機(jī)的繞組和電動(dòng)勢(shì)

1、電電 機(jī)機(jī) 學(xué)學(xué)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社國(guó)家國(guó)家“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材主編：孫旭東主編：孫旭東上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄12345上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流電機(jī)的種類交流電機(jī)的種類繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)同步同步電機(jī)電機(jī)異步異步電機(jī)電機(jī)凸極同步電機(jī)凸極同步電機(jī)籠型異步電機(jī)籠型異步電機(jī)隱極同步電機(jī)隱極同步電機(jī)可以作為可以作為發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)，也可以作也可以作為電動(dòng)機(jī)。為電動(dòng)機(jī)。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流電機(jī)交流電機(jī)w同步電機(jī)和異步電機(jī)運(yùn)行原理不同。同步電機(jī)和異步電機(jī)運(yùn)行原理不同。w但是兩者在定子結(jié)構(gòu)、定子繞組以及繞但是兩者在定子結(jié)構(gòu)、定子繞組以及繞組

2、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)等方面組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)等方面有很多共同的地方，將這些作為共同問(wèn)有很多共同的地方，將這些作為共同問(wèn)題來(lái)一起進(jìn)行研究。題來(lái)一起進(jìn)行研究。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄(1)(1)同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理w原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。w勵(lì)磁繞組中通入直流電勵(lì)磁繞組中通入直流電。w 導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)lvbe 用右手定則判斷；圖中所用右手定則判斷；圖中所示時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槌鍪緯r(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槌黾埫?。紙面?轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一周，定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變一個(gè)周

3、期。帶上負(fù)載變一個(gè)周期。帶上負(fù)載則可以輸出電能。則可以輸出電能。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n1的單位為的單位為r/min。對(duì)于對(duì)于p p對(duì)極的電機(jī)而對(duì)極的電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)一言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變p p個(gè)個(gè)周期。周期。601pnf 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理p同步電動(dòng)機(jī)的基本原理同步電動(dòng)機(jī)的基本原理定子通電形成旋轉(zhuǎn)定子通電形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，等效為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，等效為旋轉(zhuǎn)的磁極。的磁極。定子繞組磁定子繞組磁勢(shì)產(chǎn)生的勢(shì)產(chǎn)生的氣隙圓形旋氣隙圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)

4、子勵(lì)磁產(chǎn)與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁產(chǎn)生的磁場(chǎng)有相同的極生的磁場(chǎng)有相同的極對(duì)數(shù)，磁極相互吸引，對(duì)數(shù)，磁極相互吸引，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同同步電動(dòng)機(jī)步電動(dòng)機(jī)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理w極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p一定時(shí)，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一定時(shí)，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率頻率f 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1有嚴(yán)格的關(guān)系，稱為同有嚴(yán)格的關(guān)系，稱為同步關(guān)系。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速步關(guān)系。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1稱為同步轉(zhuǎn)速。稱為同步轉(zhuǎn)速。w這種電機(jī)稱為同步電機(jī)。這種電機(jī)稱為同步電機(jī)。601pnf 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄(2)(2)異步電機(jī)的工作原理異步電機(jī)的工作原理p籠型異步電機(jī)籠型異步電機(jī)(1)(1)電生磁電生

5、磁：三相對(duì)稱繞三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2)(2)磁生電磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。動(dòng)勢(shì)和電流。(3)(3)電磁力電磁力：轉(zhuǎn)子載流轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流繞組交流繞組p由由交流電機(jī)的工作原理可見，交交流電機(jī)的工作原理可見，交流繞組是電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵流繞組是電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。部件。p

6、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；p產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄2.2.對(duì)交流繞組的要求對(duì)交流繞組的要求p導(dǎo)體數(shù)一定情況下，能產(chǎn)生較大的基波電導(dǎo)體數(shù)一定情況下，能產(chǎn)生較大的基波電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；p三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱；三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱；p三相繞組阻抗相等；三相繞組阻抗相等；p電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形盡可能接近正弦；電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形盡可能接近正弦；p較好的散熱，一定的絕緣強(qiáng)度；較好的散熱，一定的絕緣強(qiáng)度；p工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流繞組的電動(dòng)勢(shì)交流繞組的電動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)的繞組是由放置在交流電機(jī)的繞組是由放置在鐵心槽中

7、的導(dǎo)體通過(guò)一定的方式鐵心槽中的導(dǎo)體通過(guò)一定的方式聯(lián)結(jié)而成的。聯(lián)結(jié)而成的。導(dǎo)體導(dǎo)體線匝線匝線圈線圈線圈組線圈組相繞組相繞組由簡(jiǎn)單到復(fù)雜由簡(jiǎn)單到復(fù)雜上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄元件元件( (線圈線圈) )上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄繞組繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)1 1：電角度p磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)磁極，電勢(shì)磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)磁極，電勢(shì)變化一個(gè)周期，稱為（一個(gè)周變化一個(gè)周期，稱為（一個(gè)周期）期）360360電角度。在電機(jī)中電角度。在電機(jī)中一對(duì)磁極所對(duì)應(yīng)的角度定義為360電角度。（幾何上，把一。（幾何上，把一圓周所對(duì)應(yīng)的角度定義為圓周所對(duì)應(yīng)的角度定義為360360機(jī)械角度。）機(jī)械角度。）p磁極對(duì)數(shù)為磁極對(duì)數(shù)為

8、p p圓周機(jī)械角度為圓周機(jī)械角度為360360電角度為電角度為 p p* *360360 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)2 2：相帶p為了三相繞組對(duì)稱，為了三相繞組對(duì)稱，在每個(gè)極面下每相繞組應(yīng)占有相等的范圍相帶。p每個(gè)極對(duì)應(yīng)于每個(gè)極對(duì)應(yīng)于180180電角度，如電機(jī)有電角度，如電機(jī)有m m相，則每相，則每個(gè)相帶占有個(gè)相帶占有 電角度。三相電機(jī)電角度。三相電機(jī)m m3 3，其相帶其相帶為為6060，按，按6060相帶排列的繞組稱為相帶排列的繞組稱為6060相帶繞組。相帶繞組。m180上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄6060相帶繞組相帶繞組p把把每對(duì)極所對(duì)應(yīng)的定子槽等分為六個(gè)等分。所對(duì)應(yīng)的定子槽等分為六個(gè)

9、等分。依次稱為依次稱為a a、cc、b b、aa、c c、bb相帶，各相相帶，各相繞組放在各自的相帶范圍內(nèi)繞組放在各自的相帶范圍內(nèi)N NS SN NS SS SN N上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)3 3：每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q qp每個(gè)極面下每相占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z Z、極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p p和相數(shù)和相數(shù)m m為，則為，則 pq1q1分布繞組分布繞組p整數(shù)槽繞組整數(shù)槽繞組q q為整數(shù)為整數(shù)p分?jǐn)?shù)槽繞組分?jǐn)?shù)槽繞組q q為分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)pmZq2上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)4 4：槽距角槽距角 p相鄰兩槽之間的電角度p已知總槽已知總槽數(shù)數(shù)Z Z、極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p p圓周的電角度Zp

10、360上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)5 5：極距極距p相鄰兩磁極對(duì)應(yīng)位置兩點(diǎn)之間的圓周距離 幾何尺寸幾何尺寸每極所對(duì)應(yīng)的定子內(nèi)圓弧每極所對(duì)應(yīng)的定子內(nèi)圓弧長(zhǎng)長(zhǎng) 設(shè)設(shè)D D為定子內(nèi)圓直徑。為定子內(nèi)圓直徑。p槽數(shù)表示極距：槽數(shù)表示極距： 即基波磁場(chǎng)每極所對(duì)應(yīng)的槽數(shù)即基波磁場(chǎng)每極所對(duì)應(yīng)的槽數(shù)pD2pZ2上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)6 6：節(jié)距節(jié)距 y (y (跨距跨距) )p表示元件的寬度。元件放在槽內(nèi)，其寬度表示元件的寬度。元件放在槽內(nèi)，其寬度可可用元件兩邊所跨越的槽數(shù)表示。 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流繞組的構(gòu)成交流繞組的構(gòu)成上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄交流繞組的電動(dòng)勢(shì)交

11、流繞組的電動(dòng)勢(shì)p繞組聯(lián)結(jié)的原則繞組聯(lián)結(jié)的原則p盡量充分利用導(dǎo)體（產(chǎn)生的感應(yīng)盡量充分利用導(dǎo)體（產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)盡可能大）。電動(dòng)勢(shì)盡可能大）。p電動(dòng)勢(shì)質(zhì)量好。電動(dòng)勢(shì)質(zhì)量好。p波形接近正弦波形接近正弦p三相對(duì)稱三相對(duì)稱p節(jié)省材料。節(jié)省材料。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eb lv 與導(dǎo)體所在處的氣隙磁通密度與導(dǎo)體所在處的氣隙磁通密度b 、導(dǎo)體長(zhǎng)度、導(dǎo)體長(zhǎng)度 l 和和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度 v 有關(guān)。有關(guān)。 對(duì)于確定的電機(jī)而言，長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速都是確定的，對(duì)于確定的電機(jī)而言，長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速都是確定的，所以著重分析氣隙磁通密度。所以著重分析氣隙磁通密度。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)

12、勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p為為方便進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，建立直角坐標(biāo)系方便進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，建立直角坐標(biāo)系p在轉(zhuǎn)子表面；在轉(zhuǎn)子表面；p原點(diǎn)、橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)。原點(diǎn)、橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)。p規(guī)定物理量的參考方向規(guī)定物理量的參考方向p氣隙磁通由轉(zhuǎn)子進(jìn)入定子方向?yàn)檎鄽庀洞磐ㄓ赊D(zhuǎn)子進(jìn)入定子方向?yàn)檎?，相?yīng)的磁通密度也為正；應(yīng)的磁通密度也為正；p電動(dòng)勢(shì)以出紙面方向?yàn)檎ｋ妱?dòng)勢(shì)以出紙面方向?yàn)檎?。上?yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)FfNf If 產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)，用氣產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)，用氣隙磁通密度隙磁通密度 b 表示。表示。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p習(xí)慣上采用

13、每極磁通量來(lái)習(xí)慣上采用每極磁通量來(lái)計(jì)算電動(dòng)勢(shì)計(jì)算電動(dòng)勢(shì)1260np1122. 2fE 11mp2Bl11m12EBlv11p26060nnvDp1 為氣隙基波每極磁通量；為氣隙基波每極磁通量； p 為極距。為極距。a)二極交流發(fā)電機(jī)b)主極磁場(chǎng)在空間的分布c)導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波形圖4-10 氣隙磁場(chǎng)正弦分布時(shí)導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)NSe1bB1t0e1N01800360bne1定子上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)A112sineEt上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄電角度與機(jī)械角度電角度與機(jī)械角度w轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)極，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)極，定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就交變一次，即就

14、交變一次，即經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)360 。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄電角度與機(jī)械角度電角度與機(jī)械角度w在在電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué)中，將中，將一對(duì)極一對(duì)極在空間上占據(jù)在空間上占據(jù)的機(jī)械角度定義為的機(jī)械角度定義為360，稱為，稱為空間電角空間電角度，用度，用 表示。表示。w原來(lái)的空間一周對(duì)應(yīng)的原來(lái)的空間一周對(duì)應(yīng)的360 ，稱為，稱為空空間機(jī)械角度，用間機(jī)械角度，用 表示。表示。p上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p與導(dǎo)體與導(dǎo)體A相距一個(gè)角度相距一個(gè)角度的導(dǎo)體的導(dǎo)體B的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)t 時(shí)刻，時(shí)刻，11m0sin()bBt0tB1102sin()eEteB1與與eA1的有效值相同，但相

15、位不同。的有效值相同，但相位不同。A112sineEt上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)A112sineEtB1102sin()eEt上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄結(jié)論結(jié)論w導(dǎo)體導(dǎo)體B 與導(dǎo)體與導(dǎo)體A 在空間上相差在空間上相差 電電角度，它們的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上角度，它們的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上也相差也相差 電角度。電角度。w順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向看，空間上順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向看，空間上超前超前，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上滯則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上滯后。后。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄導(dǎo)體的諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體的諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p同理也可以得到同理也可以得到5 5次、次、7 7次等各次諧次等各次諧

16、波電動(dòng)勢(shì)波電動(dòng)勢(shì)33msin3bB333m3sin32sin3eb lvBlvtEt33322. 2fE上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線匝線匝1y -節(jié)距上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)w要使線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，應(yīng)選節(jié)距等要使線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，應(yīng)選節(jié)距等于一個(gè)極距的兩根導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成線匝。于一個(gè)極距的兩根導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成線匝。w節(jié)距等于一個(gè)極距，稱為整距。節(jié)距等于一個(gè)極距，稱為整距。1y w節(jié)距可以不等于一個(gè)極距，可以形成短距節(jié)距可以不等于一個(gè)極距，可以形成短距或者長(zhǎng)距。或者長(zhǎng)距。1,y 長(zhǎng)距1,y 短距上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄整距

17、線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線匝的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為整距線匝的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為T114.44Ef上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄整距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)w多個(gè)同樣的線匝構(gòu)成線圈。多個(gè)同樣的線匝構(gòu)成線圈。w整距線圈就是多匝的整距線匝，整距線圈就是多匝的整距線匝，各線匝之間相互各線匝之間相互絕緣絕緣。線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)為Nk（即（即Nk個(gè)個(gè)線匝串聯(lián)）。線匝串聯(lián)）。K1KT1K14.44EN EfN 整距線圈的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線圈的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為有效值為上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層集中整距繞組三相單層集中整距繞組p沿著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方沿著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向看，

18、空間上超前，向看，空間上超前，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上滯后。上滯后。w 三相對(duì)稱的交流電動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱的交流電動(dòng)勢(shì) 三相有效值相同；三相有效值相同； A相電動(dòng)勢(shì)超前相電動(dòng)勢(shì)超前B相相120電角度，電角度，B相超相超前前C相相120電角度。電角度。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層集中整距繞組三相單層集中整距繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層集中整距繞組三相單層集中整距繞組p三相繞組可以聯(lián)結(jié)成星形或者三角形三相繞組可以聯(lián)結(jié)成星形或者三角形上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層集中整距繞組三相單層集中整距繞組w三相單層集中整距繞組，非常簡(jiǎn)單。三相單層集中整距繞組，非常簡(jiǎn)單。w繞組集中，發(fā)熱集

19、中，散熱困難。繞組集中，發(fā)熱集中，散熱困難。w鐵心表面有很多空間沒(méi)有利用，不經(jīng)鐵心表面有很多空間沒(méi)有利用，不經(jīng)濟(jì)。濟(jì)。w電動(dòng)勢(shì)的波形不好。電動(dòng)勢(shì)的波形不好。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄* * 連連成成三相繞組三相繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄w為充分利用空間，沿圓周均布多根導(dǎo)體。為充分利用空間，沿圓周均布多根導(dǎo)體。 電動(dòng)勢(shì)盡可能大電動(dòng)勢(shì)盡可能大 三相對(duì)稱三相對(duì)稱以以p2，定子上均勻分，定子上均勻分布布24槽為例進(jìn)行說(shuō)明。槽為例進(jìn)行說(shuō)明。（定子槽數(shù)（定子槽數(shù)Q24）上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p電動(dòng)勢(shì)星形相量圖電動(dòng)勢(shì)星形相量圖w 槽距角槽距角 相 鄰

20、 兩 個(gè) 槽相 鄰 兩 個(gè) 槽之 間 相 距 的之 間 相 距 的空間電角度?？臻g電角度。3602 3603024pQp分相分相相帶相帶每極下每每極下每相占有的區(qū)域相占有的區(qū)域。60相帶相帶p每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)qm為相數(shù)為相數(shù)24222 3 2Qqmp 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p繞組展開圖繞組展開圖上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p繞組展開圖繞組展開圖w 相繞組的聯(lián)結(jié)（并聯(lián)支路數(shù)）。相繞組的聯(lián)結(jié)（并聯(lián)支路數(shù)）。w 最大并聯(lián)支路數(shù)最大并聯(lián)支路數(shù)ap。w 根據(jù)分相的結(jié)果對(duì)線圈邊進(jìn)行聯(lián)結(jié)，形成根據(jù)分相的結(jié)果對(duì)線圈邊進(jìn)行聯(lián)結(jié)，形成線圈組。線

21、圈組。w 每一對(duì)極下形成一個(gè)線圈組，共每一對(duì)極下形成一個(gè)線圈組，共p個(gè)線圈組。個(gè)線圈組。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p整距分布線圈組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算整距分布線圈組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組q1K d114.44EfqN k p在線圈集中在一起時(shí)在線圈集中在一起時(shí)的電動(dòng)勢(shì)基礎(chǔ)上乘上基的電動(dòng)勢(shì)基礎(chǔ)上乘上基波分布因數(shù)波分布因數(shù)kd1 。p也可看成線圈仍集中也可看成線圈仍集中在一起，但有效匝數(shù)減在一起，但有效匝數(shù)減小為小為qNkkd1。d1sin2sin2qkqdsin2sin2qkqw對(duì)于對(duì)于 次次諧波，諧波，上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄

22、三相單層分布繞組三相單層分布繞組p整距分布相繞組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算整距分布相繞組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算每相每支路串聯(lián)匝數(shù)每相每支路串聯(lián)匝數(shù)q1K d114.44EfqN k 線圈組線圈組1K d111 d1114.444.44EfqN kpafN k K1pqNNa相繞組相繞組K1K14.44EfN 線圈線圈基波基波上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p諧波電動(dòng)勢(shì)諧波電動(dòng)勢(shì)qK d4.44EfqN k線圈組線圈組K d1 d14.444.44EfqN kpafN k相繞組相繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組的特點(diǎn)三相單層分布繞組的特點(diǎn)p線圈數(shù)（槽數(shù)線圈數(shù)（槽數(shù) Q 的一半）的一半

23、）p最大并聯(lián)支路數(shù)（極對(duì)數(shù)最大并聯(lián)支路數(shù)（極對(duì)數(shù)p）p每相每支路串聯(lián)匝數(shù)每相每支路串聯(lián)匝數(shù)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)p有效利用鐵心表面空間；有效利用鐵心表面空間；p可以削弱繞組的諧波電動(dòng)勢(shì)；可以削弱繞組的諧波電動(dòng)勢(shì)；p每個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊，嵌線方便；每個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊，嵌線方便；p便于散熱。便于散熱。10kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)采用。以下的三相異步電動(dòng)機(jī)采用。p缺點(diǎn)缺點(diǎn)p單層分布繞組單層分布繞組不能任意短距不能任意短距，無(wú)法利用短距進(jìn)，無(wú)法利用短距進(jìn)一步削弱諧波電動(dòng)勢(shì)，改善電動(dòng)勢(shì)的波形。一步削弱諧波電動(dòng)勢(shì)，改善電動(dòng)勢(shì)的波形。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄

24、p為了進(jìn)一步削弱諧波電動(dòng)勢(shì)，使電為了進(jìn)一步削弱諧波電動(dòng)勢(shì)，使電動(dòng)勢(shì)波形接近正弦。動(dòng)勢(shì)波形接近正弦。p采用雙層分布短距繞組，利用短距采用雙層分布短距繞組，利用短距來(lái)進(jìn)一步改善電動(dòng)勢(shì)波形。來(lái)進(jìn)一步改善電動(dòng)勢(shì)波形。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p雙層繞組是在每個(gè)雙層繞組是在每個(gè)槽中放置兩個(gè)線圈邊，槽中放置兩個(gè)線圈邊，線圈的一個(gè)邊在一個(gè)線圈的一個(gè)邊在一個(gè)槽的上層，另一邊則槽的上層，另一邊則在另外一個(gè)槽的下層。在另外一個(gè)槽的下層。p各線圈的構(gòu)成相同。各線圈的構(gòu)成相同。w 節(jié)距不受限制，可節(jié)距不受限制，可取為需要的值。取為需

25、要的值。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p雙層疊繞組雙層疊繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄短距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)短距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)p基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為基波節(jié)距因數(shù)。為基波節(jié)距因數(shù)。K1K p114.44EfN k p1sin2ky上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p如何來(lái)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，形成三相雙層分如何來(lái)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，形成三相雙層分布短距繞組布短距繞組以極對(duì)數(shù)為以極對(duì)數(shù)為2、定子上均勻分布、定子上均勻分布36槽為例進(jìn)行說(shuō)明。槽為例進(jìn)行說(shuō)明。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p電動(dòng)勢(shì)星形相量圖電動(dòng)勢(shì)星形相

26、量圖w 槽距角槽距角3602 3602036pQp2，Q3636322 3 2Qqmp w 每極每每極每相槽數(shù)相槽數(shù)w每個(gè)相量表示的是每每個(gè)相量表示的是每個(gè)個(gè)線圈線圈的電動(dòng)勢(shì)相量。的電動(dòng)勢(shì)相量。w線圈數(shù)等于槽數(shù)。線圈數(shù)等于槽數(shù)。p分相分相將線圈劃分給三相。將線圈劃分給三相。 60 相帶法相帶法 120 相帶法相帶法上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p節(jié)距的選擇節(jié)距的選擇w短短1/3節(jié)距，可以節(jié)距，可以完全消除完全消除3次諧波；次諧波；w 需要削弱的主要是需要削弱的主要是5、7次諧波電動(dòng)勢(shì)；次諧波電動(dòng)勢(shì)；w 短短1/5節(jié)距，可以節(jié)距，可以完全消除完全消除5次諧波。次

27、諧波。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組p繞組展開圖繞組展開圖w 每相在每極下有一個(gè)線圈組每相在每極下有一個(gè)線圈組極相組。極相組。w 極相組數(shù)極相組數(shù)2p。最大并聯(lián)支路數(shù)。最大并聯(lián)支路數(shù)2p。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄AZBXCY圖圖4 41 1 三相雙層繞組的槽電動(dòng)勢(shì)星形圖三相雙層繞組的槽電動(dòng)勢(shì)星形圖(36,24)Qp上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄相帶相帶槽號(hào)槽號(hào)極極 對(duì)對(duì)ABCXYZ1,2,34,5,67,8,910,11,12 13,14,15 16,17,1819,20,2122,23,24 25,26,27 28,29,30 31,32,33 34,35,36第

28、一對(duì)極下第一對(duì)極下（1槽槽18槽）槽）第二對(duì)極下第二對(duì)極下（19槽槽36槽）槽）表4-1 各個(gè)相帶的槽號(hào)分布 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄1 35 7 9 11 13151719 21232527 293133351 2 310 11 1219 20 2128 29 30N NN NS SS S圖4-2 三相雙層疊繞組的A繞組的展開圖上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄 -1-2-3- -10-11-12-19-20-21- -28-29-30-圖：圖：A相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）123192021101112282930圖4-3 A相繞組線圈的連接圖（兩條并聯(lián)支路）1A1X2A2XXXAA1A1X2A2X上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄圖4-5 極相組的合成電動(dòng)勢(shì)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄1,sft1t1t2t2t3t3ts圖4-6 不同瞬間時(shí)單相繞組的基波脈振磁動(dòng)勢(shì)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相雙層分布短距繞組三相雙層分布短距繞組1