四章第2节 定子绕组.pptVIP

4.2.1 基本要求和分类 1．对定子绕组的基本要求 （1）形成规定的磁极对数，由正确连线来保证。 （2）三相绕组在空间布置上对称，匝数、线径相同，且绕组在空间互差120°电角度，即六个相带的顺序为U1, W2, V1, U2, W1, V2。 （3）旋转磁场在三相绕组中的感应电动势按正弦规律变化。 （4）产生的磁场及感应电动势最大。 （5）用铜量少，嵌线方便，绝缘性能好，机械强度高，散热条件好。 2．定子绕组的分类 按相数分：单相、两相和三相绕组； 按槽中绕组数量分：单层、双层和单双层混和绕组； 按绕组端部的形状分：同心式、交叉式和链式； 按每极每相所占的槽数是整数还是分数分：整数槽和分数槽之分等。 4.2.2 三相异步电动机定子绕组的几个基本概念 1．线圈 组成交流绕组的单元是线圈。一端称首端，另一端称末端，如图4.9。铁心槽内的直线部分称为有效边，槽外部分称为端部。 基本概念 2．电角度与机械角度 电机圆周在几何上分成360°，这个角度称为机械角度。N, S一对磁极恰好相当于正弦曲线的一个周期。即经过360°电角度。若电机有p对磁极，电角度为p×360°。 3．绕组及绕组展开图 绕组：由多个线圈按一定方式连接构成。 将定子（或转子）沿轴向展开、拉平，将绕组的连接关系画在平面上称展开图。 基本概念 4．极距? 每个磁极沿定子铁心内圆所占的范围称为极距。极距?可用磁极所占范围的长度或定子槽数z1表示 或 5．节距y 一个线圈的两个有效边所跨定子内圆上的距离称为节距。用槽数表示。当 时，称为整距绕组，当y＜? 时，称为短距绕组，当y＞? 时，称为长距绕组。长距绕组端部较长，费铜料，故较少采用。 基本概念 6．槽距角? 相邻两槽之间的电角度称为槽距角， ? 的大小即表示了两相邻槽的空间电角度，也反映了两相邻槽中导体感应电动势在时间上的相位移。 7．每极每相槽数q 每一个极下每相所占有的槽数称为每极每相槽数，以q表示 式中 m1——定子绕组的相数 8．相带 每相绕组在一对极下所连续占有的宽度(用电角度表示)称为相带。在异步电动机中，一般将每相所占有的槽数均匀地分布在每个磁极下，因为每个磁极占有的电角度是1800，对三相绕组而言，每相占有的电角度是600，又称600相带。由于三相绕组在空间彼此相距1200电角度，所以相带的划分沿定子内圆排列应依次为U1、W2、V1、U2、W1、V2，如图4.10所示。这样只要掌握了相带的划分和线圈的节距，就可以掌握绕组的排列规律。 图4.10 600相带三相绕组 4.2.3 三相单层绕组 单层绕组的每个槽内只放置一个线圈边，所以电动机的线圈总数等于定子槽数的一半。单层绕组分为链式绕组、交叉式绕组和同心式绕组。 一、单层链式绕组 单层链式绕组是由几个几何尺寸和节距都相同的线圈连接而成，就整个外形来说，形如 长链，故称为链式绕组。下面以Z=24，2p=4的三相异步电动机定子绕组为例，说明链式绕组的构成。 例4.2.1 有一台极数2p=4，槽数Z=24的三相单层链式绕组电机，说明单层链式绕组的构成原理并绘出绕组展开图。 解 1．计算极距τ、每极每相槽数q和槽距角α 2．分相 在图4.11的平面上画24根垂直线表示定子z=24个槽和槽中的线圈边，并且按1, 2, …顺序编号。据600相带的排列次序，即q=2，相邻2个槽组成一个相带（每个极距内属于同相的槽所占有的区域），两对磁极共有12个相带。每对磁极按U1, W2, V1（N极）U2, W1, V2（S极）顺序给相带命名，如表4.3所示。由表可知，划分相带实际上是给定子上每个槽划分相属，如属于U相绕组的槽号有1, 2, 7, 8, 13, 14, 19, 20这8个槽，如表4-5所示。 表4-5 相带与槽号对应表 以U相为例，槽1与槽7，槽2与槽8，它们相距的电角度为α×6=1800，可以把槽1与槽7的线圈边构成一个线圈。同理，槽2与槽8，槽13与槽19，槽14与20中的线圈边也都分别构成线圈，这样U相绕组就有4个线圈，把它们依次串联起来，就构成了一相绕组(也可以看成是8个导体串联而成)，展开图如图4.11所示。 二、单层交叉式绕组 单层交叉式绕组的特点是，线圈个数和节距都不相等，但同一组线圈的形状、几何尺寸和节距都相同，各线圈组的端部互相交叉。 例4.2.2 一台三相交流电动机，Z=36，2p=4，试绘出三相单层交叉式绕组展开图。 解 1．计算极距τ、每极每相槽数q和槽距角α 2．分相 由q=3，按相带顺序列表，如表4-6所示。 表4-6 相带与槽号对应表 根据U相绕组所占槽数不变的原则，把U相所属的每