电气工程教案-交流电机的共同问题.docVIP

交流电机理论的共同问题 第一节 交流绕组的基本知识 1 交流绕组的基本概念 成型线圈安放交流绕组的定子铁心槽 成型线圈 安放交流绕组的定子铁心槽 散嵌线圈 散嵌线圈 （1）电角度 电角度 =×机械角度 X X A U1 C Y B Z （2）极距 平均一个磁极占定子铁心槽数称为极距。为定子铁心槽数，则极距可表示为 因为个槽占有的空间电角度为，所以一个极距占有的空间电角度恒为180° （3）线圈及节距 线圈是组成交流绕组的基本单元。线圈可以是单匝，也可以是多匝。线圈的直线部分称为有效边，分别放置于两个铁心槽内，两个有效边之间的连接部分称为端部，如图所示。两个有效边之间的距离称为节距，用表示。若称为整距，称为短距，称为长距。 线 圈 线 圈 端部 端部 有效边 有效边 4）槽距角 相邻两槽间的电角度称为槽距角。因定子槽分布均匀，故 （5）每极每相槽数 每相绕组在每个磁极下所占有的槽数，称为每极每相槽数，用表示 式中 表示相数。 （6）、槽距电角度α（相邻两槽之间的电角度） α=（ 360×P/Z） 交流绕组的构成 交流绕组的构成原则 三相对称交流绕组模型1）三相绕组必须对称，即各相绕组的绕组元件数目、形状、尺寸、连接规律等都相同，在空间互差120°电角度，以获得对称的三相电动势和三相磁动势。 三相对称交流绕组模型 2）波形好，即运行时产生的电动势和磁动势的波形接近正弦波。 3）有足够的机械强度和绝缘强度，散热条件好。 4）用铜量少，节省材料，制造工艺简单，便于安装检修。 （2）划分相带 每相绕组在每个磁极下所连续占有的电角度称为绕组的相带。因为每个磁极占有的电角度为180°，所以对于三相绕组而言，每相绕组在每个磁极下占有60°电角度。显然，每对磁极360°电角度可分为6个相带，若一台电机有对磁极，就可划分为个相带。 三相对称绕组在一对磁极中相带应按U1-W2-V1-U2-W1-V2的分布规律排列。U1、U2、V1、V2、W1、W2，分别为一对磁极中各自一相的两个相带，相距180°电角度，且U、V、W三相互差120°电角度。对极的电机，相带的排列为一对极情况的次重复。 绕组展开图，就是将电机的绕组及其连接方法表示在平面上的一种图形。 绘制步骤：计算参数、划分相带、画绕组展开图 第二节 三相单层绕组 单层绕组的每个槽内只放置一个线圈边，一台电机的线圈总数等于定子槽数的一半。根据线圈形状和端部连接方式，单层绕组有叠绕组（等元件式）、链式、同心式、交叉式等多种形式。 例 一台电机的绕组为三相叠绕组，极对数，槽数，每相并联支路数，试绘出其绕组展开图。 解：（1）计算参数 （槽） （2）划分相带 表10.1 各相带槽号分配表 第一对极区 相带 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽号 1、2 3、4 5、6 7、8 9、10 11、12 第二对极区 相带 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽号 13、14 15、16 17、18 19、20 21、22 23、24 （3）画绕组展开图 单层叠绕组的U相展开图 单层叠绕组的U相展开图 头 尾 头 尾 叠绕组：绕组线圈的端接部分依次重叠，布满圆周，故称三相单层叠绕组。 单层绕组的优点是槽内只有一个线圈边，无层间绝缘，槽的利用率较高。其缺点是不能利用短距来削弱电动势和磁动势中的高次谐波，漏抗较大，故电机铁耗和噪音较大，起动性能不良。一般用于10kW以下的异步电动机。 第三节 三相双层绕组 例6.2 一台三相双层叠绕组电机，极数，槽数，并联支路数，试绘出其绕组展开图。 解：（1）参数计算 （槽） 为了改善电动势和磁动势波形以及节省端部接线材料，双层绕组通常都取的短距线圈。一般均取等于或接近于，取（槽）。 （2）划分相带 表6.2 　 各相带槽号分配表 第一对极区 相带 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽号 1、2、3 4、5、6 7、8、9 10、11、12 13、14、15 16、17、18 第二对极区 相带 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽号 19、20、21 22、23、24 25、26、27 28、29、30 31、32、33 34、35、36 （3）画绕组展开图 三相双层短距叠绕组的A相展开图 三相双层绕组优点： 可以采用短节矩，改善电动势和磁动势波形；绕组端部部排列方便，便于整形； 每个元件尺寸相