新交流电机绕组的基本理论 ppt
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交流电机绕组的基本理论
10
3. 三相绕组合成磁动势谐波
Z=18，p=1，y1=7三相双层绕组
A相绕组磁动势
三相合成磁动势
B相绕组磁动势
三相合成磁动势是阶梯波； 除基波外，有奇数次谐波。 C相绕组磁动势
Y.Q.Xiong 2010-06 第4章 交流电机绕组的基本理论
11
1) 3次谐波 各相的3次谐波磁动势表达式为
2I sin t 2I sin( t 120 ) 2I sin( t 240 )
A、B、C每相绕组产生的磁 动势均为脉振磁动势，其基 波的幅值位于各相绕组轴线 上。
Y.Q.Xiong 2010-06 第4章 交流电机绕组的基本理论
2
三相绕组轴线在空间相差120°电角度，各相绕组磁动势基波 空间相位差为120°电角度。将空间坐标原点取在A相绕组的 轴线上，于是三相绕组脉振磁动势基波的表达式分别为
k y1
sin(
y1
π) 2
sin(10 12
π) 2
0.9659
sin q1 sin 4 15
kq1
2
qsin 1
2 4sin 15
0.9577
2
2
kN1 k y1kq1 0.9577 0.9659 0.925
(1) 每相脉振磁动势基波的振幅
Fm1
Fm1sin( t 240 )cos( 240 )
3 2
Fm1
sin(
t
)
为行波表达式，即 三相合成磁动势基 波在空间旋转，波 幅不变。
Y.Q.Xiong 2010-06 第4章 交流电机绕组的基本理论
交流电机的绕组、电动势和磁动势
N极面
S极面
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N
NS
S
N
S
A
X
单层绕组的特点： (1)最大并联支路数等于极对数； (2)不能利用短距绕组消除高次谐电势和磁势； (3)线圈数少，绕线和嵌线的工时少； (4)无层间绝缘，下线方便，槽利用率高；
YA Z B
C
X
例 3：Q＝36，2P＝4，绘制 a=1的三相单层交叉式 绕组展开图。
1、计算绕组参数； 2、画槽电动势星形图，划分相带； 3、连接A相绕组，画A相绕组展开图； 4、画B、C相绕组展开图。
例 4 ：Q=24；2P=2；要求绘制三相单层同心式绕组。
18槽2极单层同心式绕组（a=1）
A
B
C
X
Y
Z
24 槽 4 极单层整距绕组
绕组结构参数？ y=？τ=？ q=？ α=？
24槽4极单层整距绕组
三相4极24槽单层整距绕组
两个图的区别？ 三相4极24槽单层链式绕组
判断：绕组的结构型式及绕组结构参数
τ
τ
τ
τ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
同步电机
异步电机
同步电机：多用作发电机，也用作电动机，可改 变电网功率因数。
异步电机：主要用作电动机，只有特殊场合才用 作发电机。
两种类型的交流电机涉及三个共同部分：
◆交流绕组的基本结构 ◆交流绕组中感应的电动势 ◆交流绕组产生的磁动势
5.1 交流电机的基本工作原理
一、同步发电机的基本工作原理
二、异步电动机的基本工作原理
第四章交流电机绕组的基本理论(春)PPT课件
5. 极距τ： D或 Z
2p
2p
6. 线圈节距y： 整距y=τ； 短距y<τ。 一般不用长距。
§4.1 交流绕组的基本要求
四、交流绕组的分类
1. 叠绕组与波绕组 2. 单层绕组与双层绕组 3. 短距、整距、长距绕组
§4.2 单层绕组的构成
一、单层三相绕组（等元件）
§4.2 单层绕组的构成
一、单层三相绕组（同心式）
2. 如何计算高次谐波电动势和总的相电动势: (2)相绕组的谐波电动势:
Ep 4.44fNykkq
k y1
sin
vy
π 2
k Nv k yv • k qv
4.44fNN k
sin q v
k qv
q sin
2 v
2
§4.5 在非正弦分布磁场下电动 势的高次谐波及其削弱方法
一、感应电动势中的高次谐波
§4.6 单相绕组的磁动势
一、p=1，q=1双层短距绕组磁动势
结论： 1. 空间分布波形——矩形波； 2. 磁动势性质——脉动磁动势： 空间位置固定、幅值大小和方向
第四章 交流电机绕组的基本理论
第1节
第2节 第3节 第4节 第5节
第6节
第7节 第8节 第9节 第10节
主要内容
说明
本章为电机学课程重点内容和难点内容之一， 是学习交流电机的基础。 必须理解和掌握相关的基本概念、基本原理和 基本分析方法。
主要内容
了解交流绕组的基本构成方法； 理解和掌握交流绕组电动势的计算 ； 理解和掌握交流绕组磁动势的计算与分析。
§4.5 在非正弦分布磁场下电动 势的高次谐波及其削弱方法
一、感应电动势中的高次谐波
2. 如何计算高次谐波电动势和总的相电动势:
交流电机绕组的基本理论..PPT文档共103页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
交流电机绕组的基本理论..
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。Байду номын сангаас
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
交流电机绕组的基本理论..
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。Байду номын сангаас
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
交流电机的绕组、电势和磁势(PPT 57页)
一.求出每极每相槽数，要求三相电势对称，q应 相等
26
单层绕组
单层——每槽中只放置一层元件边，元 件数等于槽数的一半，无需层间绝缘， 结构和嵌线较简单
单层绕组只适用于10kW以下的小型异步 电动机，其极对数通常是p＝l,2,3,4
单层绕组通常有链式、交叉式和同心式 等三种不同排列方式
27
单层绕组
单层绕组：构造方法和步骤 •1、分极分相 •2、连线圈和线圈组 •3、连相绕组 •4、连三相绕组
交流电机的绕组、电势和磁势 （PPT 57页）
2
汽轮发电机结构
300MW水氢冷发电机结构
3
天马行空官方博客：/tmxk_docin ;QQ:1318241189
导体 交流绕组
同步发电机原理结构示意图（截面图） Nhomakorabea三相异步电机结构图
第七章 交流电机的绕组
交流绕组的基本概念
28
单层绕组：构造方法和步骤
• 1、分极分相: 将总槽数按给定的极数均匀分开（N,S极相邻分布）
并标记假设的感应电势方向。 将每个极的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开
120电角度。 • 2、连线圈和线圈组：
将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈 （共有q个线圈，为什么？）
将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组 （共有多少个线圈组？）
19
60°相带绕组
把每对极所对应的定子槽等分为六个等分。依 次称为a、c'、b、a'、c、b'相带，各相绕组放 在各自的相带范围内
天马行空官方博客：/tmxk_docin ;QQ:1318241189
20
每一相绕组都有首端，又有末端，以A相为例，则三相绕组A-X、 B-Y、C-Z、在空间上分布为A-Z-B-X-C-Y共有六部分，即总的 绕组应分为六部分，分属AZBXCY，每一部分在每极下占有的 电角度称为相带，一般用600相带
26
单层绕组
单层——每槽中只放置一层元件边，元 件数等于槽数的一半，无需层间绝缘， 结构和嵌线较简单
单层绕组只适用于10kW以下的小型异步 电动机，其极对数通常是p＝l,2,3,4
单层绕组通常有链式、交叉式和同心式 等三种不同排列方式
27
单层绕组
单层绕组：构造方法和步骤 •1、分极分相 •2、连线圈和线圈组 •3、连相绕组 •4、连三相绕组
交流电机的绕组、电势和磁势 （PPT 57页）
2
汽轮发电机结构
300MW水氢冷发电机结构
3
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导体 交流绕组
同步发电机原理结构示意图（截面图） Nhomakorabea三相异步电机结构图
第七章 交流电机的绕组
交流绕组的基本概念
28
单层绕组：构造方法和步骤
• 1、分极分相: 将总槽数按给定的极数均匀分开（N,S极相邻分布）
并标记假设的感应电势方向。 将每个极的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开
120电角度。 • 2、连线圈和线圈组：
将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈 （共有q个线圈，为什么？）
将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组 （共有多少个线圈组？）
19
60°相带绕组
把每对极所对应的定子槽等分为六个等分。依 次称为a、c'、b、a'、c、b'相带，各相绕组放 在各自的相带范围内
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20
每一相绕组都有首端，又有末端，以A相为例，则三相绕组A-X、 B-Y、C-Z、在空间上分布为A-Z-B-X-C-Y共有六部分，即总的 绕组应分为六部分，分属AZBXCY，每一部分在每极下占有的 电角度称为相带，一般用600相带
交流电机绕组的基本理论1
2p
Z为定子槽数 p 为磁极对数
2．线圈节距 y1：线圈两个有效边之间所跨过的槽数。
y1 = τ 整距绕组（单层绕组采用） y1 < τ 短距绕组（双层绕组采用） y1 > τ 长距绕组（端部连线长，一般不采用）
14Leabharlann 3. 每极每相槽数q 每个极下每相占有的槽数。 已知总槽数Z、极对数p和相数m，则
26
在第一个N极下取1、 2、3三个槽作为A相 带，在第一个S极下 取10、11、12三个 槽作为X相带，第二 对极下19、20、21 作为A相带，28、29、 30作为X相带。
27
相带 第一对极
各个相带槽号分布
A
Z
B
X
C
Y
1,2,3
4,5,6
7,8,9 10,11,12 13,14,15 16,17,18
29
联相绕组
• 将属于同一相的2p个线圈组联成一相绕组，并标记首尾端 • 依照电势相加原则进行连接，最大并联支路数amax＝2p
a=1
30
由于N极下的极相组A与S极下的极相组X的电动势 方向相反，电流方向也相反，因此应将极相组A和极相 组X 反向串联。
由于每相的极相组数等于极数，所以双层叠绕组的 最大并联支路数等于2p。
链式绕组
19
双层叠绕组
20
单层叠绕组的构成
例：已知一交流电机槽数Z＝36，极数2p＝4，并联支路 数a＝1，绘制三相单层绕组展开图。
1. 绘制槽电动势星形图
q = Z = 36 = 3 2 pm 2× 2× 3
α1
=
p × 3600 Z
=
2 × 3600 36
= 20°
600相带
Z为定子槽数 p 为磁极对数
2．线圈节距 y1：线圈两个有效边之间所跨过的槽数。
y1 = τ 整距绕组（单层绕组采用） y1 < τ 短距绕组（双层绕组采用） y1 > τ 长距绕组（端部连线长，一般不采用）
14Leabharlann 3. 每极每相槽数q 每个极下每相占有的槽数。 已知总槽数Z、极对数p和相数m，则
26
在第一个N极下取1、 2、3三个槽作为A相 带，在第一个S极下 取10、11、12三个 槽作为X相带，第二 对极下19、20、21 作为A相带，28、29、 30作为X相带。
27
相带 第一对极
各个相带槽号分布
A
Z
B
X
C
Y
1,2,3
4,5,6
7,8,9 10,11,12 13,14,15 16,17,18
29
联相绕组
• 将属于同一相的2p个线圈组联成一相绕组，并标记首尾端 • 依照电势相加原则进行连接，最大并联支路数amax＝2p
a=1
30
由于N极下的极相组A与S极下的极相组X的电动势 方向相反，电流方向也相反，因此应将极相组A和极相 组X 反向串联。
由于每相的极相组数等于极数，所以双层叠绕组的 最大并联支路数等于2p。
链式绕组
19
双层叠绕组
20
单层叠绕组的构成
例：已知一交流电机槽数Z＝36，极数2p＝4，并联支路 数a＝1，绘制三相单层绕组展开图。
1. 绘制槽电动势星形图
q = Z = 36 = 3 2 pm 2× 2× 3
α1
=
p × 3600 Z
=
2 × 3600 36
= 20°
600相带
第4章-交流电机绕组的基本理论
第四章 交流绕组的基本理论
交流旋转电机可以分为同步电机和异步电机两类。同 步电机和感应电机虽然励磁方式和运行特性有很大的差 别，但电机内部发生的电磁现象和机电能量转换的原理 却基本上是相同的，存在共性的问题，本章所要论述的 是：交流电机绕组的连接规律、正弦分布磁场下绕组的 电动势、非正弦分布磁场下的谐波电动势及其抑制和通 有正弦电流时绕组产生的磁动势。这些问题为后文研究 感应电机和同步电机的运行性能提供基础。
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
τ
τ
τ
y1
y1
y1
y1 =τ 整距线圈
y1 <τ 短距线圈
y1 >τ 长距线圈
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2. 单层绕组： 三相交流绕组由于每槽中只包含一个 线圈边，所以其线圈数为槽数的一半。三相单层绕 组比较适合于10KW以下的小型交流异步电机中， 很少在大、中型电机中采用。
叠绕组 波绕组
{单相绕组
按相数分 两相绕组
三相绕组
多相绕组
{ 每极每相槽数 整数槽 分数槽绕组
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
4.1.3 相关绕组概念的介绍
1. 极对数：指 电机主磁极 的对数，通 常用p表示。
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2. 机械角度： 一个圆周真 正的空间角 度为机械角 度360°
武汉大学电气工程学院应黎明
每极磁通为：1 Bav l Bav
Ec1
Ec1m 2
Bm1lv 2
2 fBm1l
2
Bm1
交流旋转电机可以分为同步电机和异步电机两类。同 步电机和感应电机虽然励磁方式和运行特性有很大的差 别，但电机内部发生的电磁现象和机电能量转换的原理 却基本上是相同的，存在共性的问题，本章所要论述的 是：交流电机绕组的连接规律、正弦分布磁场下绕组的 电动势、非正弦分布磁场下的谐波电动势及其抑制和通 有正弦电流时绕组产生的磁动势。这些问题为后文研究 感应电机和同步电机的运行性能提供基础。
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
τ
τ
τ
y1
y1
y1
y1 =τ 整距线圈
y1 <τ 短距线圈
y1 >τ 长距线圈
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2. 单层绕组： 三相交流绕组由于每槽中只包含一个 线圈边，所以其线圈数为槽数的一半。三相单层绕 组比较适合于10KW以下的小型交流异步电机中， 很少在大、中型电机中采用。
叠绕组 波绕组
{单相绕组
按相数分 两相绕组
三相绕组
多相绕组
{ 每极每相槽数 整数槽 分数槽绕组
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
4.1.3 相关绕组概念的介绍
1. 极对数：指 电机主磁极 的对数，通 常用p表示。
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2. 机械角度： 一个圆周真 正的空间角 度为机械角 度360°
武汉大学电气工程学院应黎明
每极磁通为：1 Bav l Bav
Ec1
Ec1m 2
Bm1lv 2
2 fBm1l
2
Bm1
第四章_交流电机绕组的基本理论
一. 特点： Z ，一般为整距绕 1. 每个槽内只有一个线圈边，其极距 2p 组。 2. 线圈个数＝Q1 /2 3. 线圈组个数= Q1 /2q 4. 每相线圈组的个数= p （60°相带时） 5. 每个线圈匝数NC = 每槽导体数 6. 每个线圈组的匝数q NC 7. 每相串联匝数N=每相总的串联匝数/பைடு நூலகம் = p q NC / a = 定子 总导体数/2ma（即每条支路的匝数） 8. 一般用于10KW以下的小型交流电机
三、单相绕组的磁动势 相电流为Iφ 、每相串联匝数N、绕组并联支路数a、则单相 磁动势为： Nk w1 Fm1 0.9 I p
Nkw1 f1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 0.9 I sin t cos x p
单相脉动磁动势的分解
f 1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 1 1
3 f c ( x, t ) Fcm1 sin t cos x Fcm3 sin t cos x Fcm sin t cos x
其中： x 用电角度表示的空间距离。 ④基波磁动势的幅值： 4 2 Fcm1 N c I 0.9 N c I 2 ⑤ν次谐波磁势的幅值： 1 Fcm 0.9 N c I
首 尾
X
N
1 23
S
101112
N
1920 21
S
282930
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
三相双层叠绕组的A相绕组的展开图 （Z = 36 , 2P = 4 , a ＝ 1）
4.4 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
三、单相绕组的磁动势 相电流为Iφ 、每相串联匝数N、绕组并联支路数a、则单相 磁动势为： Nk w1 Fm1 0.9 I p
Nkw1 f1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 0.9 I sin t cos x p
单相脉动磁动势的分解
f 1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 1 1
3 f c ( x, t ) Fcm1 sin t cos x Fcm3 sin t cos x Fcm sin t cos x
其中： x 用电角度表示的空间距离。 ④基波磁动势的幅值： 4 2 Fcm1 N c I 0.9 N c I 2 ⑤ν次谐波磁势的幅值： 1 Fcm 0.9 N c I
首 尾
X
N
1 23
S
101112
N
1920 21
S
282930
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
三相双层叠绕组的A相绕组的展开图 （Z = 36 , 2P = 4 , a ＝ 1）
4.4 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
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叠绕组线圈 多匝线圈
单匝线圈
交流绕组的基本理论
散
成
嵌
型
线
线
圈
圈
17
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
三相交流绕组构成
极相组
1根导体→单匝线圈 →1个线圈 →1个线圈组 → 1相绕组 (2根导体) (Nc匝) (q个线圈) (2p个线圈组)
2p=2 1相绕组总匝数＝2p×q×Nc
概
6. 三相交流绕组的术语 念
7. 三相双层叠绕组
4
-
Electric Machinery
交流绕组的构成原则
交流绕组的基本理论
1. 电动势和磁动势的波形要尽量接近正弦波，谐波含 量要尽量小。
2. 三相绕组的电动势、磁动势要对称，电阻、电抗要 平衡。
3. 绕组利用率要高。在绕组用铜量一定时，要获得较 大的基波电动势和磁动势；在电动势、磁动势要求 一定时，用铜量要节省，铜耗要小。
于或近于极距。
整距绕组：y＝ τ
短距绕组： y< τ 长距绕组： y> τ，端接较长，较少采用。
线圈的节距
15
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
三相交流绕组的线圈
节距y1=τ：整距线圈 节距y1<τ：短距线圈 节距y1>τ：长距线圈
y1
y1
叠绕组线圈
16
波绕组线圈
-
Electric Machinery
电机学
交流电机理论 的共同问题
电气工程及其自动化
2013
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
主要内容
交流绕组的构成原则和分类 三相双层绕组（难点） 气隙磁场正弦分布时交流绕组的感应电动势（重点） 感应电动势中的高次谐波 通有正弦电流时单相绕组的磁动势（难点） 通有对称三相电流时三相绕组的磁动势（重点）
Electric Machinery
8. 槽电动势星形图
各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相 位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起，组成一 个星形，称为槽电动势星形图。
交流绕组的基本理论
20
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
9、相带
指每极下每相所占的区域。
为了使绕组对称，通常令每个极面下每相
D/2p
Z/2p
18电 0 角度 电 或弧度
14
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
6）节距y
一个线圈两有效边之间的距离称为节距，一
般用槽数表示。
如图8-3所示线圈，若它的一个边放在第1槽，
另一个边放在第10个槽，则节距y＝9，为了使1 y=y9 = 9
10
线圈电动势最大或接近最大，线圈的节距应等
交流绕组的基本理论
10
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
11
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
电机圆周的几何角度恒为360°，这称为机械角度。从电磁观点 来看，若电动机的极对数为p，则每经过一对磁极， 磁场就变化 一周，相当于360°电角度。
注意：空间电角度（弧度）和时间电角度（弧度）相等，没有区别。
12
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
f np
60
13
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
5）极距τ
沿电枢表面相邻两个磁极轴线之间的距离称为极距，极距有 三种表示法：
1）用电枢圆周长表示，单位为米或厘米； 2）用电枢槽数表示，单位为槽/极； 3）用空间电角度表示；
4. 绝缘可靠，机械强度高，散热条件好，制造方便。
5
-
Electric Machinery
交流绕组的分类
交流绕组的基本理论Fra bibliotek 按绕法分类– 叠绕组、波绕组
按槽内层数分类
– 单层绕组、双层绕组
按相数分类
– 单相绕组、三相绕组、多相绕组
按每极每相槽数分类
– 整数槽绕组、分数槽绕组
6
-
Electric Machinery
2
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
分析思路
三
感
脉
旋
相
应
振
转
组交
电
磁
磁
流
动
动
动
绕
势
势
势
3
-
Electric Machinery
交流绕组的基础知识
交流绕组的基本理论
1. 交流绕组的构成原则
2. 交流绕组的分类
3. 三相交流绕组模型
基
4. 三相交流绕组的线圈 本
5. 三相交流绕组构成
交流绕组的基本理论
120°相带
22
60°相带
-
Electric Machinery
Y
C
交流绕组的基本理论
9） 相带
AA
6 0°
xX
每一极的电枢表面分为三等分，每相占一
等份，每一等份为一个相带。因为每个磁
Z
极占有的电角度是180°，所以对三相绕
组而言，每相占有60°的电角度，称为
60°相带。
q12Z pm pZ 36 03 263 06 0
A
18
X
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
7）槽间角α
相邻两槽相隔的空间电角度称为槽间角，用α表示。当总槽数
为Z，极对数为p时，槽间角为
1
p360 Z
槽距角α：相邻两槽之间的
机械角度。
α 360 Z
Z为电机槽数
导体在空间上有相位差，造成了它在时间 上有相同的相位差。
19
-
C Y
A 6 0°
称为60度相带绕组。
Z
B X
B
X B Z A Y
C
23
-
Electric Machinery
三相交流绕组的术语
交流绕组的基本理论
相数：m=3 槽数：Z=36 极数：2p=4 极距：τ=Z/2p=9（槽） 每极每相槽数：q=Z/2mp=τ/m=3（槽） 机械角度：实际几何角度 电角度：电角度=p×机械角度 槽距机械角度：α0=360°/Z=10° 槽距电角度：α=p×360°/Z=20°
三相交流绕组模型 A
交流绕组的基本理论
C Y
A
X
Z B
7
B
A相轴 B相轴
C
C相轴
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
8
-
Electric Machinery
首先假设：电机相数为m，电机极对数为p，定 子内圆总槽数为Z，定子内圆直径为D
交流绕组的基本理论
9
-
Electric Machinery
绕组所占的范围相等，这个范围称为相带。
即：每极下每相所占有的区域称为相带。
有600相带 和1200相带两种。一般采用600
Y
相带。
这种分法可以保证三相感应电动势对称， AA 6 0°
且合成电动势较大，是常用的方法。
Z 120分法获得的电动势较小，不常用。
21
-
C
xX
B
Electric Machinery
24
-
Electric Machinery
单匝线圈
交流绕组的基本理论
散
成
嵌
型
线
线
圈
圈
17
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
三相交流绕组构成
极相组
1根导体→单匝线圈 →1个线圈 →1个线圈组 → 1相绕组 (2根导体) (Nc匝) (q个线圈) (2p个线圈组)
2p=2 1相绕组总匝数＝2p×q×Nc
概
6. 三相交流绕组的术语 念
7. 三相双层叠绕组
4
-
Electric Machinery
交流绕组的构成原则
交流绕组的基本理论
1. 电动势和磁动势的波形要尽量接近正弦波，谐波含 量要尽量小。
2. 三相绕组的电动势、磁动势要对称，电阻、电抗要 平衡。
3. 绕组利用率要高。在绕组用铜量一定时，要获得较 大的基波电动势和磁动势；在电动势、磁动势要求 一定时，用铜量要节省，铜耗要小。
于或近于极距。
整距绕组：y＝ τ
短距绕组： y< τ 长距绕组： y> τ，端接较长，较少采用。
线圈的节距
15
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
三相交流绕组的线圈
节距y1=τ：整距线圈 节距y1<τ：短距线圈 节距y1>τ：长距线圈
y1
y1
叠绕组线圈
16
波绕组线圈
-
Electric Machinery
电机学
交流电机理论 的共同问题
电气工程及其自动化
2013
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
主要内容
交流绕组的构成原则和分类 三相双层绕组（难点） 气隙磁场正弦分布时交流绕组的感应电动势（重点） 感应电动势中的高次谐波 通有正弦电流时单相绕组的磁动势（难点） 通有对称三相电流时三相绕组的磁动势（重点）
Electric Machinery
8. 槽电动势星形图
各槽导体感应电动势大小相等，相邻槽导体电动势相 位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起，组成一 个星形，称为槽电动势星形图。
交流绕组的基本理论
20
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
9、相带
指每极下每相所占的区域。
为了使绕组对称，通常令每个极面下每相
D/2p
Z/2p
18电 0 角度 电 或弧度
14
-
交流绕组的基本理论
Electric Machinery
6）节距y
一个线圈两有效边之间的距离称为节距，一
般用槽数表示。
如图8-3所示线圈，若它的一个边放在第1槽，
另一个边放在第10个槽，则节距y＝9，为了使1 y=y9 = 9
10
线圈电动势最大或接近最大，线圈的节距应等
交流绕组的基本理论
10
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
11
-
Electric Machinery
交流绕组的基本理论
电机圆周的几何角度恒为360°，这称为机械角度。从电磁观点 来看，若电动机的极对数为p，则每经过一对磁极， 磁场就变化 一周，相当于360°电角度。
注意：空间电角度（弧度）和时间电角度（弧度）相等，没有区别。
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交流绕组的基本理论
f np
60
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交流绕组的基本理论
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5）极距τ
沿电枢表面相邻两个磁极轴线之间的距离称为极距，极距有 三种表示法：
1）用电枢圆周长表示，单位为米或厘米； 2）用电枢槽数表示，单位为槽/极； 3）用空间电角度表示；
4. 绝缘可靠，机械强度高，散热条件好，制造方便。
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交流绕组的分类
交流绕组的基本理论Fra bibliotek 按绕法分类– 叠绕组、波绕组
按槽内层数分类
– 单层绕组、双层绕组
按相数分类
– 单相绕组、三相绕组、多相绕组
按每极每相槽数分类
– 整数槽绕组、分数槽绕组
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交流绕组的基本理论
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分析思路
三
感
脉
旋
相
应
振
转
组交
电
磁
磁
流
动
动
动
绕
势
势
势
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交流绕组的基础知识
交流绕组的基本理论
1. 交流绕组的构成原则
2. 交流绕组的分类
3. 三相交流绕组模型
基
4. 三相交流绕组的线圈 本
5. 三相交流绕组构成
交流绕组的基本理论
120°相带
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60°相带
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Y
C
交流绕组的基本理论
9） 相带
AA
6 0°
xX
每一极的电枢表面分为三等分，每相占一
等份，每一等份为一个相带。因为每个磁
Z
极占有的电角度是180°，所以对三相绕
组而言，每相占有60°的电角度，称为
60°相带。
q12Z pm pZ 36 03 263 06 0
A
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X
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交流绕组的基本理论
7）槽间角α
相邻两槽相隔的空间电角度称为槽间角，用α表示。当总槽数
为Z，极对数为p时，槽间角为
1
p360 Z
槽距角α：相邻两槽之间的
机械角度。
α 360 Z
Z为电机槽数
导体在空间上有相位差，造成了它在时间 上有相同的相位差。
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C Y
A 6 0°
称为60度相带绕组。
Z
B X
B
X B Z A Y
C
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三相交流绕组的术语
交流绕组的基本理论
相数：m=3 槽数：Z=36 极数：2p=4 极距：τ=Z/2p=9（槽） 每极每相槽数：q=Z/2mp=τ/m=3（槽） 机械角度：实际几何角度 电角度：电角度=p×机械角度 槽距机械角度：α0=360°/Z=10° 槽距电角度：α=p×360°/Z=20°
三相交流绕组模型 A
交流绕组的基本理论
C Y
A
X
Z B
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B
A相轴 B相轴
C
C相轴
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交流绕组的基本理论
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首先假设：电机相数为m，电机极对数为p，定 子内圆总槽数为Z，定子内圆直径为D
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绕组所占的范围相等，这个范围称为相带。
即：每极下每相所占有的区域称为相带。
有600相带 和1200相带两种。一般采用600
Y
相带。
这种分法可以保证三相感应电动势对称， AA 6 0°
且合成电动势较大，是常用的方法。
Z 120分法获得的电动势较小，不常用。
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