电机绕组分类
电机学3交流绕组
C
(1)旋转磁场的产生: )
定子三相电流瞬时表达式:
i A = I m cos ω t i B = I m cos( ω t 120 i C = I m cos( ω t 240 ) )
选择0度,120度,240度,360度四个旋转瞬时分 析,规定电流为正时:从首端ABC流出 ; 电流为负时,从首端ABC流入 .
5,槽电势星形图和分相:
1,2,3; 10,11,12 7,8,9; 16,17,18 13,14,15; 4,5,6
19,20,21;28,29,30 25,26,27; 34,35,36 31,32,33; 22,23,24 A X 12 29 11 28 10 2 3 30 B Y C Z
1
3,线圈与节距y1: 线圈:由一匝或多匝导线串联而成,有两个引出 线圈 线,一个称为首端,一个称为末端. 节距y1:线圈两个有效边沿定子内圆的距离 整距(y1 = τ),短距(y1 < τ),长距τ(y1 > τ) y τ y τ τ y τ 4.槽距角α: 相邻两槽之间的电角度 5.每极每相槽数q: 每相绕组在每一磁极下所占有的槽数 q = Z / 2pm (整数槽和分数槽) α = p*360 / Z
谐波磁势的特点: pν = ν p fν = f
τ τν = ν
利用付氏级数展开,坐标原点在线圈的中心线上, 单个线圈的磁势分解为:
f c (θ , t ) = ( Fc1 cos θ Fc 3 cos 3θ + Fc 5 cos 5θ + ) cos ω t 4 2 其中: Fc1 = N c I c = 0 .9 N c I c π2 1 Fcν = Fc1
y1
k q1
4,相电势和线电势:
电机课件第七章
单相异步电动机的感性认识
课题一 单相异步电动机原理、结 构和分类
主要内容： 一、脉动磁场的分布和合成 二、单相异步电动机分类 三、单相罩极式异步电动机 四、单相电阻启动异步电动机 五、单相电容运行异步电动机 六、单相电容启动异步电动机 七、双值电容单相异步电动机 八、单相异步电动机的启动开关
一、脉动磁场的分布和合成
一脉动磁场的分布和合成一脉动磁场的分布和合成二单相异步电动机分类二单相异步电动机分类三单相罩极式异步电动机三单相罩极式异步电动机四分相式异步电动机四分相式异步电动机主要内容主要内容l一单相异步电机绕组概述一单相异步电机绕组概述l二绕组的基本术语二绕组的基本术语l三电阻启动或电容启动电动机定子绕组三电阻启动或电容启动电动机定子绕组l四电容运行电动机定子绕组四电容运行电动机定子绕组l五正弦绕组简介五正弦绕组简介一单相异步电机绕组概述一单相异步电机绕组概述l单相异步电动机定子绕组分为
LZ1
LF1
LZ2
LF2
四、电容运行电动机定子绕组
特点: 因启动绕组长期接在电源上，为 了产生理想的旋转磁场，启动绕组 和工作绕组各占1/2槽，匝数和截 面积也相等或接近。
例 7-2 电容运行单相异步电动机定子槽数 z=24，要数2p=4，试画出展开图
解：计算极距
z 6 2p
工作绕组槽数和启动绕组槽数
当单相交流电通入单相定子绕 组时，就会在绕组轴线方向上 产生一个大小和方向交变的磁 场，称为脉动磁场。 脉动磁场：空间位置不变，磁 感应强度B的幅值在时间上随交 流电流按正弦规律变化。磁场 不会旋转，不切割磁力线，也 就不会产生启动转矩。 所以单相异步电动机是不会自 行启动的。
为了便于分析，把这个脉动磁场分解为大小相等、 方向相反的两个旋转磁场。如下图所示;
第3章 交流电机的基本理论
第3章 交流电机的基本理论
河海大学 华侨大学 上海交通大学 南京理工大学
高等教育出版社、高等教育电子音像出版社
1
本章主要内容
3.1 交流电机的工作原理 3.2 交流电机的绕组和电动势 3.3 交流电机绕组的磁动势 本章小结
2
本章学习要求 基本要求：
1. 掌握旋转电机的基本作用原理。 2. 了解三相交流绕组的构成原则和连接方法，
7
3.1.2 异步电机的工作原理 定子绕组 （三相） 1. 三相异步机的结构 A
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
Y
定子
Z
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。
线绕式 鼠笼式 转子
Cபைடு நூலகம்
B
X
鼠笼转子
机 座
8
3.1.2 异步电机的工作原理
2. 电动机运行时的基本原理
定子接三相电源上，绕组中流过三相对称电流，气隙中 建立基波旋转磁动势，产生基波旋转磁场，转速为同步速 (后文将详细介绍):
32
3.2.3 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
3. 一个线圈（Nc 匝）电动势
设线圈匝数为 N C ，其电动势 Ec 为一匝线圈电动 Et 势的 N C 倍，故:
Ec NC Et 4.44 fNC KPΦ
33
3.2.3 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
（以三相双层绕组为重点）。
3. 掌握交流绕组电动势的分析和计算方法。
了解绕组系数的物理意义及其对改善波形的作用。 4. 理解绕组的谐波电动势，了解其削弱方法。
5. 掌握交流绕组磁动势的性质及其表示和分析方法。
分清脉振磁动势、圆形磁动势和椭圆性磁动势的区别及关系。
直流电机的分类
直流电机的分类直流电机是一种将直流电能转换为机械能的设备，广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
根据不同的特点和应用需求，直流电机可以分为多种分类。
本文将详细介绍直流电机的几种常见分类。
1. 按励磁方式分类1.1 永磁直流电机（Permanent Magnet DC Motor）永磁直流电机是利用永磁体产生恒定磁场的直流电机。
它具有结构简单、起动扭矩大、响应快等优点，广泛应用于家用电器、办公设备等领域。
根据永磁体的材料不同，永磁直流电机又可分为硬磁材料和软磁材料两种类型。
1.2 励磁直流电机（Separately Excited DC Motor）励磁直流电机是通过外部提供励磁电源来产生磁场的直流电机。
它具有调速范围广、稳态性能好等特点，常用于工业自动化控制系统中。
1.3 刷激励直流电机（Brush Excitation DC Motor）刷激励直流电机是利用刷子和电枢之间的接触产生激励电流的直流电机。
它具有结构简单、成本低廉等优点，但刷子与电枢之间的摩擦容易产生火花，寿命较短。
刷激励直流电机在一些特定场合中被替代。
2. 按电枢绕组连接方式分类2.1 直流串联电机（Series DC Motor）直流串联电机是将电枢绕组与励磁绕组串联连接的直流电机。
它具有起动扭矩大、转速随负载变化较小等特点，常用于起动扭矩要求较高的场合，如起重机、风力发电等。
2.2 直流并联电机（Shunt DC Motor）直流并联电机是将电枢绕组与励磁绕组并联连接的直流电机。
它具有转速稳定、调速范围广等特点，常用于需要稳定转速和调速性能较好的场合，如印刷机、纺织设备等。
2.3 直流复合绕组电机（Compound DC Motor）直流复合绕组电机是将电枢绕组与串联励磁绕组和并联励磁绕组相结合的直流电机。
根据串联励磁绕组和并联励磁绕组的连接方式不同，直流复合绕组电机又可分为串励复合绕组电机和并励复合绕组电机两种类型。
电机的组成
电机的组成
电机是一种用于转换电能的机械装置，它利用磁场的原理来实现动力转换。
本文将介绍电机的结构、分类、原理以及其它相关知识。
电机的主要组成部分包括机芯、定子和转子。
机芯的主要组成部分为定子，它常由线圈组成，电流进入线圈，形成一个磁场，在定子内产生动力；转子也有类似结构，只不过它是以旋转方式来把电流发出，当定子发出的磁场和转子内产生的磁场相互作用时，就可以把定子转换成转子，实现动力传输。
电机可以分为交流电机和直流电机两大类，交流电机采用交流电源，直流电机采用直流电源。
交流电机定子常由线圈组成，转子由永磁体或可逆磁体组成，它的输出功率一般较大；而直流电机的定子可以是线圈或永磁体，转子均由轨道绕组组成，它的输出功率一般较小。
电机的工作原理是：输入的电流经过定子的线圈，在定子内形成磁场；当轮子旋转时，电流通过转子的绕组，形成另一个磁场，二者相互作用，就形成了转矩，实现动力传输。
此外，电机还可以根据用途分为直流电机、无刷直流电机、同步电机、异步电机等几种类型，它们的作用和特点都不尽相同，具体的区别和作用可以在相关资料中进一步了解。
总之，电机是一种重要的动力转换装置，它是现代工业发展必不可少的一部分，其结构、分类、原理以及其它相关信息都需要我们细心研究和认识，以期更好地发挥电机的作用。
- 1 -。
电机绕组理论
第五节 交流绕组的感应电动势 一、正弦分布磁场下的绕组电动势
Bx Bm sin e1 Bxlv Bmlv sint 2E1 sint
t 时空转换
f pn 电频率与机械转速 60
E1
2 2
f
(2
Bml
)
2.22
f
1
（二）整距线圈感应电动势
Ec1 4.44 fNc1
（三）短距线圈的电动势
第五章 交流电机的绕组和电动势 第一节 交流电机的工作原理 一、工作原理 Key words:同步旋转，切割磁力线 ，失步，
感应，异步，旋转磁场
二、旋转磁场
A
Y Z
C
B
X
iA Im sin t
iB Im sin t 120 iC Im sin t 240
n1
60 f p
机械角度与电角度
一、三相单层集中整距绕组
每相只有一个集中整距线圈， 定子上每个槽里只放一个线 圈边
二、三相单层分布整距绕组
所有的线圈是同一节距又是整 距的。
A
Y Z
C
B
X
三、单层绕组的特点
（一）每个槽内只有一个线圈边，没有层间绝缘，槽 利用率较高。
（二）整个绕组的线圈个数等于总槽数的一半。节省 绕线和嵌线的工时，并且嵌线比较方便。
由超前相的绕组轴线移向滞后相的绕组轴线。
出现三相绕组或三相电流不对称的情况时，可以证明三 相基波合成磁动势将成为一个正弦分布、幅值变化、 非恒速推移的椭圆形旋转磁动势。
二、三相绕组的高次谐波合成磁动势 （一）3次谐波
f A3 fB3
F 3 F 3
cos 3 cost
cos 3 120 cos
定子绕组的分类
定子绕组的分类嘿，朋友们！今天咱来聊聊定子绕组的分类。
你可别小看这定子绕组啊，它就像是电机的心脏一样重要呢！定子绕组主要有这么几种类型。
比如说单层绕组，这就好像是一层整齐的士兵排列，简单直接。
它的结构相对来说比较简单，制造起来也容易，成本还不高呢。
还有双层绕组呀，这就好比是两层紧密合作的伙伴，能提供更强大的力量。
它的性能可要比单层绕组更出色一些，能适应更复杂的工作环境呢。
再来说说分数槽绕组，这就像是一个独特的存在。
它有着自己的特点和优势，在一些特定的场合下能发挥出大作用。
你想想看，要是没有这些不同类型的定子绕组，那电机还怎么能正常工作呀？就好比一辆汽车没有了合适的发动机，那还能跑得起来吗？单层绕组虽然简单，但是它也有自己的用武之地呀。
就好像是一个踏实肯干的老黄牛，虽然不起眼，但是默默地贡献着自己的力量。
双层绕组呢，就像是一个能力出众的高手，能应对各种挑战。
而分数槽绕组，就像是一个身怀绝技的侠客，在关键时刻总能挺身而出。
咱生活中很多电器都离不开定子绕组呀。
像家里的电风扇，它能呼呼地转起来，定子绕组可功不可没呢。
还有那些大型的工业设备，没有定子绕组的良好运作，那可就要出大乱子啦！所以说呀，定子绕组的分类可真的是很重要呢！我们得好好了解了解它们，才能更好地利用它们呀。
不同的定子绕组有着不同的特点和适用场合，我们要根据实际需求来选择合适的呀。
你说是不是？这就好比我们穿衣服，得根据不同的场合和天气来选择合适的衣服，不然可就不合适啦！总之呢，定子绕组的分类虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去了解，就一定能搞清楚的。
它们就像是电机世界里的各种宝贝，等着我们去发现和利用呢！大家可别小瞧了它们哟！。
串激电机转子绕法基本知识
换向器端朝上， 向右数钩
★XMJ绕线机
●
起钩数：起钩到线圈中心线所跨过的换向片数：B
以下列表及实例基于两种前提 1）飞叉顺时针绕线（从转子外表观察） 2）转子顺时针移位（从出轴端观察）
21
AB速算表(三门巨力绕线机) 右叠绕
Z=12 K=24 1 次移位挂勾 A 1 次移位绕线 B 2 次移位挂勾 C 2 次移位绕线 D 3 次移位挂勾 A 常规 A+B=26 B+C=25 C+D=24 留底 A+B=24 B+C=25 C+D=26 常规 A+B=22 B+C=23 C+D=24
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1.9 串激电机结构
机械结构：定子、转子、轴承、前后支架、碳刷…… 材料： 导电材料：漆包线、换向器、碳刷、引接线…… 导磁材料：硅钢片、钢外壳…… 绝缘材料：绝缘纸、槽楔片、绝缘漆、套管、端板…… 支撑材料：轴、轴承、前后支架……
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第二节 绕组基本原理
2.1 换向器式电机绕组分类
1）单叠： 同一极下的线圈串联成一条支路 电枢支路数 = 电机的极数， 每一个线圈的的头和尾连接在两个相邻的换向片上 2）单波： 所有N极下的线圈串联成一条支路，S极下的线圈串联成另一条支路， 电枢支路数 = 2 线圈的头和尾相隔一些换向片 （2极电机所连接的换向片是相邻的） 3）复叠 4）复波 5）混合
改变定子线圈接线方式，碳刷线与电源线对调 一对碳刷线对调 改变转子线绕线方式 对调电源线进线无效果
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1.6串激电动机的机械性有什么特点？
机械特性即负载与转速的关系改变转子线绕线方式 串激电动机的机械特性较软，即随着机械负载的增加，转速迅速下降
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。
2_电枢绕组
电枢绕组
因此，我们希望从＃1片出发，串联P个元件绕电枢一周后， 第p只元件的末端要接到第一只元件的首端所接的＃1换向片相 邻换向片上，即单波绕组的换向器节距为 ：
p yk k 1
或
yk y
k 1 p
整数
因此，极对数与换向片数必须有适当的配合。当采用k＋1时， p个元件串联后，接到换向片2上，称右行绕组，此时端接交叉， 很少采用。一般采用k－1，称为左行绕组。
电枢绕组
电枢绕组
电枢绕组
绕组连接规律也可用连接顺序表表示。表中上排数字 同时代表上层元件边的元件号、槽号和换向片号，下排数 字代表下层元件边所在的槽号。
单叠绕组连接顺序表
电枢绕组
结合电刷的放置，得到瞬间的电路图
每一磁极下的各元件串联起来组成一条支路，并联支路 对数等于极对数，即a＝p。
电枢绕组
电枢绕组 单波绕组电路图
电枢绕组
单波绕组的特点
同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，与 磁极对数无关；
当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对 准主磁极中心线，支路电动势最大；
电刷数等于磁极数； 电枢电动势等于支路感应电动势； 电枢电流等于两条支路电流之和。
电枢绕组
y1 Z 2p (槽)
当 y1=τ时，称为全距绕组；当y1＜τ时，称为短距 绕组；当y1>τ时，称为长距绕组。因为短矩绕组接线短， 省铜且有利于换向，故常被采用。
电枢绕组 合成节距y 直接相连的两个元件对应元件边在电枢表面上的距 离称为合成节矩，通常用槽数来表示。 换向器节距yk 每个元件首末两端所连的两个换 向片在换向器表面上的距离。通常用 所跨的换向片数来表示。y=yk。
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电机绕组分类
电机的绕组是指将导线按照一定规律绕绕在电机的铁心上，形成
电流的闭合回路。
电机绕组的分类主要有以下几种。
1. 单层绕组：单层绕组是指整个电机绕组只有一层绕组。
单层绕
组可以分为散绕绕组和集中绕组两种。
散绕绕组是将整个绕组均匀地分散在电机的铁心上。
这种绕组结
构简单，容易制造，但是由于导线的长度较长，导致电阻和电感较大，效率较低。
集中绕组是将整个绕组集中在铁心的一个部分上。
这种绕组结构
紧凑，导线长度短，电阻和电感较小，电机效率较高。
但是集中绕组
由于导线弯曲较多，对导线的热容量和机械强度要求较高。
2. 双层绕组：双层绕组是指整个电机绕组由两层绕组组成。
双层
绕组既可以是两层同时绕在电机铁心上，也可以是外层绕组套在内层
绕组上。
双层绕组相对于单层绕组而言，电阻和电感都会更小，效率更高。
由于导线呈两层环绕，电机的磁路会有不对称的问题，这会带来一定
的谐波电流和振动噪声。
3. 互感绕组：互感绕组是指电机绕组中同时包括主绕组和辅助绕组，并通过磁耦合产生相互之间的电磁感应。
常见的互感绕组包括励磁绕组、调压绕组等。
励磁绕组通常用于
产生磁场，激励电机产生电磁力。
调压绕组则用于改变电机的电压或
转速。
4. 变极绕组：变极绕组是指电机绕组的极数可以随着工作需求进
行改变。
通过改变绕组的接法或连接方式，可以实现电机极数的变化。
这
样的绕组结构可以提高电机的灵活性和适应性。
5. 特殊绕组：特殊绕组是指根据电机的特殊需求设计的绕组结构。
特殊绕组可以根据电机的工作方式、工作环境和特殊要求进行设计。
例如，喷汽机的分子策动电机就采用了特殊的绕组结构。
以上是对电机绕组的常见分类进行的简要介绍。
不同的绕组结构
适用于不同的电机类型和工作要求。
了解绕组的分类对于电机的设计
和应用都具有重要的意义。