第四章交流繞組構(gòu)成_電機(jī)學(xué)

1、2022-4-29華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院熊永前熊永前2006.5電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué)Electric Machinery（第（第4 4章章 交流繞組交流繞組構(gòu)成）構(gòu)成）2022-4-294.1 交流繞組構(gòu)成交流繞組構(gòu)成交流繞組的基本要求交流繞組的基本要求三相雙層繞組三相雙層繞組槽電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電動(dòng)勢(shì)星形圖三相單層繞組三相單層繞組Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成3一、交流繞組的基本要求一、交流繞組的基本要求1. 交流電機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理交流電機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理 導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小大小波形波形頻率頻率三相對(duì)稱性三相對(duì)稱

2、性 Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成4ce2. 導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小大小波形波形頻率頻率三相對(duì)稱性三相對(duì)稱性 ftlvBtlvBlvBlvBe2sinsinsin)(mmmc601pnf tY.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成53. 交流繞組的基本要求交流繞組的基本要求Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成6二、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖二、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖Z360pZp3601Z為電機(jī)槽數(shù)為電機(jī)槽數(shù) 2. 槽距電角槽距電角1：相鄰兩：相鄰兩槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位

3、差位差 。 1. 槽距角槽距角：相鄰兩槽之：相鄰兩槽之間的機(jī)械角度。間的機(jī)械角度。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成71036360360Z203636023601Zp例圖中：例圖中：Z=36Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成83. 槽電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電動(dòng)勢(shì)星形圖 各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，相鄰槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，相鄰槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相位差相同。將各槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量畫在一起，組成一個(gè)位差相同。將各槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量畫在一起，組成一個(gè)星形，稱為槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。星形，稱為槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。Y.Q.Xiong

4、2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成94. 電角度電角度 磁密在空間為正弦分布，一對(duì)磁極便對(duì)應(yīng)于一個(gè)磁密在空間為正弦分布，一對(duì)磁極便對(duì)應(yīng)于一個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于完整正弦波，相當(dāng)于360。如果磁極極對(duì)數(shù)是。如果磁極極對(duì)數(shù)是p，整，整個(gè)圓周有個(gè)圓周有p個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于p 360。從幾何。從幾何的觀點(diǎn)來看，整個(gè)圓周只有的觀點(diǎn)來看，整個(gè)圓周只有360。 圓周的空間幾何角度稱為機(jī)械角度，而圓周上對(duì)圓周的空間幾何角度稱為機(jī)械角度，而圓周上對(duì)應(yīng)于磁場(chǎng)分布的角度稱為電工角度，簡(jiǎn)稱為電角度。應(yīng)于磁場(chǎng)分布的角度稱為電工角度，簡(jiǎn)稱為電角度。電角度電角度p機(jī)械角度機(jī)械角度Y.Q

5、.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成105. 相帶相帶120相帶相帶 60相帶相帶120相帶相帶60相帶相帶Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成11mpZq2m為交流繞組相數(shù)，為交流繞組相數(shù)，三相繞組，三相繞組，m3。6. 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)qY.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成12三、三相單層繞組三、三相單層繞組 例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并聯(lián)，并聯(lián)支路數(shù)支路數(shù)a=1，試?yán)L制三相單層繞組展開圖。，試?yán)L制三相單層繞組展開圖。步驟：步驟：

6、畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；分相；分相；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈組；構(gòu)成線圈組；畫繞組展開圖。畫繞組展開圖。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成13Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成14線圈線圈：在電機(jī)制造過程中，構(gòu)成交流繞組的基本單：在電機(jī)制造過程中，構(gòu)成交流繞組的基本單元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈 。(a)單匝線圈單匝線圈 (b) 多匝線圈多匝線圈 (c) 多匝線

7、圈簡(jiǎn)易畫法多匝線圈簡(jiǎn)易畫法 節(jié)距節(jié)距：一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊在鐵心圓周表面上所跨：一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊在鐵心圓周表面上所跨的距離稱為節(jié)距，用符號(hào)的距離稱為節(jié)距，用符號(hào)y1表示，一般以槽數(shù)計(jì)。表示，一般以槽數(shù)計(jì)。y1 Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成15y1 )(2)(2米槽pDpZ) () ()(1長(zhǎng)距短距整距y各個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值相等各個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值相等相鄰線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位差為槽距電相鄰線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位差為槽距電角角1單層繞組的線圈節(jié)距均為整距單層繞組的線圈節(jié)距均為整距極距極距：一個(gè)磁極在鐵心圓周：一個(gè)磁極在鐵心圓周表面上所占的范

8、圍稱為極距表面上所占的范圍稱為極距，用符號(hào)，用符號(hào)表示，通常以用槽表示，通常以用槽數(shù)或長(zhǎng)度計(jì)。數(shù)或長(zhǎng)度計(jì)。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成16Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成17單層疊繞組單層疊繞組A相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。線圈組線圈組線圈組線圈組線圈組線圈組：每相繞組中，：每相繞組中， 相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱為一個(gè)線圈組。一個(gè)線圈組中的線圈個(gè)數(shù)為每極每相為一個(gè)線圈組。一個(gè)線圈組中的線圈個(gè)數(shù)為每極每相槽數(shù)槽數(shù)q。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組

9、的基本理論繞組構(gòu)成18并聯(lián)支路數(shù)并聯(lián)支路數(shù) 每相的各個(gè)線圈每相的各個(gè)線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值相等，相位同效值相等，相位同相或反相。采用串相或反相。采用串并聯(lián)方式形成并聯(lián)方式形成a條條并聯(lián)支路。并聯(lián)支路。a = 1a = 2單層繞組每相最單層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù)大并聯(lián)支路數(shù)amax = p (極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)) Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成19單層疊繞組三相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)單層疊繞組三相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成20單層同心式繞組單層同心式繞組A相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)

10、相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成21四、三相雙層繞組四、三相雙層繞組 例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并聯(lián)支，并聯(lián)支路數(shù)路數(shù)a =2， y1=7，試?yán)L制三相雙層疊繞組展開圖。，試?yán)L制三相雙層疊繞組展開圖。步驟：步驟：畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；分相；分相；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈組；構(gòu)成線圈組；畫繞組展開圖。畫繞組展開圖。Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成22Y.Q.Xiong 2006-5電機(jī)學(xué)第4章 交流繞組的基本理論繞組構(gòu)成23雙層疊繞組