第四章異步電機繞組

1、第四章 交流電機繞組的基本理論41交流繞組的基本要求1 電勢和磁勢波形接近正弦，各諧波分量要小。2 三相繞組基波電勢、基波磁勢對稱。3 在導體數(shù)一定時，獲得較大的基波電勢和基波磁勢。4 節(jié)省有效材料，絕緣性能好，機械強度高，散熱條件好。5 制造工藝簡單，檢修方便。a. 要獲得正弦波電動勢或磁動勢，則根據(jù)e=blv, 只要磁場b在空間按正弦規(guī)律分布，則它在交流繞組中感應的電動勢就是隨著時間按正弦規(guī)律變化。b. 用槽電勢星形圖保證三相繞組基波電勢、基波磁勢對稱槽電勢星形圖： 把電樞上各槽內(nèi)導體感應電勢用矢量表示，構成的圖。概念：槽距角-相鄰兩個槽之間的自然（機械）角度， 槽距電角-用電角度來表示的

2、相鄰兩個槽之間的角度， 電角度-是磁場所經(jīng)歷的角度。c. 用600相帶的繞組獲得較大的基波電動勢相帶：（1）360度的星形圖圓周分成三等分，每等分占1200，成為120度相帶；這種分法簡單，但電勢相量分散，其相量和較小，獲得的電動勢較小。（2）若分成六等分，則稱600相帶；這種分法同樣可以保證電勢對稱，且合成感應電動勢較大，是常用的方法。42三相單層繞組特點：線圈數(shù)等于二分之一槽數(shù)；通常是整距繞組；嵌線方便；無層間絕緣；槽利用率高。缺點：電勢、磁勢波形比雙層繞組差。一般用于小型（10kw以下）的異步電動機。例題：一臺交流電機定子槽數(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

3、開圖。解：步驟1 繪制槽電勢星形圖 槽距電角=200, 槽電勢星形圖如上圖（注意：不是槽星形圖，而是槽電勢星形圖）步驟2 分相、構成線圈 每極每相槽數(shù)=36/4/3=3；每相在每個極下所占有的槽數(shù)。步驟3 極距=36/4=9 ；一個極在定子圓周上所跨的距離，用槽數(shù)計。 節(jié)距y1=，整距;一個線圈的兩邊在定子圓周上所跨的距離，用槽數(shù)計。 y1<,短距；y1>,長距 根據(jù)極距畫磁極（筆記），根據(jù)節(jié)距畫線圈；繪制繞組展開圖。步驟4 由于相同極相組的繞組串聯(lián)連接，與端部無關，可以把單層疊繞變成單層同心繞制。 各線圈邊連接的先后次序不影響每相電勢的大小，適當改變每相線圈邊的連接順序，除了同心

4、式外，還可以得到交叉式、鏈式繞組的展開圖。步驟5 確定并聯(lián)支路數(shù)。（一般單層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù)等于極對數(shù)）.本例a=1步驟6 把屬于a相的所有極相組串聯(lián)起來，形成a相。同理可得b、c相。a 1,102,113,12-19,2820,2921,30x43三相雙層繞組(適合10kw以上交流電機)步驟1 繪制槽電勢星形圖 槽距電角=200, 槽電勢星形圖如上圖（注意：不是槽星形圖，而是槽電勢星形圖）步驟2 分相、構成線圈 每極每相槽數(shù)=36/4/3=3；每相在每個極下所占有的槽數(shù)。步驟3 極距=36/4=9 ；一個極在定子圓周上所跨的距離，用槽數(shù)計。 節(jié)距y1=7<,短距;一個線圈的兩邊在

5、定子圓周上所跨的距離，用槽數(shù)計。 交流繞組中，通常5次和7次諧波對電勢、磁勢波形影響比較大，為此選擇雙層短距繞組，節(jié)距。這里y1=7說明線圈的一個邊放在m槽上層，另一邊放在m+y1槽的下層。步驟4 極相組劃分（按上層邊劃分）步驟5 確定并聯(lián)支路數(shù)。（一般雙層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù)等于極數(shù)）.本例a=2步驟6 展開圖44在正弦分布磁場下的繞組電動勢1 導體電勢導體電勢幅值 導體電勢有效值 2 匝電勢、短距系數(shù)（1） 整距線匝：線匝電勢為兩個導體電勢矢量和， 線匝電勢有效值 （2） 短距線匝：此時兩個導體電勢矢量夾角為，根據(jù)矢量圖得，合成矢量有效值為，記，稱為短距系數(shù)。其物理意義：線圈短距時的電動勢比整距時（ky1=1）應打折扣。ky1<1線圈有nc個線匝時，線圈的基波電動勢為 =3 線圈組電勢、分布系數(shù)每個線圈組由q 個線圈串聯(lián)組成，這q個線圈電勢的相量和就是線圈組電動勢。每個線圈電動勢為ey1，線圈間相差槽距電角。q個分布線圈相位關系假設如圖示（筆記）則： 因此線圈組電動勢：<1物理意義：線圈分布時的電勢比集中繞組應該打的折扣。繞組系數(shù)： 它是考慮到繞組短距、分布排列后感應電動勢需要打的折扣。整距繞組ky1=1；短距