三相单层绕组展开图解读
17 交流电机的绕组单层绕组
§8-2三相单层绕组一、三相单层集中整距绕组计算：q =Z /2Pm =6/(2×3)=1(集中绕组)y=τ=Z/2P =3(整距绕组)AZ BX CY123456NS 电动势正方向集中整距绕组的优缺点：简单，但感应电动势波形不好，绕组集中，运行时散热困难，电枢表面空间利用率低。
举例：单层三相绕组，P =1，Z =6绕组展开图：为表示各线圈的位置和连接，把定子沿轴向展开，每槽用一直线表示，槽上编以号码，按照节距连成线圈。
AZB X CY 123456NS 电动势正方向星形联结绕组展开图：问：如何将绕组连成三角形？123456AX BYC Z槽电势星形图：601=α定义：规定导体电动势正方向后，作出所有槽导体基波电动势相量，所得相量图称为槽电动势星形图。
215362−154−31206−01200120举例：集中整距绕组：槽电动势星形图三相对称电势规定电动势穿进纸面为正二、三相单层分布绕组举例：一交流电机定子槽数Z =24，极数2P =4，绘制三相单层分布绕组的电动势星形图及绕组展开图。
0136023603024P Z α⋅⨯===242243Z q Pm ===⨯24624Z P τ===1. 作槽电势星形图问：2对极电机电动势星形重复两圈；P对极电机呢?215436789101112141517161918202122241323规定电动势穿进纸面为正2. 分相定义：根据q值把各槽号分配到各个相。
流程：3. 绘制绕组展开图导体间连接的先后次序对合成电动势并无影响，因此连接方法有几种：1234567891011121314151617181920212223243）根据槽电动势星形图和相带划分把槽中导体连成线圈，然后串联或并联成一相绕组。
1）画出槽展开图并标号；2）画出槽电动势星形图、分相；1234567891011121314151617181920212223241）单层叠绕组：一个线圈组的q 个线圈端部相叠。
三相异步电动机的绕组PPT课件
计算极距τ、每极每相槽数q、节距y
z1 246
2p1 4
q z1 24 2 2m1p 232
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三相单层链绕组的展开图
新课讲授
3.分相（q）
q Z1 24 2 2pm 223
相带按U1、W2、V1、U2、W1、V2的顺序进行。
N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1
三相单层链绕组的展开图
（一复）习教前材节的课地位的和知作识用
定子铁心 异步电动机的定子铁心
是电动机磁路的一部分，由 0.35mm～0.5mm厚表面涂 有绝缘漆的薄硅钢片叠压而 成，如图所示。由于硅钢片 较薄而且片与片之间是绝缘 的，所以减少了由交变磁通 通过而引起的铁心涡流损耗。 铁心内圆有均匀分布的槽口， 用来嵌放定子绕圈。
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三相单层链绕组的展开图
新课讲授
2.分极（ ） Z1 24 6 2p 22 为什么是按照U1 -
W2- V1 –UZ- Wl-
按N、S、N、S…的顺序进行。
V2 这样的顺序进行
排列的呢？
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
24
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三相单层链绕组的展开图 新课讲授
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放映结束 感谢各位的批评指导！
•谢 谢！
让我们共同进步
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感谢您的观看！
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三相单层链绕组的展开图 新课讲授
U相线圈
N
4 定子绕组平面展开图
U1
w2 v1
U2
w1
v2
三相单层4极24槽链式
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
W1 U1 W2 V1 U2 V2
单层三相2极18槽交叉式画法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
U1 W2 V1 W1
W1(14)
U2（30)
u1
12
N w2
S N S v1 u1 w2 v2 u2 w1 v2 v1 u2 w1 11 ① ② ③ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ④
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
N u1 w2 v1 u2
S w1 v2
1 2
3 4
5
6 7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U1(3 )
U2(15)
N u1 w2 v1 u2
S w1 v2
1 2
3 4
5
6 7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
U2
V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
U1
W2 V1
W1
U2
V2
三相单层链绕组的展开图
24
三相单层链绕组的展开图
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。
三相异步电动机的定子绕组解读
3．绕组及绕组展开图
绕组是由多个线圈按一定方式连接起来构成的。表示绕组的 连接规律一般用绕组展开图，即设想把定子（或转子）沿轴向展 开、拉平，将绕组的连接关系画在平面上。
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 D z1 或 2p 2p 式中D——定子铁心内径 z1——定子铁心槽数
3.2.4 三相双层绕组
双层绕组是铁心的每个线槽中分上、下两层 嵌放两条线圈边的绕组。为了使各线圈分布对称， 安排嵌线时一般某个线圈的一条边如在上层，另 一条则一定在下层。以叠绕组为例，这种绕组的 线圈用一绕线模绕制，线圈端部逐个相叠，均匀 分布，故称“叠绕组”。为使绕组产生的磁场分 布尽量接近正弦分布，一般取线圈节距等于极距 5 5 y 的 左右，即 ，这种 6 y＜ 的绕组叫短距 6 绕组。这种绕组可使电动机工作性能得到改善， 线圈绕制也方便，目前10kW以上的电动机，几 乎都采用双层短距叠绕组。现以4极限24槽三相 电动机为例，讨论三相双层叠绕组的排列和连接 的规律。
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。一般 z 节距y用槽数表示。当 y 2 p 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。
1
6．槽距角 相邻两槽之间的电角度称为槽距角，槽距角 p 360 用下式表示 z 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 z1 式中 m1——定子绕组的相数 q
2．定子绕组的分类 异步电动机定子绕组的种类很多，按相数分， 有单相、两相和三相绕组；按槽中绕组数量的不 同，有单层、双层和单双层混和绕组；按绕组端 接部分的形状分，单层绕组有同心式、交叉式和 链式之分；双层绕组有叠绕组和波绕组之分；按 每极每相所占的槽数是整数还是分数，有整数槽 和分数槽之分等。但构成原则是一致的。
三相绕组展开图(精)
◆优点：单层绕组元件少，结构简单，嵌线较
方便，槽内没有层间绝缘，槽利用率高。
◆缺点：单层绕组基本为等效整距绕组，不能
利用短距来改善电动势和磁动势的波形，产生的
磁动势和电动势波形较差，故电机铁损和噪声较
大，起动性能不良，一般用于10KW以下的小容量 异步电动机。 ◆每对极下只有一个线圈组（极相组）
三、三相双层叠绕组
，
图5-9
A相绕组的端面图
Z 24
p2
展开图：假想沿某个齿的中心（例如槽1和槽24之间 的齿）把铁芯切开展平而得到的绕组连接图形。 ◆
在图中，线圈边1、2和13、14的电流分别用向上的箭头来表示， 而线圈边7、8和19、20的电流方向用向下的箭头来表示。 显然左边两个线圈按照电流的方向串联构成一个极相组，右边 两个线圈构成另外一个极相组。每个极相组均有一个首末端。 这些极相组或线圈组可以串联或并联组成不同数目的并联支路
a p
二、三相单层绕组 单层绕组的每个槽内只放置一个线圈边，整台 电机的线圈数等于总槽数的一半。单层绕组的种类 很多，可分为叠绕组、链式、同心式和交叉式绕组
等
二、三相单层绕组
三相单层叠绕组线圈组内后一线圈的端接部分叠在前一线圈 的端接部分之上，端接部分重叠层数较多，制造比较困难， 散热条件不好，已经很少采用。工程实际中常采用同心式和 链式。
首
末首末首末首末
A
（a） 并联支路数
(a)
a 1
X
A
X (b)
（b） 并联支路数
a2
5-10
A相绕组的展开图 p 2 ， Z 24
◆串联时，由处于同极性磁极下的线圈组串联，并 且是前一线圈组的末端接后一线圈组的首端。 ◆并联时，由处于同极性磁极下的线圈组并联，并 且是前一线圈组的首端接后一线圈组的首端，前一 线圈组的末端接后一线圈组的末端。 由于每条支路所串线圈组的数目必须相等，故最 大并联支路数
电机绕组展开图
电机绕组展开图
作者:
日期: 2
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丿/^电机绕组展开图■
直流电机的励磁绕组有好几种，有串励绕组，并励绕组，他励绕组。
转子上的绕组叫电枢绕组。
换向极上有换向绕组（用于改善电机换向）。
大容量的直流电机上，极靴上可能还会有补偿绕组（减小电枢反应带来的副作用）。
单相电机分主绕组和副绕组，也有的叫法是运行绕组和启动绕组。
三相异步电机一般就是定子绕组和转子绕组，一般的三相异步电机转子绕组是铸铝导条或都铜条，绕线式异步电机转子绕组也是嵌进去的漆包线。
同步电机分定子绕组和励磁绕组，有的同步电机有阻尼绕组，有的同步电动机有启动绕组。
个人收集整理，勿做商业用途
(a> 问
Ljq____________________ ---------------------------- A ___________________ __________________ x HI
■ U u
图=单层绕组排列步骤％连相绕组，串联与并联
个人收集整理，勿做商业用途2V
个人收集整理，勿做商业用途
3 m m 2 b 2 2 O 一 m xa V ----------- 2
a/4W A/2Y
①
U
ft 15 6
3
30
2 0/ △
\ \23 —\ \i
16 17 18 34 35 36 7 8 9 25 26 27
4 S 6 2 1。
三相单层绕组展开图
W2
W1
N1
U1 W2 V1 U2
S1
W1 V2 U1N2W2 源自1 U2S2W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314151617 181920212223 2425262728293031 3233343536
V2
U1 W2
V1
W1
U2
总结
• 1
绘制绕组展开图的步骤； • 2 三种形式的单层绕组,从外部结构上看虽各不相同, 但从产生的电磁效果角度看则基本上是一致的； • 3 选用那种结构形式，主要看从缩短端接部分的长度 （即节省有色金属）出发，也要考虑到嵌线工艺的可 能性。同心式绕组因端接部分较长，一般只在坎线比 较困难的两极电机中采用，功率较小的四极、六极、 八极电机采用链式绕组，少部分的两极、四极电机采 用交叉式绕组。
v2
v1
C相绕组展开图
N1 U1 W2 V1 U2 S2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Ｗ２
Ｗ１
同心式绕组展开图
N1 U1 W2 V1 U2 S2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
N1 S1 U1 W2 V1 U2 W1 V2 N2 S2 U1 W2 V1 U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
U1
U2
嵌线： V相4个线圈 6-11 12-17 18-23 24-5 连线：顺着电流方向把同相线圈联接起来
V2
U2
W2
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即各极相组之间“头头相连，尾尾相连”。
国 产 J02—21—4 型 ， J02—22-4 型 ， Y90S—4 型 ， Y802—4型等三相异步电动机的定子绕组采用的都是这
种嵌线方法。
例:
同心式绕组
国产Y100L-2型三相异步电动机,定子绕组为 单层同心式绕组,定子槽数Z1=24,极数,m=3,大线 圈节矩为11(1—12)槽 ,小线圈节距为9(2—11)槽, 试会出其绕组展开图。 解： 分极、分相
向外伸出半个槽宽各作一条直线，两竖直线之 间的距离即为定子圆周长。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112131415161718192021222324
2.确定每极槽数（分极） 将定子全部槽数按极数均分, 即每极槽数为：
τ =Z1/2P=24/4=6
N S N S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112131415161718192021222324
机
实
物 演
示
链 式 绕 组
例 1: 国产 Y90L—4 型三相异步电动
机，定子绕4， 相数为
m=3, 节距 y=5( 即 1—6) 槽，试绘出绕 组展开图。
绘 图 步 骤
1. 以线段表示定子铁芯槽（元件有效边）并
编号；以线段表示24槽等距地画于纸上，两端
3. 确定每极每相槽数（分相） 并写出每对极下 相带的顺序
q =Z1/2pm=24/4x3=2
N U1 W2 V1 U2
S W1 V2 U1
N W2 V1
S U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314 15 1617181920 21222324
4． 标出电流方向； 在同极距（同性磁极）下 , 所有元件有 效边电流方向相同 , 在异性磁极下元件有 效边的电流方向相反。
τ=z1 /2p=24/2=12槽 q=τ/3=12/3=4槽
A相绕组展开图
N1 U1 W2 V1 U2 S2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
V相绕组展开图
N1 S2
U1
W2
V1
U2
W1
V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
N U1 W2 V1 U2 S W1 V2 U1 N W2 V1 S U2 W 1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314 15 1617181920 21222324
5. 嵌、连线（下元件）确定各相头尾
先确定绕组节距Y : y=5 （1-6槽） 嵌线：U相4个线圈 2-7 8-13 14-19 20-1 连线：顺着电流方向把同相线圈联接起来 头与头相联，尾与尾相联----反串联
N1 S1 U1 W2 V1 U2 W1 V2 N2 S2 U1 W2 V1 U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
w2
w1
头尾确定： 三相头或尾相互120电角度。
N1 S1 U1 W2 V1 U2 W1 V2
N2 S2 U1 W2 V1 U2 W1 V2
N1 S1 U1 W2 V1 U2 W1 V2 N2 S2 U1 W2 V1 U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
U1
U2
嵌线： V相4个线圈 6-11 12-17 18-23 24-5 连线：顺着电流方向把同相线圈联接起来
主讲:吕杏萍
复习提问
1． 什么叫绕组元件？
P=2，求τ
以绝缘导线(圆线或 扁线)按一定形状绕制 而成可以由一匝或多 匝组成
2． 什么叫极距？已知三相异步电动机的总槽Z1=24，
是指极每所占铁心表面的距离,一般用槽数表示。 对交流电动机常指铁心相邻两磁极中心所跨占的槽距
τ =Z1/2P=24/4=6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
V2
U1
W2
V1
W1
U2
链式绕组的特点
1. 线圈具有相同的距离，就整个绕组外来看一环套一环 形成长链。， 2. 排列时，一条圈边在奇数槽内，另一圈边必在偶数槽 内，故线圈节距恒为奇数。 3 绕组各极相组之间的连接采用反串联的方法，
层绕组的结构及展开图的绘制方法和步骤，选介绍链式绕
组展开图。
N
S
教学要求
能看懂并会出三相单层链式、交叉、 同心式绕组展开图。
教学重点
三相单层链式、交叉、同心式绕组展开图 的会制。
教学难点
三相单层链式、交叉、同心式绕组的嵌线。
三相单层绕组
实 物 演 示 实 物 演 示
同心式绕组
链式绕组
交叉式绕组
电
3． 什么叫每极每相槽数？已知条件同上，求q
每相在每个磁极下所占有的槽 数
q =Z1/2pm=24/4x3=2
引入新课
三相对称绕组通以三相对称电流产生圆形旋转磁场。 三相异步电动机定子绕组的作用是产生对称的旋转磁 场，因此要求定子绕组是对称的三相绕组，其分布、排列 与连接按一定要求进行。本节举例说明几种常用的三相单
V2
U2
W2
V1
U1
W1
同心式绕组的特点
• 1 各相绕组均由不同节距的同心线圈经 适当连接而成。 • 2绕组各极相组之间的连接也是采用反串 联的方法，即各极相组之间“头头相连， 尾尾相连”。 • 国产JO2-12-2型、JO2-31-2型、JO3100L-2型等三相已不电动机的定子绕组 都属于这一绕组型式。
N1
S1
N2
S2
U1 W2 V1 U2 W1 V2
U1 W2 V1 U2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
V2
V1
嵌线：W相4个线圈爱 10-15 16-21 22-3 4-9 连线：顺着电流方向把同相线圈联接起来头与头 相联，尾与尾相联
v2
v1
N1 U1
C相绕组展开图
W2 V1 U2
S2 V2
W1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Ｗ２
Ｗ１
同心式绕组展开图
N1 U1 W2 V1 U2 S2 W1 V2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324