模塊七補充交流繞組的基本概念

1、交流繞組的基本概念 繞組：按一定規(guī)律排列和連接的線圈的總稱要求磁勢和磁勢和電勢的波形為正弦波形電勢的波形為正弦波形；要求磁勢和電勢三相對稱，三相電壓對稱三相電壓對稱；電力系統(tǒng)都有統(tǒng)一的標準頻率有統(tǒng)一的標準頻率，我國規(guī)定工業(yè)標準頻率為50Hz。 定子繞組是交流異步電動機的重要部件，其作用是形成電動機的旋轉磁場。交流定子繞組的構成原則均勻原則均勻原則：每個極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相等，各相繞組在每個極域內(nèi)所占的槽數(shù)應相等 每極槽數(shù)用極距表示 每極每相槽數(shù) 對稱原則對稱原則：三相繞組的結構完全一樣，但在電機的圓周空間互相錯開120電角度。 如槽距角為，則相鄰兩相錯開的槽數(shù)為120/。各相繞組的分布規(guī)

2、律相同原則各相繞組的分布規(guī)律相同原則：在定子上的排列、連接應相同。元件(線圈)1 1、線圈：構成繞組的最基本單元，由一根或多根絕緣導線按、線圈：構成繞組的最基本單元，由一根或多根絕緣導線按 一定形狀繞制而成。一定形狀繞制而成。2 2、線圈組：多個線圈連接成一組、線圈組：多個線圈連接成一組3 3、繞組：多個線圈或線圈組按一定、繞組：多個線圈或線圈組按一定 規(guī)律連接在一起規(guī)律連接在一起術語1：電角度電角度 磁場每轉過一對磁極，電勢變化一個周期，稱為（一個周期）360電角度。在電機中一對磁極所對應的角度定義為一對磁極所對應的角度定義為360360電電角度角度。（幾何上，把一圓周所對應的角度定義為36

3、0機械角度。） 磁極對數(shù)為p圓周機械角度為360電角度為 p*360 術語2：槽距角 相鄰兩槽之間的相鄰兩槽之間的電角度電角度 已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)pp * 360 =Z圓周的電角度術語3：極距 相鄰兩磁極對應位置兩點之間的圓周距離相鄰兩磁極對應位置兩點之間的圓周距離 幾何尺寸每極所對應的定子內(nèi)圓弧長 設D為定子內(nèi)圓直徑。 槽數(shù)表示極距： 即基波磁場每極所對應的槽數(shù)pD2pZ2術語4：節(jié)距 y (跨距) 表示元件的寬度。元件放在槽內(nèi)，其寬度可用元件兩邊所跨越的槽數(shù)表示用元件兩邊所跨越的槽數(shù)表示。 術語5：每極每相槽數(shù)q 每個極面下每相占有的槽數(shù)每個極面下每相占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)p和

4、相數(shù)m為，則 q1分布繞組 整數(shù)槽繞組q為整數(shù) 分數(shù)槽繞組q為分數(shù)pmZq2把電樞上各槽內(nèi)導體按正弦規(guī)律變化的電勢分別用矢量表示，構成一輻射星形圖相距360度電角度，導體電勢時間上同相位分析工具：槽導體電勢星形圖三相單層繞組 單層每槽中只放置一層元件邊，元件數(shù)等于槽數(shù)的一半，無需層間絕緣，結構和嵌線較簡單 單層繞組只適用于10kW以下的小型異步電動機，其極對數(shù)通常是pl,2,3,4 單層繞組通常有鏈式、交叉式和同心式等三種不同排列方式單層繞組：構造方法和步驟單層繞組：構造方法和步驟分極分相分極分相: 將總槽數(shù)按給定的極數(shù)均勻分開（N,S極相鄰分布）并標記假設的感應電勢方向。 將每個極的槽數(shù)按三

5、相均勻分開。三相在空間錯開120電角度。連線圈和線圈組：連線圈和線圈組： 將一對極域內(nèi)屬于同一相的某兩個圈邊連成一個線圈（共有q個線圈，為什么？） 將一對極域內(nèi)屬于同一相的q個線圈連成一個線圈組（共有多少個線圈組？） 以上連接應符合電勢相加原則連相繞組：連相繞組： 將屬于同一相的p個線圈組連成一相繞組，并標記首尾端。 串聯(lián)與并聯(lián)，電勢相加原則。連三相繞組：連三相繞組： 將三個構造好的單相繞組連成完整的三相繞組 接法或者Y接法。例如：相數(shù)m3，極數(shù)2p4，槽數(shù)Z24每極每相槽數(shù)q 2槽距角 =30極距=Z/2p=24/4=6pmZ2Zp 360*說明： 屬于a相8個槽，即l、2、7、8、13、1

6、4、19、20 根據(jù)槽導體電勢星形圖，按電勢相加原則構成元件，每個元件都是整距，y=6槽，即每元件的跨距為6個槽，同為單層，每相每對極可以連接成一個元件組。 2對極，每相2個元件組，1728，13一19一1420。 元件組之間可串聯(lián)或并聯(lián)形成不同并聯(lián)支路數(shù) 單層繞組每相有單層繞組每相有p p個元件組，如串聯(lián)方式連接，個元件組，如串聯(lián)方式連接，則并聯(lián)支路則并聯(lián)支路a a1 1，相電勢，相電勢E=pEqE=pEq，相電流，相電流I IIcIc。每相功率每相功率P PEIEIpEqIcpEqIc。* 連成三相繞組有一臺汽輪發(fā)電機，定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p2，采用雙層疊繞繞組，節(jié)距y114，每個線圈

7、匝數(shù)Nc1，并聯(lián)支路數(shù)a1，頻率為50Hz。每極磁通量12.63Wb。試求： (1) 導體電勢Ec1； (2) 匝電勢Et1； (3) 線圈電勢Ey1； (4) 線圈組電勢Eq1； (5) 相電勢Ef1。(1) 一根導體就是0.5匝，N0.5，kN11，導體電動勢 Ec14.44NkN1f14.440.51502.63 V = 292 V (2) 相繞組串聯(lián)匝數(shù)N1極距 tZ/2p36/2=18 槽短距系數(shù) ky1=sin(y190o/)=0.94匝電動勢 Ey14.44NkN1f14.4410.94502.63 V=548.8 V (3) 由于線圈匝數(shù)Nc1，相繞組串聯(lián)匝數(shù)N=Nc=1，kN1=0.94線圈電動勢 Ey14.44NkN1f14.4410.94502.63 V=548.8 V (4) 每極每相槽數(shù) q=Z/2pm=36/(213)6槽距電角 分布系數(shù) 繞組系數(shù) 相繞組