一台36槽4极三相异步电动机,要求用交叉链式绕组画展开图
第4章：三相异步电动机
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6.相带：为保证对称，每个相带则占60°电角度， 称为60°相带。 Z 7.每极每相槽数q q 2 pm
8.极相组
每个磁极下同一相的q个线圈，按一定规律连接 起来，就构成极相组,将同一相的若干个极相组 串联或并联，就构成了一相绕组 。
两极磁场
四极磁场
二、单层绕组
z q 2 2 pm
p3600 a 30 z
表4—3 相带与定子槽号对应表
相 序 U1 W2 V1 U2 W1 V2
N1 S1
N2 S2
1，2
13，14
3，4
15，16
5，6
17，18
7，8
19，20
9，10
21，22
11，12
23，24
常用的三相单层绕组基本形式有：链式、交叉 式 、同心式。对单层绕组而言，有几对极就 对应几个极相组。换句话说，极相组数等于极 对数。
单相绕组磁势的几点结论：
1）位置固定不动，而大小和极性随电流交变的磁势和磁场， 称为脉振磁势和脉振磁场。脉振磁势的频率就是交流电流 的频率。 2）单相绕组磁势既包含有基波，又包含有3、5„„ 无数多个奇次谐波。 3）单相绕组谐波磁势的幅值为基波磁势幅值1/ ν 波磁势大为减小。 ，
矩形波磁势分解为基波磁势和谐波磁势
取线圈的中心线为纵 坐标轴，在任意点处 的磁势可以表示为
f y ( x) Fy1 cos x Fy 3 cos 3 x Fy 5 cos 5 x x 是与横坐标x对应的电角度。Fy1是基波磁势的幅值
Fy1
2 IN y 0.9IN y 2
三.双层绕组
以一台三相四极24槽异步电动机为例。τ =6；q
三相电动机电机线圈绕法图解
三相电动机电机线圈绕法图解
先看铭牌，它是电机绕线的依据
用冲子把废线清理干净
这是废线
查数据，0.90和0.96的圆铜漆包线两根并绕47匝
用线模100的和95的，大大小大大小，距离115公分
然后绕线
绕三个，每个有6个线圈
其中一个首头和尾头的线头留长些
裁纸
数据
放好
放好
开始下线
开始先下A相，两把
接着再下C相，要吊两相的把下C相是向后空一槽
然后下B相，空两槽，还要掏把
然后C相不掉把了，要复把这样一直组下去
开始吊把的最后要复把最后插入相间绝缘纸
整理形状
最后浸漆，用灯棍烘烤直至线圈端部硬了即可
4极36槽
注意以下几点：每相只有首头和尾头，中间无接头。
在组线时要
时刻记得掏把和反把。
到最后只有首头和尾头6个头中间无任何接头。
绕组为交叉式的，电机绕组有链式的，同心式的，交叉式。
超过15千瓦以上就是双层嵌法，接线是多路接法儿。
修电机要的是工艺，熟能生巧，修潜水泵工艺要求更高，手要轻，快，稳.。
4三相异步电动机定子绕组
集中式绕组
判断依据：根据
线圈绕组的形状与嵌 装布线的方式。
分布式绕组
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集中式绕组
集中式绕组一般仅有一个或几个矩形框线图形成。绕制后用纱 带包扎定型，在经浸漆烘干处理后嵌装在凸形磁极的铁心上。
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分布式绕组
采用分布式绕组的电动机定子没有凸形的极掌，每个磁极都是由一个或几 个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组。
同心式绕组
判断依据：根据
嵌装布线排列的形 式。
叠式绕组
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同心式绕组
同一线圈组的几个大小不同矩形线圈，按同一中心的位置逐个嵌装排列成 回字形的型式。一般单相电动机和部分小功率三相异步电动机的定子绕组采用 这种型式。
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叠式绕组
所有线圈的形状大小完全相同，分别以每槽嵌装一个线圈边，并在槽外 端部逐个相叠均匀分布的型式。一般为三相异步电动机的定子绕组较多采用叠 式绕组。
z 36 t = = =9 2p 2´ 2
习惯上说： 极距为9槽，就是第1槽到第10槽。
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电角度
一个圆周的机 械角度是360°， 把这种定义的角度 称为空间机械角， 用θ表示。
机械角 机械角
当导体每经过一个磁极时，其感应电动势交变一次，因此 一对极数所对应360°电角度，用α表示。
电角度 电角度
电动机修理的大 部分工作是对绕 组的修理，所以 必须对电动机绕 组的结构形式以 及接线方法有清 楚的了解。
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电动机绕组的结构
以定子绕组形成磁极数来区分 以定子绕组形成磁极数来区分
庶极式绕组
判断依据：根据
电动机的磁极数与绕 组分布形成实际磁极 数的关系。
学习┃看电机绕组展开图，掌握绕组嵌线工艺
学习┃看电机绕组展开图，掌握绕组嵌线工艺看电机绕组展开图，学习绕组嵌线工艺第三节、三相单层交叉式绕组嵌线工艺单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互相交叉。
交叉式绕组由两大一小线圈交叉布置。
单层交叉式绕组线圈端部连线较短，有利于节省材料，并且省铜。
广泛用于q>1的且为奇数的小型三相异步电动机。
图3是三相4极36槽的单层交叉式绕组展开图。
每极每相槽数为3，线圈节距两个：一个是1—9，一个是1—8。
图3展开图上面一行数字表示嵌线顺序，下面一行数字表示线槽序号。
由图可以看出每一相由6个线圈组成，其中两个小线圈，节距为1—8，4个大线圈组成两组，节距为1—9。
线圈的下层边（图上每个线圈的左边）依次嵌在槽1、2、4、7、8、10、13、14、16、19、20……内，上层边（图上每个线圈的右边）依次嵌在槽29、30、33、35、36、3、5、6……内。
每一个上层边都压着三个下层边，如嵌在槽29、30的上层边压着嵌在槽31、32、34的下层边，由此可见，此种嵌线方法吊把线圈为3把。
嵌线的步骤仍然是按次序先嵌下层边，后嵌上层边；最后嵌吊起的3把线圈的上层边。
具体的嵌线次序如下：(1)选好第一槽位置，靠近机座出线口。
(2)嵌槽1、2（U相两个大线圈的下层边，引出线头U1），上层边吊起（吊把线圈）。
(3)空一槽3，嵌槽4（W相小线圈的下层边,引出线头W2）,上层边吊起（吊把线圈）(4)再空两槽5、6，嵌槽7、8（V相大线圈的下层边，引出线头V1）,上层边按照节距1—9压着槽1、2、4三个下层边分别嵌入槽35、36。
(5)再空一槽9，嵌槽10（U相小线圈的下层边，U相大、小线圈的连接方式是上层边与上层边相连，下层边与下层边相连），上层边按节距1—8压着槽4、7、8三个下层边嵌入槽3。
(6)再空两槽11、12，嵌槽13、14（W相大线圈的下层边，W相大、小线圈的连接方式是上层边与上层边相连，下层边与下层边相连）,上层边按照节距1—9压着槽7、8、10三个下层边分别嵌入槽5、6。
《中级电工工艺学》教案 第四章 交流电机的修理
第四章交流电机的修理1、交流电机的地位：在实际应用中，交流电机约占全部使用电机的85％以上，因此，掌握交流电机的修理工艺及试验方法，对于维修电工来说，有着十分重要的意义。
2、交流电机分类：交流电机有同步电机和异步电机两大类。
它们的定子结构完全相同，但转子区别很大。
第一节交流电机的绕组及其展开图一、概述1、三相交流电机的绕组指哪些绕组：三相同步电机定子绕组及三相异步电机的定子绕组和三相异步电机的转子绕组都称为三相交流电机的绕组。
2、电枢绕组指哪些绕组：由于三相电机的定子绕组或直流电机的转子绕组为是能量转换的“枢钮”，所以又称为电枢绕组。
（一）三相交流电机绕组构成的原则交流电机绕组的构成原则有以下三点。
1、三相交流电机的绕组必须是对称分布的。
对称的三相绕组应符合以下的条件①各相绕组的导体数、并联支路数相等，导体的规格一样。
②每相绕组在定子内圆周上均匀地分布，三相绕组在空间位置上各相差一个相同的角度。
2、绕组所建立的磁场在气隙中的分布接近正弦以使电机具有良好的性能3、要有一定的经济指标，即在相同的功率情况下体积小，材料省、紧固耐用。
（二）交流电机绕组的分类交流电机绕组的种类很多1、按相数分：有单相和三相绕组；2、按槽内层数分：⑪单层绕组：同心式、交叉式和链式；⑫双层绕组：有叠绕组和波绕组；3、按每极每相所占的槽数是整数还是分数：又有整数槽和分数槽两种本节仅以三相单层和双层绕组为例说明绕组的排列和连接。
（三）绕组的几个基本术语组元件。
线圈单元可以由一匝或互相绝缘的多匝导体组成，如图4—1所示。
有效部分：线圈单元有两个线圈边，每个线圈边嵌放在槽内直线部分的叫有效部分；端部：槽外部分叫端部。
首端和末端：线圈单元有两个引出线，一个叫首端，另一个叫末端。
2、极对数p 电机的主磁场沿气隙按N 、S 、N 、S ……交替分布，一对磁极形成一个周期。
如果沿气隙有户 个周期，则极对数为声。
图4—2是极对数p=4的电机的磁场分布情况。
36槽绕组嵌放展开图
交流电机绕组的基本理论
主要内容：交流绕组构成；电势；磁势。 交流电机分： 同步：主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机 异步：主要作为电动机，有时也作发电机
区别：两类交流电机在励磁方式和运行特性有很大差别 相同点：电机定子中发生的电磁现象和机电能转换的原理 基本相同
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
与线圈相关的概念： 有效边；端部；
线圈节距：一个线圈两个有效边之间所跨的槽数，用 y表示。
y＝4 (1－5)
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
极距：相邻极所距距离；沿定子铁心内圆每个磁极所占的 范围（槽数）
用槽数表示：=Z/2p
用长度表示：=D/2p
例：Z=36，2p=4 例：Z=36，2p=2
相带的宽度恰好对应每极每相槽数q
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
极相组——将一个磁极下属于同一相（即一个相带） 的q个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组 （又称为线圈组）。 线圈组数 = 线圈个数/ q
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
例：Z=24，2p=4
=Z/2p Z q 2 pm
0 0
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
例：Z=36，2p=4, 绘制槽电势星形图。
解： 槽距角α =360º/Z=10º 槽距电角α
1
14(32) 13(31)
12(30)
15(33)C相 16(34) 17(35) 18(36) 1(19) 2(20) 3(21) 4(22)A相
=p×360º/Z=20º
《电机学》 第四章 交流电机绕组的基本理论
电动势的频率 f=pn/60
三相交流绕组
2
二、交流绕组的分类
按相数分
单相 三相
按每极每相槽数分
整数槽 分数槽 同心式 交叉式 链式
叠绕 波绕
单层 按槽内层数分 双层
本章主要介绍三相整数槽绕组。
3
4-2 三相双层绕组
对于10kw以上的三相交流电机，其定子绕组一般均采用双 层绕组。 双层绕组每个槽内有上、下 两个线圈边，分别称为上层 边和下层边。一个线圈的一 个边放在某槽的上层，另一 个边则放在下层，相隔的槽 数称为节距，用y1表示。 在双层绕组中线圈数正好等于槽数。
m3 p 360 2 360 20 Q 36
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1、绘槽电动势星形图
若气隙中有一正弦分布的旋转磁场，则槽内导体的感应电动 大小相等，相位依次相差一个槽距角。
14
13 12 15 16 17
18
11
1
10 2
9
3 8 7 6 5 4
10
2、划分相带 (每极下每相所占有的区域称为相带) 以A相为例，A相在每极下应占有3个槽，整个定子中A相 共有12个槽，为使合成电动势最大，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。1、2、3三个槽向量间夹角最小，合成 电动势最大，而10、11、12三个槽分别与1、2、3三个 槽相差一个极距，即180度电角度，这两个线圈组（极 相组）反接以后合成电动势代数相加，其合成电动势最 大。
23
一路串联
24
4-3 三相单层绕组
单层绕组每槽只有一个线圈边，所以线圈数等于槽数的一半。这种绕 组下线方便，槽利用率高（无层间绝缘）。分同心式、链式和交叉式， 本节介绍单层绕组连接规律，现分别说明如下：
电动机绕组展开图的画法
电动机绕组展开图的画法所谓展开图，就是将电动机定子铁心带绕组用刀切开并摊平，按电动机绕组在定子铁心上的布置，画出的一种绕组展开图。
例1、一台24槽，4极电机，要求采用同心式绕组布置，求画绕组展开图。
1、根据要求先出每极所占槽数每极所占槽数=电动机的总槽数/(2P) 或=电动机的总槽数/4（极数）每极所占槽数=24/4=6槽如下图所示2、求出每极每相所占（即为极相组）槽数，即在一个磁极里（N或S）按三相平分所得的槽数。
每相在每个磁极里均按A、C、B的规律排列，而每相所占的槽数必定相等。
如下图所示。
每极每相所占槽数=每极所占槽数/3相=6/3=2槽3、画第一相绕组展开图根据上面计算分配得知，每极每相所占槽数为2，即第一极N中，A相占2槽（1、2槽）。
而第二极S中，A相也占2槽（7、8槽）。
第三极N中，A相也一样占2槽（13、14槽）。
而第四极S中，A相同样也占2槽（19、20槽）。
对于单层电动机而言，一个线圈有二个有效边，如果它的第一个有效边在N极，则另一个有效边就是在S极。
根据同心式绕组的画法，我们得出第一个N极和第二个S极的1------8槽（y=7)、2------7槽(y=5)相连的二个绕组，而第三个N极与第四个S极的连接与上面是相同的，分别是13------20、14------19相连，同样组成另二个绕组。
这样A相绕组全部画完（画时应逆时针方向）。
4、绕组的连接绕组的连接是按顺电流方向，逆时针，依绕组先后排列顺序依次连接。
A、电流的方向在同性磁极下电流方向必定相同，在异性磁极下电流的方向必定相反。
根据经验，相邻二相的电流方向恰恰相反（初学时电流方向一定要搞清）。
对于一个绕组而言，若规定了它的进出线的位置，按上图第一个线圈是由第1槽进线(它位于N极），可以确定电流的流向是向上。
而电流不管匝数有多少电流总是由第8槽流出（它位于S极），故电流的流向必定是向下的。
又由于第2槽与第1槽同处于N极，故第2槽的电流方向与第1槽相同，同是向上。
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例3、一台36槽4极三相异步电动机，要求用交叉链式绕组画展开图。
1、求每极所占槽数=36/4=9
2、求每极每相所占槽数= 每极所占槽数/3相=9/3=3
3、根据上二式计算，用不同的线条分出各极、各相槽数。
该图表现为每极占9槽，每相占每极中的3槽。
同时可根据每相邻二相电流必定相反，按此标出电流方向，在第一磁极里1、2、3三槽为A相，电流向上。
4、5、6三槽为C相，电流向下。
7、8、9槽三槽为B相，电流向上。
以后各极各相均按此顺序排列，但电流方向在N极的均向上，而在S极的均向下。
如下图所示
4、按交叉链式方式画出第一相绕组（对于单层绕组，基本上是一个线圈的一边在N极，另一边必定在S极。
），如下图所示
根据上图我们知道1、2、3、10、11、12、19、20、21、28、29、30计12槽为A相在各极所占的槽数。
首先应在1、2、3槽里找出按交叉链式绕组排列且能右向画的第1个线圈，很显然这个线圈应是第2槽（若选第1槽，且也是右向画，用也是可用。
但绕组式样则变成了交叉式。
所谓的交叉，是指端部绕组的交叉。
），由第2槽向右边的第10槽画出第一个线圈，由第3槽向右边的第11槽画出第二个线圈，而由第12槽向第19槽画出第三个线圈。
要注意此时的第一、二线圈与第三个线圈的跨距是不一样的。
余类推。
很显然这些线圈，仍是一边在N极另一个就在S极。
5、连接方法按电流方向、向右方向、依线圈的排列顺序依次连接。
如下图所示
6、第二相绕组的进线及其绕组画法
计算每槽电角度=（极数X180度）/36=20度
求120度后的第一槽120/20=6槽由于第一相进线是从第2槽进，2、3、4、5、6、7槽，每槽20度，计120度，120度后的第一槽则是第8槽。
就是说第二相绕组的进线应是由第8槽开始，并按第一相绕组相同的方法接线。
7、第三相绕组的进线及其画法
第三相进线的推算与第二相计算法一样，只不过是以第二相进线头为准计算的。
即第8、9、10、11、12、13槽每槽为20度，合计和为120度，120度后的第一槽为第14槽。
如下图所示
8、下线先后顺序下第10、11槽（逢右下）、第12槽空（逢左空）、第13槽下（逢右下）、第14、15槽空（逢左空）、第16、17槽下（逢右下，迂满距，二边下，先下右）、第8、9槽下（后下左）、第18
槽空（逢左空）、第19槽下（逢右下，迂满距，二边下，先下右）、第12槽下（后下左）------以下均按这方法下。
下线排列顺序（0表示上述的空）10、11、0、13、0、16、17、8、9、0、19、12、0、0、22、23、14、15、0、25、18、0、0、28、29、20、21、0、31、24、0、0、34、35、26、27、0、1、30、0、0、4、5、32、33、0、7、36、2、3、6
三相异步电机每极每相槽数=2，绕组的绕发是单层链式，
=3，绕组的绕发是单层交叉式
=4，绕组的绕发是单层同心式。