第5章交流電機(jī)的繞組和電動勢

1、電電 機(jī)機(jī) 學(xué)學(xué)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社國家國家“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材主編：孫旭東主編：孫旭東上頁上頁下頁下頁目錄目錄12345上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁目錄目錄交流電機(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機(jī)。為電動機(jī)。上頁上頁下頁下頁目錄目錄交流電機(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)電動勢和繞組產(chǎn)生磁動勢等方面組感應(yīng)電動勢和繞組產(chǎn)生磁動勢等方面有很多共同的地方，將這些作為共同問有很多共同的地方，將這些作為共同問題來一起進(jìn)行研究。題來一起進(jìn)行研究。上頁上頁下頁下頁目錄目錄(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原動機(jī)原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。w勵磁繞組中通入直流電勵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)電動勢生感應(yīng)電動勢lvbe 用右手定則判斷；圖中所用右手定則判斷；圖中所示時刻電動勢的方向?yàn)槌鍪緯r刻電動勢的方向?yàn)槌黾埫?。紙面?轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周，定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢正負(fù)交導(dǎo)體感應(yīng)電動勢正負(fù)交變一個周

3、期。帶上負(fù)載變一個周期。帶上負(fù)載則可以輸出電能。則可以輸出電能。上頁上頁下頁下頁目錄目錄同步電機(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。對于對于p p對極的電機(jī)而對極的電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢正負(fù)交變電動勢正負(fù)交變p p個個周期。周期。601pnf 上頁上頁下頁下頁目錄目錄同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理p同步電動機(jī)的基本原理同步電動機(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，等效為旋轉(zhuǎn)磁場，等效為旋轉(zhuǎn)的磁極。的磁極。定子繞組磁定子繞組磁勢產(chǎn)生的勢產(chǎn)生的氣隙圓形旋氣隙圓形旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)

4、子勵磁產(chǎn)與轉(zhuǎn)子勵磁產(chǎn)生的磁場有相同的極生的磁場有相同的極對數(shù)，磁極相互吸引，對數(shù)，磁極相互吸引，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同同步電動機(jī)步電動機(jī)上頁上頁下頁下頁目錄目錄同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理w極對數(shù)極對數(shù)p一定時，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的一定時，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的頻率頻率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 上頁上頁下頁下頁目錄目錄(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：三相對稱繞三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。(2)(2)磁生電磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。動勢和電流。(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）體在磁場作用下受電磁力作磁場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)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。上頁上頁下頁下頁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)電動勢；產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；p產(chǎn)生磁動勢。產(chǎn)生磁動勢。上頁上頁下頁下頁目錄目錄2.2.對交流繞組的要求對交流繞組的要求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)生較大的基波電動勢和磁動勢；動勢和磁動勢；p三相繞組感應(yīng)電動勢對稱；三相繞組感應(yīng)電動勢對稱；p三相繞組阻抗相等；三相繞組阻抗相等；p電動勢和磁動勢的波形盡可能接近正弦；電動勢和磁動勢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工藝簡單、維護(hù)方便。工藝簡單、維護(hù)方便。上頁上頁下頁下頁目錄目錄交流繞組的電動勢交流繞組的電動勢 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)體通過一定的方式鐵心槽中的導(dǎo)體通過一定的方式聯(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單到復(fù)雜由簡單到復(fù)雜上頁上頁下頁下頁目錄目錄元件元件( (線圈線圈) )上頁上頁下頁下頁目錄目錄繞組繞組上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語1 1：電角度p磁場每轉(zhuǎn)過一對磁極，電勢磁場每轉(zhuǎn)過一對磁極，電勢變化一個周期，稱為（一個周變化一個周期，稱為（一個周期）期）360360電角度。在電機(jī)中電角度。在電機(jī)中一對磁極所對應(yīng)的角度定義為360電角度。（幾何上，把一。（幾何上，把一圓周所對應(yīng)的角度定義為圓周所對應(yīng)的角度定義為360360機(jī)械角度。）機(jī)械角度。）p磁極對數(shù)為磁極對數(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 上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語2 2：相帶p為了三相繞組對稱，為了三相繞組對稱，在每個極面下每相繞組應(yīng)占有相等的范圍相帶。p每個極對應(yīng)于每個極對應(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，則每個相帶占有個相帶占有 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上頁上頁下頁下頁目錄目錄6060相帶繞組相帶繞組p把把每對極所對應(yīng)的定子槽等分為六個等分。所對應(yīng)的定子槽等分為六個

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上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語3 3：每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q qp每個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、極對數(shù)極對數(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上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語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、極對數(shù)極對數(shù)p p圓周的電角度Zp

10、360上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語5 5：極距極距p相鄰兩磁極對應(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應(yīng)的定子內(nèi)圓弧每極所對應(yīng)的定子內(nèi)圓弧長長 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： 即基波磁場每極所對應(yīng)的槽數(shù)即基波磁場每極所對應(yīng)的槽數(shù)pD2pZ2上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁目錄目錄術(shù)語術(shù)語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。 上頁上頁下頁下頁目錄目錄交流繞組的構(gòu)成交流繞組的構(gòu)成上頁上頁下頁下頁目錄目錄交流繞組的電動勢交

11、流繞組的電動勢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)電動勢盡可能大）。電動勢盡可能大）。p電動勢質(zhì)量好。電動勢質(zhì)量好。p波形接近正弦波形接近正弦p三相對稱三相對稱p節(jié)省材料。節(jié)省材料。上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體感應(yīng)電動勢導(dǎo)體感應(yīng)電動勢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)體長度、導(dǎo)體長度 l 和和相對運(yùn)動速度相對運(yùn)動速度 v 有關(guān)。有關(guān)。 對于確定的電機(jī)而言，長度和轉(zhuǎn)速都是確定的，對于確定的電機(jī)而言，長度和轉(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。上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體感應(yīng)電動

12、勢導(dǎo)體感應(yīng)電動勢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?，相氣隙磁通由轉(zhuǎn)子進(jìn)入定子方向?yàn)檎鄳?yīng)的磁通密度也為正；應(yīng)的磁通密度也為正；p電動勢以出紙面方向?yàn)檎ｋ妱觿菀猿黾埫娣较驗(yàn)檎?。上頁上頁下頁下頁目錄目錄?dǎo)體感應(yīng)電動勢導(dǎo)體感應(yīng)電動勢p勵磁磁動勢勵磁磁動勢FfNf If 產(chǎn)生氣隙磁場，用氣產(chǎn)生氣隙磁場，用氣隙磁通密度隙磁通密度 b 表示。表示。上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢p習(xí)慣上采用

13、每極磁通量來習(xí)慣上采用每極磁通量來計算電動勢計算電動勢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)主極磁場在空間的分布c)導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的波形圖4-10 氣隙磁場正弦分布時導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動勢NSe1bB1t0e1N01800360bne1定子上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢A112sineEt上頁上頁下頁下頁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)過一對極，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一對極，定子感應(yīng)電動勢定子感應(yīng)電動勢就交變一次，即就

14、交變一次，即經(jīng)過經(jīng)過360 。上頁上頁下頁下頁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，將一對極一對極在空間上占據(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原來的空間一周對應(yīng)的原來的空間一周對應(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上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢p與導(dǎo)體與導(dǎo)體A相距一個角度相距一個角度的導(dǎo)體的導(dǎo)體B的感應(yīng)電動勢的感應(yīng)電動勢t 時刻，時刻，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上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢導(dǎo)體的基波感應(yīng)電動勢A112sineEtB1102sin()eEt上頁上頁下頁下頁目錄目錄結(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)電動勢在時間上角度，它們的感應(yīng)電動勢在時間上也相差也相差 電角度。電角度。w順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向看，空間上順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向看，空間上超前超前，則感應(yīng)電動勢在時間上滯則感應(yīng)電動勢在時間上滯后。后。上頁上頁下頁下頁目錄目錄導(dǎo)體的諧波感應(yīng)電動勢導(dǎo)體的諧波感應(yīng)電動勢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、波電動勢波電動勢33msin3bB333m3sin32sin3eb lvBlvtEt33322. 2fE上頁上頁下頁下頁目錄目錄整距線匝的感應(yīng)電動勢整距線匝的感應(yīng)電動勢線匝線匝1y -節(jié)距上頁上頁下頁下頁目錄目錄整距線匝的感應(yīng)電動勢整距線匝的感應(yīng)電動勢w要使線匝的感應(yīng)電動勢最大，應(yīng)選節(jié)距等要使線匝的感應(yīng)電動勢最大，應(yīng)選節(jié)距等于一個極距的兩根導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成線匝。于一個極距的兩根導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成線匝。w節(jié)距等于一個極距，稱為整距。節(jié)距等于一個極距，稱為整距。1y w節(jié)距可以不等于一個極距，可以形成短距節(jié)距可以不等于一個極距，可以形成短距或者長距。或者長距。1,y 長距1,y 短距上頁上頁下頁下頁目錄目錄整距

17、線匝的感應(yīng)電動勢整距線匝的感應(yīng)電動勢整距線匝的基波感應(yīng)電動勢有效值為整距線匝的基波感應(yīng)電動勢有效值為T114.44Ef上頁上頁下頁下頁目錄目錄整距線圈的感應(yīng)電動勢整距線圈的感應(yīng)電動勢w多個同樣的線匝構(gòu)成線圈。多個同樣的線匝構(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個個線匝串聯(lián)）。線匝串聯(lián)）。K1KT1K14.44EN EfN 整距線圈的基波感應(yīng)電動勢整距線圈的基波感應(yīng)電動勢有效值為有效值為上頁上頁下頁下頁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)動的方沿著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向看，

18、空間上超前，向看，空間上超前，則感應(yīng)電動勢在時間則感應(yīng)電動勢在時間上滯后。上滯后。w 三相對稱的交流電動勢三相對稱的交流電動勢 三相有效值相同；三相有效值相同； A相電動勢超前相電動勢超前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。上頁上頁下頁下頁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上頁下頁下頁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上頁下頁下頁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，非常簡單。三相單層集中整距繞組，非常簡單。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有利用，不經(jīng)鐵心表面有很多空間沒有利用，不經(jīng)濟(jì)。濟(jì)。w電動勢的波形不好。電動勢的波形不好。上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁目錄目錄* * 連連成成三相繞組三相繞組上頁上頁下頁下頁目錄目錄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。 電動勢盡可能大電動勢盡可能大 三相對稱三相對稱以以p2，定子上均勻分，定子上均勻分布布24槽為例進(jìn)行說明。槽為例進(jìn)行說明。（定子槽數(shù)（定子槽數(shù)Q24）上頁上頁下頁下頁目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p電動勢星形相量圖電動勢星形相量圖w 槽距角槽距角 相 鄰

20、 兩 個 槽相 鄰 兩 個 槽之 間 相 距 的之 間 相 距 的空間電角度。空間電角度。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 上頁上頁下頁下頁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上頁下頁下頁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)果對線圈邊進(jìn)行聯(lián)結(jié)，形成根據(jù)分相的結(jié)果對線圈邊進(jìn)行聯(lián)結(jié)，形成線圈組。線

21、圈組。w 每一對極下形成一個線圈組，共每一對極下形成一個線圈組，共p個線圈組。個線圈組。上頁上頁下頁下頁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勢的計算整距分布線圈組電動勢的計算上頁上頁下頁下頁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在線圈集中在一起時的電動勢基礎(chǔ)上乘上基的電動勢基礎(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對于對于 次次諧波，諧波，上頁上頁下頁下頁目錄目錄

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勢的計算整距分布相繞組電動勢的計算每相每支路串聯(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上頁下頁下頁目錄目錄三相單層分布繞組三相單層分布繞組p諧波電動勢諧波電動勢qK d4.44EfqN k線圈組線圈組K d1 d14.444.44EfqN kpafN k相繞組相繞組上頁上頁下頁下頁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)（極對數(shù)最大并聯(lián)支路數(shù)（極對數(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)上頁上頁下頁下頁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勢；可以削弱繞組的諧波電動勢；p每個槽內(nèi)只有一個線圈邊，嵌線方便；每個槽內(nèi)只有一個線圈邊，嵌線方便；p便于散熱。便于散熱。10kW以下的三相異步電動機(jī)采用。以下的三相異步電動機(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，無法利用短距進(jìn)，無法利用短距進(jìn)一步削弱諧波電動勢，改善電動勢的波形。一步削弱諧波電動勢，改善電動勢的波形。上頁上頁下頁下頁目錄目錄

24、p為了進(jìn)一步削弱諧波電動勢，使電為了進(jìn)一步削弱諧波電動勢，使電動勢波形接近正弦。動勢波形接近正弦。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，利用短距來進(jìn)一步改善電動勢波形。來進(jìn)一步改善電動勢波形。上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁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雙層繞組是在每個雙層繞組是在每個槽中放置兩個線圈邊，槽中放置兩個線圈邊，線圈的一個邊在一個線圈的一個邊在一個槽的上層，另一邊則槽的上層，另一邊則在另外一個槽的下層。在另外一個槽的下層。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。上頁上頁下頁下頁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上頁下頁下頁目錄目錄短距線圈的感應(yīng)電動勢短距線圈的感應(yīng)電動勢p基波感應(yīng)電動勢基波感應(yīng)電動勢為基波節(jié)距因數(shù)。為基波節(jié)距因數(shù)。K1K p114.44EfN k p1sin2ky上頁上頁下頁下頁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如何來聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，形成三相雙層分如何來聯(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數(shù)為以極對數(shù)為2、定子上均勻分布、定子上均勻分布36槽為例進(jìn)行說明。槽為例進(jìn)行說明。上頁上頁下頁下頁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電動勢星形相量圖電動勢星形相

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每個相量表示的是每每個相量表示的是每個個線圈線圈的電動勢相量。的電動勢相量。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 相帶法相帶法上頁上頁下頁下頁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次諧波電動勢；次諧波電動勢；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。上頁上頁下頁下頁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線圈組每相在每極下有一個線圈組極相組。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。上頁上頁下頁下頁目錄目錄AZBXCY圖圖4 41 1 三相雙層繞組的槽電動勢星形圖三相雙層繞組的槽電動勢星形圖(36,24)Qp上頁上頁下頁下頁目錄目錄相帶相帶槽號槽號極極 對對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、一對極下第一對極下（1槽槽18槽）槽）第二對極下第二對極下（19槽槽36槽）槽）表4-1 各個相帶的槽號分布 上頁上頁下頁下頁目錄目錄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繞組的展開圖上頁上頁下頁下頁目錄目錄 -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上頁上頁下頁下頁目錄目錄圖4-5 極相組的合成電動勢上頁上頁下頁下頁目錄目錄1,sft1t1t2t2t3t3ts圖4-6 不同瞬間時單相繞組的基波脈振磁動勢上頁上頁下頁下頁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