电动机绕组基础知识简介
直流电机的绕组

直流电机的绕组一、前言直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种领域,如工业、交通、家电等。
直流电机的绕组是直流电机的核心部件之一,它决定了直流电机的性能和特点。
本文将详细介绍直流电机的绕组。
二、直流电机的基本结构直流电机由定子和转子两部分组成。
其中,定子是不动的部分,包括磁极、线圈等;转子则是旋转的部分,包括轴、磁极等。
在工作时,定子中的线圈通过外部供电产生磁场,使转子旋转。
三、直流电机的绕组类型根据线圈排列方式不同,直流电机的绕组可以分为串联式绕组和并联式绕组两种类型。
1. 串联式绕组串联式绕组是将多个线圈依次串联起来,在两端接上外部供电。
串联式绕组可以增加线圈总匝数,提高输出功率和扭矩。
但同时也会增加线路阻抗和损耗。
2. 并联式绕组并联式绕组是将多个线圈并联起来,在两端接上外部供电。
并联式绕组可以减小线路阻抗和损耗,但输出功率和扭矩相对较小。
四、直流电机的绕组结构直流电机的绕组结构包括定子绕组和转子绕组两部分。
1. 定子绕组定子绕组是直流电机中最重要的部分之一。
它由若干个线圈依次排列而成,每个线圈都有若干匝。
线圈的匝数和排列方式不同,可以影响电机的性能和特点。
2. 转子绕组转子绕组是直流电机中另一个重要部分。
它通常由导体材料制成,包括铜、铝等。
转子绕组通常采用环形排列方式,以便在旋转时产生磁场。
五、直流电机的绕组材料直流电机的绕组材料通常有铜、铝等两种材料。
其中,铜具有良好的导电性能和高温耐受性能,适用于高功率、高速度等场合;而铝则适用于低功率、低速度等场合。
六、直流电机的绕制工艺直流电机的绕制工艺包括手工制绕和机器制绕两种方式。
手工制绕通常适用于小功率、小批量的电机,而机器制绕则适用于大功率、大批量的电机。
七、直流电机的绕组保护直流电机的绕组保护通常采用绝缘材料来实现。
常见的绝缘材料有纸板、胶带、漆等。
这些材料可以有效地防止线圈短路和断路等故障。
八、总结直流电机的绕组是直流电机中最重要的部分之一,它决定了直流电机的性能和特点。
电机学交流绕组知识点

交流绕组部分(感应电动势和磁动势)习题1.谐波电动势对电机运行有何影响?为什么同步发电机定子绕组采用星型接法?谐波电动势使电机的电动势波形非正弦,产生谐波转矩和附加损耗。
为了消除3次谐波,同步电机定子绕组采用星形接法。
(三相交流电流中,各相基波电动势相位差为120度,而各相的三次谐波电动势相位差为360度,即为同相。
同理,3的倍数的各奇次谐波也为同相位。
这样接成星形时,在线电动势中不可能出现3次和3的倍数奇次谐波电动势。
当三相绕组接成三角形,3次及3的倍数奇次谐波电动势在闭合的三角形电路中被短路而形成环流,引起附加铜损耗,虽然这时只残留微少的电压降,线电动势中仍不出现这类谐波。
因此多采用星形连接。
)2.为什么交流绕组的磁动势,既是时间函数又是空间函数?用单相绕组基波磁动势来说明。
交流绕组的电流是随时间而变化的正弦函数。
磁动势为空间函数,磁场在空间分布。
(见练习题书P.121)3.脉动磁动势和旋转磁动势有什么关系?脉动磁动势可以分解为两个旋转磁动势分量,每个旋转磁动势分量的振幅为脉动磁动势振幅的一半,旋转速度相同,但旋转方向相反。
(分解的表达式见笔记p.3)。
等式左边为脉动磁动势,等式右边第一项为正向旋转磁动势,在空间按正弦规律分布,幅值不变,幅值位置在wt-x=0处,随时间变化,磁动势波在空间移动,移动的速度为w,所以是旋转磁动势。
等式右边第二项为负向旋转磁动势。
4.产生圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有何不同?m相对称电流流入m相对称绕组时,产生圆形旋转磁动势。
m相不对称电流流入m相对称绕组,或者m相对称电流流入m相不对称绕组时,产生椭圆形旋转磁动势。
5.如果不考虑谐波分量,在任一瞬间,脉动磁动势的空间分布是怎样的?圆形旋转磁动势的空间分布是怎样的?椭圆形旋转磁动势在空间分布是怎样的?如果观察一瞬间,能否区别该磁动势是脉动磁动势、圆形旋转磁动势或椭圆形旋转磁动势?如果不考虑谐波分量,在任一瞬间,脉动磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势在空间分布均为正弦波,故不能区别三种磁动势。
第四章直流电机电枢绕组

一、节距计算
y1
Z 2p
y= =1yk
y2 y1 y
二、绕组展开图
Z为电枢槽数 P为电机的极对数
三、元件连接顺序及并联支路图
空载时气隙磁磁通密度的分布图形
返回
如果不计铁磁材料中的磁压降,则在气隙中各处所消耗的磁通势均
为励磁磁通势。
在极靴下,气隙小,气隙中沿电枢表面上各点磁密较大;在极靴范
围外,气隙增加很多,磁密显著减小,至两极间的几何中性线处磁密为
零。
为一平顶波
直流电机空载磁场的磁密分布
直流电机的空载磁化特性
0
考虑到电机的运行性能 和经济性,直流电机额定运 行的磁通额定值的大小取在 磁化曲线开始弯曲的地方图 中的a点(称为膝部)。
磁电流作用下建立的,这一点与他励发电机不同。并励发电机建立 电压的过程称为自励过程,满足建压的条件称为自励条件。
1、自励条件
曲线1为空载特性曲线,曲线2为励磁回路总电阻R f 特性曲线, 也称场阻线 U f I f R f 。
增大R f ,场阻线变为曲线3时,R f 称为临界 电阻Rcr 。如图所示。
N pN Ea 2a e 60a n Cen
Ce为电动势常数。上式表明直流电机的感应电动势与电机结构、 气隙磁通和电机转速有关。当电机制造好以后,与电机结构有关的常数
Ce不在变化,因此电枢电动势仅与气隙磁通和转速有关,改变转速 和磁通均可改变电枢电动势的大小。
三,直流电机的电磁转矩 定义:根据电磁力定律,当电枢绕组中有电枢电流
电机绕组的基本参数及常用名词术语

电机绕组的基本参数及常用名词术语一:绕组的基本参数1.机械角度与电气角度电机绕组分布铁心槽内时必须按一定规律嵌放与联接,才能输出对称的正弦交流电或产生旋转磁场。
除与其它一些参数有关外,反映各线圈和绕组间相对位置的规律时,我们还要用到电气用度这个概念。
从机械学中知道可以把圆等分成360°,这个360°就是平常所说的机械角度。
而在电工学中计量电磁关系的角度单位则叫做电气角度,它是将正弦交流电的每一周在横坐标上等分为360°,也就是导体空间经过一对磁极时在电磁上相应变化了360°电气角度。
因此,电气角度与机械角度在电机中的关系为:电气角度α=极对数xPx360°。
2.极距绕组的极距是指每磁极所占铁心圆周表面的距离。
一般常指电机铁心相邻两磁极中心所跨占的槽距,定子铁心以内圆气隙表面的槽距计算;转子则以铁心外圆气隙表面的槽距来计算。
通常极距有两种表示方法,一种是以长度表示;另一种则以槽数表示,习惯上以槽数表示的较多。
3.节距电机绕组每个线圈两元件边之间所跨占到的铁心槽数叫做节距,也称跨距。
当线圈元件节距等于极距对称为全距绕组;线圈元件节距小于极距时则称短距绕组;而当线圈元件节距大于极距时则称长距绕组。
由于短距绕组具有端部较短电磁线用料省和功率因数较高等许多优点,因而在应用较多的双层叠绕组中无一例外的都采用短距绕组。
4.绕组系数绕组系数是指交流分布绕组的短距系数和分布系数的乘积,即5.槽距角电机铁心两相邻槽之间的电气角度称为槽距角,通常用a表示,即6.相带相带就是指每相绕组在每一个磁极所占的区域,通常用电气角度或槽数表示。
如果将三相电机处在每一对磁极下的绕组分成六个区域则每极下三个。
由于槽距角α=360°P/Z如该电机为4极24槽故每相每区域的宽度为qα=Z/6P*360P/Z=60°,按这样分布绕嵌的绕组就称为60°相带绕组。
开绕组和闭绕组

开绕组和闭绕组开绕组和闭绕组是电机中常见的两种绕组形式,它们在电机的结构和工作原理上有着重要的作用。
本文将分别介绍开绕组和闭绕组的定义、特点以及在电机中的应用。
一、开绕组开绕组是指线圈的两端分别与电机的外部引线相连的绕组形式。
它的特点是线圈的两个端点都暴露在外部,方便与其他电路进行连接。
开绕组的绕组方式有多种,如平行绕组、串联绕组等。
开绕组的应用非常广泛。
在电机中,开绕组可以用于电机的定子绕组,将电流通过定子绕组产生的磁场与转子的磁场相互作用,从而实现电机的转动。
此外,开绕组还可以用于电机的励磁绕组,通过控制励磁绕组的电流大小和方向,可以调节电机的输出功率和转速。
二、闭绕组闭绕组是指线圈的两端相互连接形成一个闭合回路的绕组形式。
它的特点是线圈的两个端点没有暴露在外部,而是通过内部连接在一起。
闭绕组的绕组方式有多种,如环绕绕组、扇形绕组等。
闭绕组的应用也非常广泛。
在电机中,闭绕组常用于电机的转子绕组,通过闭合回路形成的磁场与定子的磁场相互作用,从而实现电机的转动。
闭绕组还可以用于电机的励磁绕组,通过控制励磁绕组的电流大小和方向,可以调节电机的输出功率和转速。
开绕组和闭绕组在电机中的应用有着各自的优势。
开绕组的优点是线圈的两个端点暴露在外部,方便与其他电路进行连接,而闭绕组的优点是线圈的两个端点通过内部连接在一起,形成一个闭合回路,可以有效地减少电流的损耗。
因此,在实际应用中,需要根据具体的电机设计要求和使用环境来选择合适的绕组形式。
除了开绕组和闭绕组,还有一种常见的绕组形式是混合绕组。
混合绕组是指在电机中同时使用开绕组和闭绕组的绕组形式。
它可以综合利用开绕组和闭绕组的优点,从而提高电机的性能和效率。
总结起来,开绕组和闭绕组是电机中常见的两种绕组形式,它们在电机的结构和工作原理上有着重要的作用。
开绕组的特点是线圈的两个端点暴露在外部,方便与其他电路进行连接;闭绕组的特点是线圈的两个端点通过内部连接在一起,形成一个闭合回路。
三相异步电动机绕组

三相异步电动机的基础知识
(4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。
三相异步电动机的基础知识
(5)画出各相绕组展开图。
U 相绕组
V相绕组
W 相绕组
三相异步电动机的基础知识
2.同心式绕组 同心式绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心线圈
(大线圈套在小线圈外面)经适当连接而成,这种绕组的端部较长, 常用于两极电动机中。
三相异步电动机的基础知识
§ 三相异步电动机绕组
三相绕组必须满足的基本要求是: (1)三相定子绕组的结构要对称,空间上彼此相差120º电角度, 各相阻抗要相等。 (2)三相定子绕组的结构要力求使磁动势和电动势波形接近正 弦波,尽量减少谐波分量及其产生的损耗。 (3)三相定子绕组要有可靠的绝缘性能、机械性能,嵌线工艺 性能好,节省铜材料,同时要保证散热性好,维修方便。
二、三相定子绕组的构成原则
1.每相绕组在每对磁极下,按U1—W2—V1—U2—W1— V2相带顺序均匀分布。
2.展开图中每个相同极距内,绕组有效边中电流参考方向 相同;相邻极距之间,绕组有效边中电流参考方向相反。
3.同一相绕组中,线圈之间的连线应顺着电流的参考方向 进行。
4.为了节省铜,线圈的节距应尽可能短。
三相异步电动机的基础知识
一、相关术语 1.线圈、线圈组、绕组 线圈是用绝缘导线按一定形状、尺寸在绕线模上绕制而成
的,可由一匝或多匝组成。 多个线圈按一定规则连接成一组就称为线圈组(一般一个相
带为一组),线圈组按照一定规律连接在一起组成一相绕组。 三相电动机有三个绕组,常称为三相绕组。
线圈示意图 单匝线圈 多匝线圈 多匝线圈简化图
电角度=p×机械角度
三相异步电动机的基础知识
电机绕组(一)

电机绕组(一)本文为西莫首席技术专家李保来老师(西莫ID:标准答案)原创文章,本期期刊西莫视角栏目收录,并由西莫电子期刊主编hahafu整理发布以飨读者电机是一种基于电磁效应的机电能量转换装置,因此电机里离不开电和磁,而电机中的绕组则是电和磁的桥梁,在绕组中通以电流,就会在电机气隙中产生磁场;气隙磁场相对于绕组做切割磁力线运动,就会在绕组中产生感应电势;而通电的绕组在气隙磁场中又会产生电磁力(转矩)。
由此可见,绕组是机、电、磁的枢纽,在电机中起到核心的作用。
电机绕组由许多导体通过一定的连接方式连接而成,不同的绕组匝数、导体截面、空间分布、连接方式、绝缘等级等绕组结构参数,所体现出的电磁性能、力学指标也不同,可以说电机绕组从很大程度上决定了电机的各项性能,因此人们常把绕组称作是电机的“心脏”。
绕组同时也是电机中最复杂的组件,无论是结构、材料、电气连接还是成型工艺、嵌装工艺、绝缘处理等各方面,所涉及的专业面广,技术复杂,相互影响因素多,对电机的性能影响大,设计制约因素也多。
绕组的设计及电磁性能的分析涉及的理论知识较为复杂,特别是绕组的磁势和电势谐波分析,是电机学的一大难点和重点,也被同学们誉为“天书”,这一点BOSS们应有足够的攻坚克难的思想准备,不过也没有必要过于担心困难而畏惧,本文就是帮助大家破解这些天书的,只要认真学习就没有拿不下的天书。
从本期开始,我们将陆续用多期的篇幅来介绍有关电机绕组的知识,为大家搭建一个通往天书的“电梯”。
电机绕组的种类繁多,从电机绕组的功能和作用来分:有励磁绕组、阻尼绕组、电枢绕组等类别。
励磁绕组主要是用来产生电机的气隙磁场或改变气隙磁场分布的,通常通以直流电流,常见的励磁绕组有同步电机的励磁绕组(常布置在同步电机转子侧)和直流电机的主极绕组、换相极绕组、补偿绕组(常布置在直流电机的定子侧);阻尼绕组通常是自行短路的绕组,布置在同步电机的转子上,对同步电机的振荡起阻尼作用,还可对同步电动机起到起到作用;电枢绕组是用于机电能量转换的,电枢绕组又分交流电枢绕组和直流电枢绕组,其中交流电枢绕组是指交流电机电枢上嵌装的绕组,同步电机和异步电机都属于交流电机,它们的电枢多为定子侧,无论是同步电机还是异步电机,它们的定子绕组是一样的,因此统称交流电机的电枢绕组为交流绕组或交流电机的定子绕组;除此之外还有直流电机的电枢绕组,常嵌装于直流电机的转子上,也称直流电机的转子绕组,通常直流电枢绕组与换向器连接,因此直流电枢绕组也称换向器绕组。
电枢绕组知识点总结

电枢绕组知识点总结1. 电枢绕组的定义电枢绕组是指安装在电机和发电机的电枢上的一组绕组,它是将导体绕制在电枢上并连接成一个整体的电路系统。
它是电机和发电机的主要工作部件之一,起着转换电能与机械能之间的能量传递作用。
2. 电枢绕组的结构电枢绕组的结构一般包括定子绕组和转子绕组两种。
定子绕组是绕制在电机的定子上,通常由绕组线圈、绕组槽和绕组绝缘材料组成;转子绕组是绕制在电机的转子上,包括转子绕组线圈和绕组槽。
3. 电枢绕组的工作原理电枢绕组在电机和发电机中的作用是将电源提供的电流转化为磁场能,并产生电磁力的作用。
当电流通过电枢绕组时,会产生磁场,磁场的大小和方向随着电流的大小和方向而变化。
这样就能够实现电能与机械能的相互转换。
4. 电枢绕组的材料电枢绕组的导体一般选用铜线或铝线,这是因为铜和铝具有良好的导电性和导热性,能够满足电机运行时的要求。
绝缘材料一般选用绝缘纸、绝缘漆布等,以确保绕组在高温和高压下能够正常工作。
5. 电枢绕组的制造工艺电枢绕组的制造过程包括线圈成形、绝缘处理、绕组装配等多个环节。
其中,线圈成形是非常重要的一步,它决定了绕组在电机中的性能和稳定性。
绝缘处理则是为了保证绕组在运行中不会发生短路和击穿等故障。
6. 电枢绕组的常见问题电枢绕组在长时间运行中,可能会出现导体断裂、绝缘老化、短路和击穿等问题。
这些问题将严重影响电机和发电机的正常运行,甚至造成严重事故。
因此,对电枢绕组的质量和维护非常重要。
7. 电枢绕组的维护保养为了保证电枢绕组的正常工作,需要定期对其进行维护保养。
主要包括对绕组的绝缘状态进行检测、绕组的温度和电流进行监测、对接线盒和绕组的接头进行检查和加固等。
综上所述,电枢绕组是电机和发电机的核心部件,其性能和质量直接影响着整个电机和发电机的运行情况。
因此,对电枢绕组的了解和维护非常重要,有助于提高电机和发电机的使用寿命和性能。
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第一章电动机绕组基础知识绕组是电动机进行电磁能量转换与传递,从而实现将电能转化为机械能的关键部件。
绕组是电动机最重要的组成部分,又是电动机最容易出现故障的部分,所以在电动机的修理作业中大多属绕组修理。
在本章中,主要介绍与电动机绕组有关的若干基础知识。
第一节电动机绕组的类别电动机绕组按其结构可有多种类别,今将数种较常用的分类简介于下:一、集中式绕组与分布式绕组1、集中式绕组安装在凸形磁极铁心上的绕组,例如直流电动机定子上的主磁极绕组和换向极绕组,是集中式绕组。
对于三相电动机而言,如果每相绕组在每个磁极下只占有一个槽,在这种情况下,则也是集中式绕组。
2、分布式绕组分散布置于铁心槽内的绕组,例如直流电动机的转子绕组以及三相电动机的定子绕组和转子绕组,都是分布式绕组。
二、短距绕组、整距绕组与长距绕组1、短距绕组绕组的节距小于极距的绕组,叫做短距绕组。
短距绕组广泛应用于直流电动机的转子绕组以及三相交流单速电动机的定子绕组。
2、整距绕组绕组的节距等于极距的绕组,叫做整距绕组,又称全距绕组或满距绕组。
3、长距绕组绕组的节距大于极距的绕组,叫做长距绕组。
除了在三相交流单绕组多速电动机中会有长距绕组以外,一般情况下,不用长距绕组。
三、单层绕组、双层绕组与单双层绕组1、单层绕组在铁心槽内仅嵌一层线圈边的绕组,叫单层绕组。
单层绕组在10千瓦以下的小功率三相电动机中应用较多。
2、双层绕组在铁心槽内嵌有上、下两层线圈边的绕组,叫双层绕组。
双层绕组广泛应用于直流电动机以及功率在10千瓦以上的三相电动机。
3、单双层绕组有少数三相异步电动机,定子铁心的一部分槽中仅嵌入单层线圈边,而在另一部分槽中则嵌有双层线圈边,这种既有单层又有双层的绕组,即单双层绕组。
这种绕组是由双层短距绕组演变而来的。
四、整数槽绕组与分数槽绕组1、整数槽绕组三相电动机绕组中,每极每相槽数为整数的叫整数槽绕组。
2、分数槽绕组三相电动机绕组中,每极每相槽数为分数的叫分数槽绕组。
分数槽仅用于双层绕组。
五、600 相带、300 相带、和1200 相带绕组1、600相带绕组相带为600的绕组称为600相带绕组。
通常单速三相电动机都采用600相带绕组.2、300相带绕组在嵌有Y和Δ两套绕组,Y-Δ混合连接的三相电动机中,把600相带一分为二,即形成了300相带绕组。
3、1200相带绕组在单绕组三相多速电动机中,有1200相带绕组六、迭绕组和波绕组 1、迭绕组迭绕组一般应用于直流电动机的枢(shu ),以及三相电动机的定子绕组和容量较小的三相电动机绕线型转子绕组。
2、波绕组波绕组通常应用于4极及4极以上的直流电动机的电枢,以及容量较大的三相电动机绕线型转子绕组。
七、笼型与绕线型转子绕组 1、笼型转子绕组笼型转子绕组结构比较简单,造价较低,可靠性较高,在三相及单相交流电动机中,笼型转子绕组的应用最为广泛。
2、绕线型转子绕组与笼型相比较,绕线型转子绕组的结构比较复杂,造价较高,通常只应用于要求具有较大起动转矩及可有一定调速范围的三相电动机。
八、显极式与庶(shu )极式绕组 1、显极式绕组显极式绕组的特点为每个线圈组形成一个磁极,线圈组的数目与磁极数相等。
在显极式绕组中,同一相相邻的线圈组应形成异性磁极,故采用“尾—尾”或“首—首”反串连接。
2、庶极式绕组庶极式绕组的特点为每个线圈组形成两个磁极,线圈组的数目为磁极数的一半。
在庶极式绕组中,同一相邻的线圈组应形成同性磁极,故采用“尾-首”或“首-尾”正串连接。
庶极式接法的绕组,在三相单绕组多速电动机中较为常用。
第二节 电动机绕组的部分常用名词和术语一、线圈、线圈总数 1、线圈电动机绕组是由若干个线圈或线圈组组合而成的,所以线圈又称绕组元件。
线圈通常由多匝导线构成,也可由单匝导线构成。
线圈的直线段称为有效边,又称线圈边,是嵌在铁心槽中起电磁极能量转换作用的部分。
线圈两端伸出槽外的部分称为端部,端部起连接两个有效边的作用。
2、线圈总数在单层绕组中,线圈总数等于铁心总槽数的一半;在双层绕组中,线圈总数与铁心总槽数相等。
例如36槽的铁心,用于单层绕组时,线圈总数为18,用于双层绕组时,线圈总数为36。
二、并绕根数、并联路数 1、并绕根数对于电流较大的电动机,为了便于线圈的绕制及嵌线,通常不采用单根大截面的导线,而用截面较小的多根导线合并在一起绕制线圈。
这合并在一起的导线根数,即并绕根数。
当拆除铁心中的旧线圈时,须注意该线圈是否由多根导线并绕,并应弄清楚其并绕根数。
2、并联路数并联路数又称并联支路数。
对于大电流电动机,为了便于线圈的绕制及嵌线,除了上述可用截面较小的多根导线并绕线圈的办法外,还可采用增加绕组并联路数的办法。
但要注意,每个支路的串联导体总数及线规应相同,否则易造成环流和发热。
当修理绕组重绕拆线时,应弄清楚该绕组的并联支路数。
三、每槽导体数每槽导体数即铁心每个槽中所嵌入的导体数。
对于单层绕组而言,每槽导体数即一只线圈的匝数。
对于双层绕组而言,每槽导体数的一半才是一只线圈的匝数。
上面已经提及,在拆铁心中的线圈时,不能忽视线圈的并绕根数。
今假设有一个铁心,每槽内可数出的导体数为48,但经查明该线圈系三根导线并绕,故每槽导体的有效数应是16348根,务请注意,不能误解成48根。
在修理手册中列出的每槽导体数,均是指每槽导体的有效数。
四、磁极对数、同步转速 1、磁极对数р磁极对数简称极对数。
电动机绕组通电后所行成的磁极是以N 极和S 极成对的形式出现的。
在2极电动机中因只有一对磁极,所以极对数p=1;在4极电动机中有2对磁极,所以p=2。
同理,6极电动机,p=3;8极电动机,p=4。
因为p 磁极对数,则磁极数显然是2p,而且磁极数应是偶数。
2、同步转速交流电动机定子绕组通电后所产生的旋转磁场的转速,即该电动机的同步转速。
异步电动机转子的实际转速略低于同步转数。
同步转速n c 的数值与磁极对数p 的数值密切有关,n c 的数值由下式确定:n C =pf60(转/分) 式中:f 是交流电源的频率,我国大陆地区工业电力网的频率为50赫,我国台湾省电力网的频率则为60赫。
同步转速与磁极对数和频率的对应关系,见表1-1.表1-1 同步转速与磁极对数和频率的关系五、机械角度、电角度与槽电角度 1、机械角度与电角度按照几何学的方法,把一个圆周划分为360个等分,其中每一等分即1度共360度。
这样划分的角度称为机械角度或几何角度。
在电动机中,把一对磁极在铁心圆周上所占有的区间定为3600电角度。
电角度与机械角度的关系可用下式计算:电角度=极对数×3600或 电角度=极数×180各种极数的电动机,其铁心圆周电角度见表1-2.表1-2 各种极数电动机的电角度2、槽电角度电动机铁心每槽占有的电角度称为槽电角度。
槽电角度a 可用下式计算:Zp Z p a 001802360⨯=⨯=式中 p ——极对数;Z ——铁心槽数。
六、极距、节距1、极距τ极距τ是指电动机每个磁极沿气隙圆周表面所占的距离。
τ有槽数和长度两种表示方法: (1)用槽数表示pZ2=τ(槽) 式中 Z ——交流电动机定子槽数,直流电动机转子槽数; p ——磁极对数 (2)用长度表示pD2πτ=(厘米)式中 D ——交流电动机定子内径,直流电动机转子外径(厘米)。
2、节距y节距是指一个线圈的两条有效边之间所跨占的槽数,节距又称跨距,节距y 的数值以槽数表示,例如:y=8(槽),习惯上以(1—9)槽的方式表示,即线圈的一条边嵌于第1槽,另一条边嵌于第9槽,两条边所跨槽的中心线间的距离为8槽(第1槽和第9槽各算半槽)。
当线圈节距y=τ是,称为整距绕组,又称全距绕组;当y<τ时,称为短距绕组;y>τ时,称为长距绕组。
直流电动机电枢绕组(转子绕组)的节距较交流电动机的节距复杂,有第一节距、第二节距、合成节距和换向器节距之分,将在第二章中介绍。
七、每极每相槽数每极每相槽数q,是交流电动机每相绕组在每个磁极下所占的槽数,其值可用下式计算:pmZ q 2=式中 Z ——定子槽数 p ——磁极对数; m ——相数。
对于三相电动机而言,可得每极每相槽数PZ q 6=。
可为整数也可为分数,例如: ① 62,3,54===p m Z ,得:336542=⨯==pm Z q ,为整数。
② 82,3,54===p m Z ,则得:41238542=⨯==pm Z q ,为分数。
q 是整数时称为整数槽绕组,q 是分数时称为分数槽绕组。
中小型三相电动机,大多为整数槽绕组(通常7~2=q ),仅在某些场合下,如上述六极和八极两种电动机为通用同一种铁心冲片,故使8极电动机采用分数槽绕组。
若1=q ,即每个极下每相绕组只占一个槽时,就成为集中式绕组。
当1 q ,就称为分布式绕组。
八、极相组数对于三相交流电动机,把属于同一相并形成同一磁极的线圈(一个或多个)定为一组,称之为极相组,又称线圈组,习惯上又称“联”。
在显极式绕组中,每相的极相组(线圈组)的组数等于极数(p 2);在庶极式绕组中,每相的极相组(线圈组)的组数等于极对数(p )。
九、 相带从广义上看,三相电动机绕组的相带,可理解为:在槽电势矢量星形图上,同一相的全部槽电矢量(负相号已归入正相号)所占区间的电角度叫做相带。
例如在图1-10所示的三相四极36槽电势矢量图上,因=a 200,所以相带为200×3=600 三相单速电动机绕组,通常均为600相带(此数值,即每极每相槽数q 所占区间的电角度)。
对于Y —Δ混和连接的单速电动机绕组,其相带则为300.对于单绕组多速电动机,除600相带外,还会出现1200相带和1800相带。
第三节 分布系数。
短距系数和绕组系数的含义及计算 一、分布系数d K分布式绕组较之集中式绕组,能充分利用空间位置,并有利于散热,还可削弱谐波磁场优化电动机性能;但另一方面,一相所属全部导体基波的合成电势有所减少,分布系数d K 即反映其减少的程度。
d K 的含义可用下式表示:d K =算术和一相所属全部槽电势的矢量和一相所属全部槽电势的一般情况下,分布系数d K 的值可用下式计算:2sin2sina q qa K d =式中 q —每极每相槽数; a —槽电角度。
计算所得的d K 值应小于1,但如果对集中式绕组而言,因1=q ,所以d K =1。
【 例1-1】 试计算三相四极36槽定子绕组的分布系数d K 。
【 解】 3343632=⨯=⨯=p Z q000203618041802=⨯=⨯=Z p ad K =96.01736.035.010sin 330sin 220sin32203sin000=⨯==⨯ 分布系数d K 的值,还可以从槽电势矢量图上求出,方法是:将一相所含全部槽电势矢量,用投影和三角函数计算出矢量和,然后除以这些槽电势矢量的算数和,即得分布系数d K 。