36槽繞組嵌放展開圖解讀課件

主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。交流電機(jī)分：同步：主要作為發(fā)電機(jī)，也可作為電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)異步：主要作為電動(dòng)機(jī)，有時(shí)也作發(fā)電機(jī)區(qū)別：兩類交流電機(jī)在勵(lì)磁方式和運(yùn)行特性有很大差別相同點(diǎn)：電機(jī)定子中發(fā)生的電磁現(xiàn)象和機(jī)電能轉(zhuǎn)換的原理基本相同第四章交流電機(jī)繞組的基本理論

主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。第四章交流電機(jī)繞組的14.1交流繞組的基本要求

一、基本要求：電氣要求：繞組產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（磁動(dòng)勢(shì)）接近正弦波---諧波分量少。三相繞組的基波電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱一定導(dǎo)體數(shù)下，產(chǎn)生盡可能大的基波電動(dòng)勢(shì)繞阻銅耗小，用銅量少。絕緣可靠，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件要好，制造方便。例：Z=36，2p=4槽槽內(nèi)放置繞組4.1交流繞組的基本要求

一、基本要求：例：Z=36，22二、設(shè)計(jì)原則1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)2、用槽電勢(shì)星形圖分布保證三相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱3、采用60o相帶可獲得盡可能大的基波電動(dòng)勢(shì)二、設(shè)計(jì)原則1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)31、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)保證勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在空間按正弦規(guī)律分布，則它在交流繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)就隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化某根導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)磁極軸線f=pn/60見下頁1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)保證勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)在氣隙4電動(dòng)勢(shì)的頻率f=pn/60當(dāng)轉(zhuǎn)子為一對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正好交變一次(一周期)；設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為n(r/min)，則轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60(轉(zhuǎn)/秒)f=n/60電動(dòng)勢(shì)的頻率f=pn/60當(dāng)轉(zhuǎn)子為一對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一5當(dāng)電機(jī)有p對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變p次(即p個(gè)周期)；轉(zhuǎn)子每秒鐘旋轉(zhuǎn)n/60(轉(zhuǎn)/秒)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒交變pn/60次，即電動(dòng)勢(shì)的頻率為※我國(guó)國(guó)標(biāo)工業(yè)交流電動(dòng)勢(shì)的頻率為50Hz，因此電機(jī)的極數(shù)和轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系。f=pn/60磁極切割導(dǎo)體角速度當(dāng)電機(jī)有p對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變p次(即p個(gè)6電角度：

轉(zhuǎn)子鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度為360o。從電磁角度看，一對(duì)N,S極構(gòu)成一個(gè)磁場(chǎng)周期，即1對(duì)極為360o電角度。2、用槽電動(dòng)勢(shì)星形圖分相以保證三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱2p＝2一周360o(2π)----機(jī)械角度——空間角度一對(duì)極一周360o----電角度——空間角度電角度：轉(zhuǎn)子鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度7機(jī)械角度＝360o電角度=p×360o=720o電角度=p×機(jī)械角度2p＝4兩對(duì)N,S極構(gòu)成2個(gè)感應(yīng)電勢(shì)周期機(jī)械角度＝360o電角度=p×360o=720o電角度=p×8電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示，這些相量構(gòu)成一個(gè)輻射星形圖，稱槽電勢(shì)星形圖。槽距角：一個(gè)槽所占的機(jī)械角度稱為槽距角，用α表示

槽距電角：一個(gè)槽所占的電角度稱為槽距電角，用α1表示電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示，這些相9例：Z=36，2p=4,繪制槽電勢(shì)星形圖。解：槽距角α=360o/Z=10o槽距電角α1=p×360o/Z=20o將星形圖圓周分為三等份，每等份120o（稱120o相帶），將每個(gè)相帶內(nèi)的所有導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量正向串聯(lián)起來（藍(lán)色為A相；黑色為B相，紅色為C相），得到相電動(dòng)勢(shì)。1(19)2(20)3(21)4(22)A相5(23)6(24)7(25)8(26)9(27)B相10(28)11(29)12(30)13(31)14(32)15(33)C相16(34)17(35)18(36)相帶：是指一相繞組在一個(gè)磁極下連續(xù)所占的電角度。一般地，如電機(jī)有p對(duì)極，則有p個(gè)重疊的槽電勢(shì)星形。例：Z=36，2p=4,繪制槽電勢(shì)星形圖。解：槽距角α=103、采用60o相帶可獲得較大的基波電勢(shì)

分相方法：將星形圖圓周分為六等份，每等份60o（稱60o相帶）。A、B、C三相帶中心線依此互差120o，X相帶中心線與A相帶中心線互差180o，將X相帶與A相帶電動(dòng)勢(shì)反向串聯(lián)起來得A相電動(dòng)勢(shì)。同理得到B、C相電動(dòng)勢(shì)。各相電動(dòng)勢(shì)大于120o相帶時(shí)的值。A和X相帶內(nèi)的全部導(dǎo)體屬于A相，B和Y相帶的全部導(dǎo)體為B相……3、采用60o相帶可獲得較大的基波電勢(shì)

分相方法：將星形圖114.2三相單層繞組※與繞組有關(guān)的幾個(gè)概念線圈（繞組元件）：是構(gòu)成繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的排列和聯(lián)結(jié)。疊繞組線圈波繞組線圈結(jié)構(gòu)上區(qū)別：線圈的兩個(gè)出線是靠攏還是遠(yuǎn)離線圈的對(duì)稱軸線4.2三相單層繞組※與繞組有關(guān)的幾個(gè)概念線圈（繞組元12與線圈相關(guān)的概念：有效邊；端部；線圈節(jié)距：一個(gè)線圈兩個(gè)有效邊之間所跨的槽數(shù)，用y表示。y＝4(1－5)與線圈相關(guān)的概念：有效邊；端部；y＝4(1－5)13極距：相鄰極所距距離；沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍（槽數(shù)）用槽數(shù)表示：=Z/2p用長(zhǎng)度表示：=D/2p例：Z=36，2p=4=36/4=9例：Z=36，2p=2=36/2=18y=τ時(shí)，線圈稱為整距線圈；y<τ時(shí)，線圈稱為短距線圈；y>τ時(shí)，線圈稱為長(zhǎng)距線圈；極距：相鄰極所距距離；沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍（槽14每極每相槽數(shù)：例：Z=36，2p=4相帶的寬度恰好對(duì)應(yīng)每極每相槽數(shù)q每個(gè)極下每相占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z、極對(duì)數(shù)p和相數(shù)m，則每極每相槽數(shù)：例：Z=36，2p=4相帶的寬度恰好對(duì)應(yīng)每極每15極相組——將一個(gè)磁極下屬于同一相（即一個(gè)相帶）的q個(gè)線圈，按照一定方式串聯(lián)成一組，稱為極相組（又稱為線圈組）。線圈組數(shù)=線圈個(gè)數(shù)/q極相組——將一個(gè)磁極下屬于同一相（即一個(gè)相帶）的q個(gè)線圈，按16例：Z=24，2p=4=Z/2p例：Z=24，2p=4=Z/2p17單層繞組和雙層繞組:單層繞組一個(gè)槽中只放一個(gè)元件邊

雙層繞組一個(gè)槽中放兩個(gè)元件邊。單層繞組和雙層繞組:18繪制槽電動(dòng)勢(shì)星形圖分相，構(gòu)成線圈。600相帶例：已知一交流電機(jī)槽數(shù)Z＝36，極數(shù)2p＝4，并聯(lián)支路數(shù)a＝1，繪制三相單層繞組展開圖。繪制槽電動(dòng)勢(shì)星形圖600相帶例：已知一交流電機(jī)槽數(shù)Z＝36，19確定并聯(lián)支路數(shù)單層繞組：每相最大并聯(lián)支路數(shù)等于極對(duì)數(shù)amax=p畫出三相繞組展開圖(a=1)頭尾相連確定并聯(lián)支路數(shù)頭尾相連2036槽繞組嵌放展開圖解讀課件21二極交流電機(jī)，其線圈節(jié)距y≈τ，故其端接線幾乎跨過半個(gè)定子內(nèi)圓，其嵌線及端部整形困難，為減少嵌線難度，可以將線圈制成大小不同、同心套置在一起的繞組，稱為同心式繞組，連接繞組仍應(yīng)保持電動(dòng)勢(shì)相加的原則。二極交流電機(jī)，其線圈節(jié)距y≈τ，故其端接線幾乎跨過半個(gè)定子內(nèi)22說明單層繞組雖然因線圈形狀或端接連接方式不同，而分成許多不同形式，本質(zhì)上各類型單層繞組均為整距繞組，即短距系數(shù)Kp＝1(Kp意義將在后續(xù)章節(jié)中介紹)。因?yàn)殡m然線圈實(shí)際跨距可能大于或小于極距，但相電動(dòng)勢(shì)大小仍為各相帶全部有效邊導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)之矢量和，并不減小。與雙層繞組比較，單層繞組線圈數(shù)少(節(jié)省線圈制造工時(shí))，槽內(nèi)不需層間絕緣，因而槽面積利用率高。但其磁動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)波形較差，目前只用在10kw以下的小型異步電機(jī)中。說明單層繞組雖然因線圈形狀或端接連接方式不同，而分成許多不同23主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。交流電機(jī)分：同步：主要作為發(fā)電機(jī)，也可作為電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)異步：主要作為電動(dòng)機(jī)，有時(shí)也作發(fā)電機(jī)區(qū)別：兩類交流電機(jī)在勵(lì)磁方式和運(yùn)行特性有很大差別相同點(diǎn)：電機(jī)定子中發(fā)生的電磁現(xiàn)象和機(jī)電能轉(zhuǎn)換的原理基本相同第四章交流電機(jī)繞組的基本理論

主要內(nèi)容：交流繞組構(gòu)成；電勢(shì)；磁勢(shì)。第四章交流電機(jī)繞組的244.1交流繞組的基本要求

一、基本要求：電氣要求：繞組產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（磁動(dòng)勢(shì)）接近正弦波---諧波分量少。三相繞組的基波電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱一定導(dǎo)體數(shù)下，產(chǎn)生盡可能大的基波電動(dòng)勢(shì)繞阻銅耗小，用銅量少。絕緣可靠，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件要好，制造方便。例：Z=36，2p=4槽槽內(nèi)放置繞組4.1交流繞組的基本要求

一、基本要求：例：Z=36，225二、設(shè)計(jì)原則1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)2、用槽電勢(shì)星形圖分布保證三相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱3、采用60o相帶可獲得盡可能大的基波電動(dòng)勢(shì)二、設(shè)計(jì)原則1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)261、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)保證勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在空間按正弦規(guī)律分布，則它在交流繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)就隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化某根導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)磁極軸線f=pn/60見下頁1、正弦分布磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生正弦波電動(dòng)勢(shì)保證勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)在氣隙27電動(dòng)勢(shì)的頻率f=pn/60當(dāng)轉(zhuǎn)子為一對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正好交變一次(一周期)；設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為n(r/min)，則轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60(轉(zhuǎn)/秒)f=n/60電動(dòng)勢(shì)的頻率f=pn/60當(dāng)轉(zhuǎn)子為一對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一28當(dāng)電機(jī)有p對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變p次(即p個(gè)周期)；轉(zhuǎn)子每秒鐘旋轉(zhuǎn)n/60(轉(zhuǎn)/秒)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒交變pn/60次，即電動(dòng)勢(shì)的頻率為※我國(guó)國(guó)標(biāo)工業(yè)交流電動(dòng)勢(shì)的頻率為50Hz，因此電機(jī)的極數(shù)和轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系。f=pn/60磁極切割導(dǎo)體角速度當(dāng)電機(jī)有p對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變p次(即p個(gè)29電角度：

轉(zhuǎn)子鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度為360o。從電磁角度看，一對(duì)N,S極構(gòu)成一個(gè)磁場(chǎng)周期，即1對(duì)極為360o電角度。2、用槽電動(dòng)勢(shì)星形圖分相以保證三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱2p＝2一周360o(2π)----機(jī)械角度——空間角度一對(duì)極一周360o----電角度——空間角度電角度：轉(zhuǎn)子鐵心的橫截面是一個(gè)圓，其幾何角度30機(jī)械角度＝360o電角度=p×360o=720o電角度=p×機(jī)械角度2p＝4兩對(duì)N,S極構(gòu)成2個(gè)感應(yīng)電勢(shì)周期機(jī)械角度＝360o電角度=p×360o=720o電角度=p×31電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示，這些相量構(gòu)成一個(gè)輻射星形圖，稱槽電勢(shì)星形圖。槽距角：一個(gè)槽所占的機(jī)械角度稱為槽距角，用α表示

槽距電角：一個(gè)槽所占的電角度稱為槽距電角，用α1表示電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示，這些相32例：Z=36，2p=4,繪制槽電勢(shì)星形圖。解：槽距角α=360o/Z=10o槽距電角α1=p×360o/Z=20o將星形圖圓周分為三等份，每等份120o（稱120o相帶），將每個(gè)相帶內(nèi)的所有導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量正向串聯(lián)起來（藍(lán)色為A相；黑色為B相，紅色為C相），得到相電動(dòng)勢(shì)。1(19)2(20)3(21)4(22)A相5(23)6(24)7(25)8(26)9(27)B相10(28)11(29)12(30)13(31)14(32)15(33)C相16(34)17(35)18(36)相帶：是指一相繞組在一個(gè)磁極下連續(xù)所占的電角度。一般地，如電機(jī)有p對(duì)極，則有p個(gè)重疊的槽電勢(shì)星形。例：Z=36，2p=4,繪制槽電勢(shì)星形圖。解：槽距角α=333、采用60o相帶可獲得較大的基波電勢(shì)

分相方法：將星形圖圓周分為六等份，每等份60o（稱60o相帶）。A、B、C三相帶中心線依此互差120o，X相帶中心線與A相帶中心線互差180o，將X相帶與A相帶電動(dòng)勢(shì)反向串聯(lián)起來得A相電動(dòng)勢(shì)。同理得到B、C相電動(dòng)勢(shì)。各相電動(dòng)勢(shì)大于120o相帶時(shí)的值。A和X相帶內(nèi)的全部導(dǎo)體屬于A相，B和Y相帶的全部導(dǎo)體為B相……3、采用60o相帶可獲得較大的基波電勢(shì)

分相方法：將星形圖344.2三相單層繞組※與繞組有關(guān)的幾個(gè)概念線圈（繞組元件）：是構(gòu)成繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的排列和聯(lián)結(jié)。疊繞組線圈波繞組線圈結(jié)構(gòu)上區(qū)別：線圈的兩個(gè)出線是靠攏還是遠(yuǎn)離線圈的對(duì)稱軸線4.2三相單層繞組※與繞組有關(guān)的幾個(gè)概念線圈（繞組元35與線圈相關(guān)的概念：有效邊；端部；線圈節(jié)距：一個(gè)線圈兩個(gè)有效邊之間所跨的槽數(shù)，用y表示。y＝4(1－5)與線圈相關(guān)的概念：有效邊；端部；y＝4(1－5)36極距：相鄰極所距距離；沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍（槽數(shù)）用槽數(shù)表示：=Z/2p用長(zhǎng)度表示：=D/2p例：Z=36，2p=4=36/4=9例：Z=36，2p=2=36/2=18y=τ時(shí)，線圈稱為整距線圈；y<τ時(shí)，線圈稱為短距線圈；y>τ時(shí)，線圈稱為長(zhǎng)距線圈；極距：相鄰極所距距離；沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍（槽37每極每相槽數(shù)：例：Z=36，2p=4相帶的寬度恰好對(duì)應(yīng)每極每相槽數(shù)q每個(gè)極下每相占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z、極對(duì)數(shù)p和相數(shù)m，則每極每相槽數(shù)：例：Z=36，2p=4相帶的寬度恰好對(duì)應(yīng)每極每38極相組——將一個(gè)磁極下屬于同一相（即一個(gè)相帶）的q個(gè)線圈，按照一定方式串聯(lián)成一組，稱為極相組（又稱為線圈組）。線圈組數(shù)=線圈個(gè)數(shù)/q極相組——將一個(gè)磁極下屬于同一相（即一個(gè)相帶）的q個(gè)線圈，按39例：Z=24，2p=4=Z/2p例：Z=24，2p=