三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組,小組成員：張杰、毛燦成、榮敏、吳嘉瑋,1,交流繞組的基本量,2,定子繞組的基本要求,3,分類：三相單層繞組,、,三相雙層繞組,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,1,線圈,組成交流繞組的單元是線圈。它有兩個(gè)引出線，一個(gè),叫首端，另一個(gè)叫末端，如圖，在簡(jiǎn)化實(shí)際線圈的描述時(shí)，,可用一匝線圈來(lái)等效多匝線圈，其中，鐵心槽內(nèi)的直線部,分稱為有效邊，槽外部分稱為端部。,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,2,電角度與機(jī)械角度,電機(jī)圓周在幾何上分成,360,，這個(gè)角度稱為機(jī)械角,度。從電磁觀點(diǎn)來(lái)看，若磁場(chǎng)在空間按正弦波分布，則經(jīng),過,N,S,一對(duì)磁極恰好相當(dāng)于正弦曲線的一個(gè)周期。如有導(dǎo),體去切割這

2、種磁場(chǎng)，經(jīng)過,N,S,一對(duì)磁極，導(dǎo)體中所感應(yīng)產(chǎn),生的正弦電動(dòng)勢(shì)的變化也為一個(gè)周期，變化一個(gè)周期即經(jīng),過,360,電角度，因而一對(duì)磁極占有的空間是,360,電角,度。若電機(jī)有,p,對(duì)磁極，電機(jī)圓周期按電角度計(jì)算就為,p,360,，而機(jī)械角度總是,360,，因此電角度,=,p,機(jī)械角度。,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,3,極距,?,每個(gè)磁極沿定子鐵心內(nèi)圓所占的范圍稱為極距。極距,?,可用磁極所占范圍的長(zhǎng)度或定子槽數(shù),Q,1,表示,。,4,節(jié)距,y,一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊所跨定子內(nèi)圓上的距離稱為,節(jié)距。一般節(jié)距,y,用槽數(shù)表示。當(dāng),y=,?,時(shí)，稱為整距繞,組，當(dāng),y,?,時(shí)，稱為短距繞組，當(dāng),y,?,

3、時(shí)，稱為長(zhǎng)距繞,組。長(zhǎng)距繞組端部較長(zhǎng)，費(fèi)銅料，故較少采用。,Q,1,?,?,2,p,合肥學(xué)院,交流繞組的基本量,6,槽距角,?,相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，槽距角,?,用下式,0,表示,p,?,360,?,?,Q,1,槽距角,?,的大小即表示了兩相鄰槽的空間電角度，也反映,了兩相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上的相位移。,7,每極每相槽數(shù),q,每一個(gè)極下每相所占有的槽數(shù)稱為每極每相槽數(shù)，以,q,表示,Q,q,?,1,式中,m,1,定子繞組的相數(shù),2,pm,合肥學(xué)院,定子繞組的基本要求,（,1,）繞組通過電流之后，必須形成規(guī)定的磁極對(duì)數(shù)，這由,正確的連線來(lái)確定。,（,2,）三相繞組在空間布置上必

4、須對(duì)稱，以保證三相磁動(dòng)勢(shì),及電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱。這不僅要求每相繞組的匝數(shù)、線徑及在圓,周上的分布情況相同，而且要求三相繞組的軸線在空間互,差,120,電角度，因此一對(duì)磁極范圍內(nèi)六個(gè)相帶的順序?yàn)?U,1,W,2,V,1,U,2,W,1,V,2,。,合肥學(xué)院,定子繞組的基本要求,（,3,）三相繞組通過電流所建立的磁場(chǎng)在空間的分布應(yīng)盡量,為正弦分布且旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在三相繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)必須隨,時(shí)間按正弦規(guī)律變化。,（,4,）在一定的導(dǎo)體數(shù)之下，建立的磁場(chǎng)最強(qiáng)而且感應(yīng)電動(dòng),勢(shì)最大。,（,5,）用銅量少，嵌線方便，絕緣性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，散,熱條件好。,合肥學(xué)院,三相單層繞組,單層繞組在每一個(gè)槽內(nèi)只安放一個(gè)線圈邊，

5、所以三相繞,組的總線圈數(shù)等于槽數(shù)的一半?，F(xiàn)以,Q,1,=24,，要求繞成,2,p,=4,，,m,1,=3,的單層繞組為例，說明三相單層繞組的排列和連接,的規(guī)律。,1,計(jì)算繞組數(shù)據(jù),Q,1,24,?,?,?,?,6,2,p,1,4,Q,1,24,q,?,?,?,2,2,m,1,p,2,?,3,?,2,p,?,360,?,2,?,360,?,?,?,?,?,30,?,Q,1,24,合肥學(xué)院,三相單層繞組,2,劃分相帶,相帶,槽號(hào),第一對(duì)極,A,Z B X C Y,23,、,24,、,1,、,2 3,、,4,、,5,、,6 7,、,8,、,9,、,10 11,、,12,、,13,、,14 15,、,

6、16,、,17,、,18 19,、,20,、,21,、,22,合肥學(xué)院,三相單層繞組,3,畫繞組展開圖（,鏈?zhǔn)嚼@組,）,先畫,U,相繞組。如圖所示，從同屬于,U,相槽的,2,號(hào),槽開始，根據(jù),y,=,?,-,1=5,，把,2,號(hào)槽的線圈邊和,7,號(hào)槽的線圈,邊組成一個(gè)線圈，,8,號(hào)和,13,號(hào)，,14,號(hào)和,19,號(hào)，,20,號(hào)和,1,號(hào),，共組成,4,個(gè)線圈，把這些同一極相的,2,p,=4,個(gè)線圈串聯(lián)成,一個(gè),U,1,U,2,線圈組，構(gòu)成,U,相繞組。各線圈之間的連線按同,一相的相鄰的線圈邊電流應(yīng)反相的原則，連成一路串聯(lián)，,其規(guī)律是線圈的,“,尾連尾，頭連頭,”,。我們稱一相繞組為鏈,式繞組

7、。鏈?zhǔn)嚼@組為等距元件，而且每個(gè)線圈跨距小，端,部短，可以省銅，還有,q,=2,的兩個(gè)線圈各朝兩邊翻，散熱,好。,合肥學(xué)院,三相單層繞組,對(duì)于三相繞組，仿上可以畫出分別與,U,相相差,120,的,V,相（從,6,號(hào)槽開始）相差,240,的,W,相（從,10,號(hào)槽開始）的,繞組展開圖，從而得到三相對(duì)稱繞組,U,1,U,2, V,1,V,2, W,1,W,2,。然后根據(jù)銘牌要求，將線引至接線盒上連接成,Y,或,D,。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,雙層繞組是鐵心的每個(gè)線槽中分上、下兩層嵌放兩條,線圈邊的繞組。為了使各線圈分布對(duì)稱，安排嵌線時(shí)一般,某個(gè)線圈的一條邊如在上層，另一條則一定在下層。以疊,繞組為例

8、，這種繞組的線圈用一繞線模繞制，線圈端部逐,個(gè)相疊，均勻分布，故稱,“,疊繞組,”,。為使繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)分,布盡量接近正弦分布，一般取線圈節(jié)距等于極距,叫整距繞,組,，即,y,=,?,。,y,?,的繞組叫短距繞組。這種繞組可使電,動(dòng)機(jī)工作性能得到改善，線圈繞制也方便，目前,10kW,以上,的電動(dòng)機(jī)，幾乎都采用雙層短距疊繞組?，F(xiàn)以,4,極限,36,槽,三相電動(dòng)機(jī)為例，討論三相雙層疊繞組的排列和連接的規(guī),律。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,1,計(jì)算繞組數(shù)據(jù),36,36,5,?,，即為短距繞組。若,y,?,?,?,9,q,?,?,3,，,y,?,?,5,4,3,?,4,6,不為整數(shù)，則應(yīng)當(dāng)取整數(shù)，但,y,小于,?,。,2,劃分相帶,畫,36,對(duì)虛實(shí)線代表,36,對(duì)有效邊（實(shí)線代表上層,邊，虛線代表下層邊）并按順序編號(hào)；根據(jù)每個(gè)相帶有,q,=3,個(gè)槽來(lái)劃分，兩對(duì)極共得到,12,個(gè)相帶，如,下表,所示,。,合肥學(xué)院,三相雙層繞組,相帶,槽號(hào),第一對(duì)極,A,Z B X C Y,1,、,2,、,3 4,、,5,、,6 7,、,8,、,9 10,、,11,、,12 13,、,1