交流电机绕组的电动势和磁动势
第二篇 交流电机绕组电动势和磁动势
2
2FqU
sin
y
2
K
p1
sin
y
2
其中：Kp1为短距系数。
四、相绕组磁动势及其性质
由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路。 所以一相绕组的磁势是指每对极下一相绕组的磁势。即一 个线圈组的磁势。
对于单层绕组，为qNC所产生的磁势；
f
fc
(
,
t)
4
2 2
NC IC
cos
1 3
cos3
1 5
cos5
1 7
cos7
cost
基波表示式：
f c1
4
2 2
NC IC
cos
cost
F1
cos
cost
其中：
4
F1
2 2 NCIC
基波表示式：
f c1
4
2 2
NC IC
若电机有p对极：
p×机械角度=空间电角度
3.槽距角α与导体电动势时间相位
相邻槽之间的电角度 ，称为槽距角α。
p 360
第6章 交流电机电枢绕组电动势与磁通势讲解
b
b
0
02
2
N
S
N
S
电机与拖动基础
6
三相集中整距绕组 A
Y
Z
C
B
AX X
三相分布绕组
2019/6/7
电机与拖动基础
7
设同步电机的转子磁极磁场的磁通密度沿电机气隙按正弦 规律分布，则当电机转子旋转时，均匀分布在定子圆周上 的导体切割磁力线，感应出电动势。由于各槽导体在空间 电角度上彼此相差一个槽距角α，因此导体切割磁场有先 有后，各槽导体感应电动势彼此之间存在着相位差，其大 小等于槽距角α。
随时间作正弦变化，这就
要求电机气隙中磁场沿空
间为正弦分布。要得到完
全严格的正弦波磁场很难
实现，但是可以采取各种
结构参数尺寸使磁场尽可
能接近正弦波，例如从磁
极形状、气隙大小等方面
进行考虑。在国家标准中，
常用波形正弦性畸变率来
控制电动势波形的近似程
度。
2019/6/7
电机与拖动基础
12
当气隙磁场的磁通密度 b在空间按正弦波分布时， 设其最大磁密为 B，则：
导体→整距线圈→单相绕组→三相绕组
对交流绕组有以下一些基本要求: （1）在一定的导体数下，有合理的最大绕组合成电动势和
磁动势。 （2）各相的相电动势和相磁动势波形力求接近正弦波，即
第4章 交流电动机的磁动势、绕组和感应电动势
2 2INy
• 一对极电机的集中整距绕组有一个整距线圈，p对 极的电机每一对极就有一个整距线圈，图示如下 （以2对极电机为例）：
4.1 交流电机绕组产生的磁动势
4.1.1 单相集中整距绕组的磁动势
A2
X2
fy
fy
π/2
a
X1
X1
A1
X2
A2
X1
A1
-π/2
O
P对极电机的单相集中整距绕组的总串联匝数为N1，绕组总
fy
X
A2
XΒιβλιοθήκη Baidu
O
1
2 iN y
a
A
X
2
4.1 交流电机绕组产生的磁动势
4.1.1 单相集中整距绕组的磁动势
2.磁动势沿气隙空间的分布波形
• 假定线圈AX中的电流为： i 2I cos1t • 当ω1t=0时，线圈AX能获得最大的电流值： 2I
• 此时该整距线圈产生的磁动势为： 2INy
• 这部分磁动势一半作用在AX段气隙上，另一半作
流
同步电动机 ——可以改善电网的功率因数
电
异步电动机 ——广泛应用在各行各业
机 异步电机 异步发电机 ——极少使用
同步是指转子的转速 n 与电网频率 f 之间保持着一个严格的
比例关系，即
交流电机的绕组、电动势和磁动势
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
为什么？
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）
q 600
并联支路数：从出线端看进去的定子绕组连接的分 支路数。
三相交流绕组联结实例（单层整距绕组 4 极12槽)
绕组结构参数？ y=？τ=？ q=？ α=？
12345678910 11 12
12345678910 11 12
12345678910 11 12
12345678910 11 12 1
鼠笼型异步电动机
5.2 交流绕组构成的基本知识
一、构成交流绕组的基本要求
1）三相绕组感应的电动势、磁动势应是对称的； 2）获得尽可能大的基波电动势和磁动势； 3）感应电动势与磁动势波形应尽量接近正弦； 4）绝缘可靠，机械强度、散热符合要求，节约材料，
交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
一、线圈的感应电动势
一根导体电势
n0
Bx
v0
Bx B1m sin x
A
A
B1m
N
o
X
X
x --离开坐标原点的电角度
x
v0
Bx B1m sin t
--每秒钟转过的电角度
60 f1 2 n0 p / 60 2 p / 60 2 f1 p
一、线圈的感应电动势
2
t
2N y B1m Lr cos t
Fra Baidu bibliotek
每极磁通 1为：
1 Bcp L
B1m L 2
B1m L 2rB1m L
1 N y 1 cos t
一、线圈的感应电动势
1、整距线圈的电动势 整距线圈电动势的瞬时值: d ey ( y ) N y1 sin t
t t t
N y B1m Lr sin td (t ) N y B1m Lr cos t t
短距线圈电动势的瞬时值: d ey ( y ) N y1 cos sin( t ) 短距线圈电动势的有效值为： 1 1 E y ( y ) N y cos 1 N y k y11 4.44 f1 N y k y11
qN y
---q个线圈的总串联匝数
交流绕组及其电动势和磁动势
4.2三相双层绕组 二、特点： ⑴每个槽内放置上下两个线圈边 ⑵线圈个数等于槽数Q（定子） ⑶线圈组个数 = Q/q
⑷每相线圈Baidu Nhomakorabea数
⑸每个线圈匝数为 =每槽导体数/2 ⑹每个线圈组的匝数为 *q ⑺每相串联匝数N（即每极每条支路的匝数）
三、优点： ⑴ 可采用短距，改善电动势、磁动势的波形 ⑵线圈尺寸相同，便于绕制 ⑶端部排列整齐，利于散热机械强度高 10kW以上的电机主要采用双层绕组
角接时 （例题P123 4-1）
4.4感应电动势中的高次谐波（选学） 因为磁场波形相对于磁极中心线左右对称，所以谐
波磁场中无偶次谐波（见P114图4-14），故γ=3 ，5，7，9，11…… 一、高次谐波电动势
谐波电动势
⑴谐波磁场的极对数：pγ =γp p——激波磁场的极对数
⑵谐波磁场的极距：τγ =τ/γ τ——激波磁场的极距
⑶谐波磁场的槽距角：dγ =γd
⑷谐波磁场的转速：nr = ns主磁极的转速（ 同步转速）
⑸谐波感应电动势的频率：fv= pv* nv/60 = vp ns/60=vf1
⑹谐波感应电动势的节距因数kpv ⑺谐波感应电动势的分布因数kdv ⑻谐波感应电动势的绕组因数kwv= kpv kdv ⑼谐波电动势（相值）
。
4.2三相双层绕组
电机中磁动势与电动势的图文分析
1.交流绕组的磁动势
图1
图2 图3
从图中可以看出三相电流产生的总的磁场是随着转子的旋转而旋转的，设转子开始的位置就是A 相的轴线位置，也就是0α︒=时，此时a F 在轴线+A 轴上，当
转子逆时针转动
1α角时，a F 也转动1α角，这样最大的磁动势线就对应在1α，
1α也就是t ω。
值得注意的是，上面的图是三相电流合成之后的磁动势，而对于每一相电流，他
们产生的基波磁动势的表达式是11cos cos cos cos k k k f N I t F t ωαωα==，这个式子可以傅里叶变换为：'''1111111
cos()cos()22
k k k k k f F t F t f f αωαω=
-++=+，可以发现，一个脉振磁动势可以分解为两个极对数和波长与脉振波完全一样，类
比上面的合成磁动势，这里的cos()t αω-可以看成是振幅为11
2
k F 的磁动势沿着逆
时针转动，也就是转子的转动方向旋转，并且旋转的角速度为d d t
dt dt
αωω==，也就是说，这个行波是电角速度为ω，大小与转子转动的电角速度相等，也就是
线圈中电流的电角速度相等。另外，cos()t αω+部分可以看成振幅为11
2
k F 的磁动
势沿着顺时针转动，这个行波是电角速度为-ω，大小与转子转动的电角速度相等，也就是线圈中电流的电角速度相等。
这些都是电枢绕组上的电枢电流所产生的磁动势特征，分别通过对总的电枢
磁动势a F 的旋转方向来过渡到单相电流产生的磁动势，由于转子是逆时针方向转动，所以电动势是逆时针转动，导致电枢电流逆时针转动，然后就有了a F 逆时针转动，可以形象的通过上面的图3看出随着α而转动。
同步电机-交流绕组的电动势和磁动势
6
60°
2
5
3
4
转子以同步速旋转，电角速度＝电角频率。转过 60 度空间电角度所需要的时间＝时间电角度
交流电机的绕组和电动势
§8-2 三相单层绕组
三相单层集中整距绕组
槽电势星形图： 1槽导体与4槽导体串联组成整距线圈构成A 相绕组，由于1槽导体与4槽导体处于不同的 极性下，因此A相电动势应为1槽导体电动势 与4槽导体电动势的相量差。同理，B相电动 势应为3槽导体电动势与6槽导体电动势的相 量差，C相电动势应为5槽导体电动势与2槽 导体电动势的相量差，如图所示，可知三相 绕组的基波电动势为三相对称电动势。 集中整距绕组的优缺点：简单，但感应的 C 电动势波形不好，而且由于绕组集中，运 行时发热集中，散热不良，再加上电枢表 面空间利用率低，所以一般采用分布绕组。
同步电动机：PN是指轴上输出的有效机械功率，也用千瓦(kW)或兆瓦(MW) 来表示。对于同步调相机，则用线端的额定无功功率来表示其容量。以千乏 (kVAR)或兆乏(MVAR)为单位。
额定电压UN
指在额定运行时电机定子三相线电压，单位为伏(V)或千伏(kV)。
额定电流IN
指电机在额定运行时流过定子绕组的线电流，单位为安(A)．
§8-1 交流绕组的基本概念
关于交流绕组的基本概念
2）每极每相槽数 q 指定子槽数 三相电机中，为了保证电气上的对称，每相绕组所占的槽数 应该相等，并且均匀分布，因此，要形成 2p 个极的电机，应将 定子总槽数 Z分为2p个等分，每极下的槽数为 Z／ 2p，每极下的 槽数再按m相分，(一般 m=3)，所以每极每相槽数为
交流绕组的电动势和磁动势
2、电气旋转磁场
课程总结
三相对称的交流绕组通入三相对称的交流电流时会在电机的气隙空间产生电气旋转磁场。
三相交流电动势有对称、大小、频率和波形四个方面的要求。
课后作业
下面我们分别从波形、频率和大小三个方面进行分析。
交流绕组的构成顺序：导体——线圈——线圈组——相绕组
课程导入
一、导体中的感应电动势
1、电动势的波形
课后作业
Bm——磁通密度的最大值
Bav——正弦分布磁通密度的平均值， Bav=
2 Bm
一根导体电动势的有效值与电动势的频率和每极磁通量成正比，频率一定时，电动势
仅与每极磁通量的大小成正比。
二、线圈中的感应电动势
课程导入
1、整距线圈的电动势
课程讲解
课程总结
c1
E t Ec1-Ec2
Et
E c1 2.22 fΦ1
随时间变化的磁动势
设i c =I c m sin t = 2 I c sin t
课程导入
课程讲解
课程总结
矩形波最大幅值
N c ic
2
Fy
N c I c sin t
2
2
基波磁动势最大值为
Fc1m
4
2
N c I c 0.9 N c I c
2
第四章交流绕组及其电动势和磁动势详解
36-(8) -1-(9) -35-(28) -19-(27) -18-(26) -17-(10)
S
N
S
N 27 26
25 27 29 31 33 35
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23
17 19
A
图4-9
X
单层交叉式绕组的A相展开图（2p=4,Q=36)
§4正弦磁场下交流绕组的感应电动势
e1 blv B1lvsint 2 E1 sint
由上式可见导体中感应电势是 随时间正弦变化的交流电动势 。
正弦电势的频率f
若p=1 ，电角度=机械角度 ，转子转一周感应电势交变一次，设转
子每分钟转ns转（即每秒转ns/60转）， 于是导体中电势交变的频率应为：
ns f ( Hz ) 60
11 13 15 17 19 21
A
图4-8
X
单层链式绕组中A相的展开图 (2p=6,Q=36)
这种绕组主要用在q=偶数的小型四极、六极感应电动机中。如q 为奇数，则一个相带内的槽数无法均分为二，必须出现一边多， 一边少的情况。因而线圈的节距不会一样，此时采用交叉式绕组。
交叉式绕组 主要用于q=奇数的小型四极、六极电机中，采用不等距线圈。 三相四极36槽定子，绘制交叉式绕组展开图
交流绕组及其电动势和磁动势
定子铁心
机座
定子绕组
一、槽电动势星形图和相带划分
1、槽电动势星形图
A BC
9
1
一台三相四极36槽的电机定子来 说明槽内导体的感应电动势和属于各 相的导体是如何分布的：
nN
36
S
S
18
N
由于一个上层导体和一个下层导体对应 一个槽，所以用槽号表示槽内导体，相应的 槽内导体电动势相量称为槽相量，一个线圈 上下层两个边相距一个节距且反串联，则上 层槽相量也用于表示线圈相量。
单层有同心式绕组、链式绕组和交叉式绕组
二、交流绕组的构成原则
1、合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正弦波，数量上以 求获得较大的基波电动势和基波磁动势。
2、对三相绕组，各相的电动势和磁动势要对称，电阻、电抗要 平衡。 3、绕组的铜耗要小，用铜量要省。
4、绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好，制造要方便。
S1（S2） C
X
3031133124
29
12 11
13531634 35 Y
17
18 36
同样的规律，在与A相相距1200和 2400处开始选取B相和C相极相组。
28 10
1 19
27 9
2 20
B
8
26
7
25
电机学3交流绕组的电动势和磁动势
U1
n
3、电磁力：转子载流（有功
分量电流）体在磁场作用下受 电磁力作用，形成电磁转矩， 驱动电动机旋转，将电能转化 为机械能。
W2 V1
U2
异步电机的工作原理
定子绕组通入三相交流电流 转子绕组产生感 应电势 转子中产生感应 电流 运转 旋转磁场 切割转子绕组
转子电流与 磁场作用 产生电磁转矩
问题:旋转磁场又是如何产生的呢?
2.对交流绕组的要求 （1）导体数一定的情况下，能得到较大的基波 电动势和基波磁动势。 （2）电动势和磁动势的波形要接近正弦形，谐 波分量要小。 （3）三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、 空间互差电角度）（即保证各相电动势磁动势 对称，电阻电抗相同） （4）铜耗减小，用铜量减少。 （5）绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制 造简单，维修方便。
E 4 . 44 fN K 1 K 1
3整距线圈的感应电动势
E 4 . 44 fN K 1 K 1 基波电动势的有效值：
4 . 44 fN K K 谐波电动势的有效值： E
4 三相单层集中整距绕组 三相单层集中整距绕组由三个线圈组成，一个线 圈构成一相绕组。
无论三相对称绕组是Y接还是D接，线电压里不存在 3次谐波或3的整数倍次谐波电压。 在D接的三相对称绕组由于有循环电流，会引起 附加损耗，降低电机的效率。
交流电机绕组及其电动势和磁势
交流电机绕组及其电动势和磁势
交流电机绕组及其电动势和磁势
第四章交流电机绕组电动势及磁动势
4.1交流绕组的构成原则和分类
1. 合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、谐波）
2. 三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差120 电角度）（即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同）
3. 铜耗p 减小，用铜量减少。 ou
4. 绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制造方便
二、交流绕组的分类
1. 按相数分为：单相、三相、多相
2. 按槽内层数分为：单层（同心式、链式、交叉式）、双层（叠绕组、波绕组）、单双层每极每相槽数q ：整数槽、分数槽
三、基本概念 1. 极距τ：τ
2. 线圈节距y ：整距y=τ；短距y
4. 每极每相槽数q: q
5. 电角度=p⨯360°=p⨯机械角度
计量电磁关系的角度称为电角度（电气角度）。电机圆周在几何上占有角度为
，称为机械角度。而从电磁方面看，一对磁极占有空间电角度为360 。一般
而言，对于p 对极电机，电角度=p⨯机械角度。 6. 并联支路数a
7. 相带：60度相带——将一个磁极分成m 份，每份所占电角度 120度相带——将一对磁极分成m 份，每份所占电角度
8. 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）。 9. 线圈组数 = 线圈个数/ q
4.2三相双层绕组
⑴每个槽内放置上下两个线圈边⑵线圈个数等于槽数Q 1（定子）⑶线圈组个数 = Q 1/q ⑷每相线圈组数Q 1/m p
⑸每个线圈匝数为N c =每槽导体数/2 ⑹每个线圈组的匝数为N c *q ⑺每相串联匝数N=
交流电机的绕组电动势和磁动势习题答案
第三篇 交流绕组的电动势和磁动势
一、填空题：
1. 已知一台三相交流电机，Q =36，2p =4，采用双层短距叠绕组，y 1=5/6τ，则绕组的每极每相槽数q =__________，槽距角α=__________，基波节距因数K p 1=__________，基波分布因数K d 1=__________，绕组基波因数k dp 1=__________。
已知三相交流电机，Q =54，2p =6，绕组为三相双层叠绕组，其q = 槽，τ= 槽，若y 1=7/9τ，则k p 1= ，k d 1= ，k dp 1=__________。
3；20︒；0.9659；0.9659；0.933
3；9；0.9397；0.9659；0.908
2. 单相绕组通以正弦电流产生 磁动势，其基波磁动势最大幅值为F φ1= ，波幅位于 。
脉振；119.0dp k p
I N ；该相绕组的轴线上 3. 单层分布绕组每相有 个线圈组，每个线圈组由 个线圈串联而成，最大并联支路数a max = ，每相串联匝数N 1= 。
双层分布绕组每相有 个线圈组，每个线圈组由 个线圈串联而成，最大并联支路数a max = ，每相串联匝数N 1= 。
p ； q ；p ；1k pqN N a
= 2p ； q ；2p ；12k pqN N a =
4. 一个整距线圈的两个有效边，在空间相距的电角度为_______，若电机的极对数为p ，则在空间相距的机械角度为_______。
180︒；180p
︒ 5. 一个在空间作余弦分布的脉振磁动势可以分解为两个旋转磁动势，两个磁动势的幅值为原脉振磁动势最大振幅的_________，转速相等，均为n 1=_________，转向_________。
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
若極對數為p，則轉子轉一圈 電動勢將變化p個週期，故
pn f 60
在我國因f=50Hz，當p=1時, n=3000r/min,
當p=2時, n=1500r/min
以此類推 3、導體感應電動勢的有效值
河北科技大學電氣資訊學院
第四章
交流繞組及其電動勢和磁動 勢
交流電機分為兩大類：同步電機 和感應電機。二者雖然轉子結構、工 作原理、勵磁方式和性能有所不同， 但定子繞組、電磁過程、機電能量轉 化的原理是相同的，故將交流繞組， 定子中產生的電動勢，磁動勢放在一 起考慮。
河北科技大學電氣資訊學院
§4.1 交流繞組的構成原則和分類
一、構成原則： 1、合成電動勢和磁動勢的波形要接近正弦波，數量 上力求獲得較大的基波電動勢和磁動勢。 2、對三相繞組各相的電動勢、磁動勢要對稱，電阻、 電抗要平衡。 3、銅耗要少，用銅量要少。 4、絕緣可靠，機械強度，散熱條件要好。 二、交流繞組的分類 1、按相數分：單相，多相繞組 2、按槽內層數分：單層，雙層繞組
河北科技大學電氣資訊學院
§4.2 三相雙層繞組
用於10KW三相交流電機 特點： 繞組的線圈數等於槽數 優點： 1、可選擇不同的節距， 分佈繞組，來改善電 動勢和磁動勢的波形。 2、線圈的尺寸相同，便於製作 3、端部排列整齊，便於散熱，機械強度高。
第二篇_交流电机绕组、电动势和磁动势
二、交流电机绕组的构成原则和基本要求
(1)均匀原则：各线圈构成三相定子绕组时，每相绕组串联的 总匝数应相等，且布臵情况应相同。或者说，每个极域内的槽数 （线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等； (2)对称原则：三相绕组的结构完全一样，在电机的圆周空间 上应互相错开120电角度。如槽距角为α，则相邻两相错开的槽数 为120/α。 (3)电势相加原则：在一定导体数下，力求绕组获得尽可能大 的基波电动势和基波磁动势，交流绕组构成时，绕组线圈的两个 圈边的感应电势应该相加；线圈(组)与线圈(组)之间的连接也应 符合这一原则。以获得尽可能大的绕组电动势和磁动势。如线圈 的一个边在N极下，另一个应在S极下。 (4)高次谐波分量削弱原则：同变压器运行情况一样，电机的 电动势和磁动势波形力求接近正弦波，为此要求电机的电动势和 磁动势中的高次谐波分量尽可能小。
面有一定的差异，但由于主磁场的转速(同步速)同样 与极数具有反比关系，因而在定子上有结构相同的三 相交流绕组。该三相交流绕组同样具有产生旋转的磁 动势及感应三相交流电动势，从而实现机电能量的转
换。 定子铁芯中的三相交流绕组在空间是按互差1200电
角度对称分布的，在气隙旋转磁场的切割作用下，定 子绕组感应电动势。显然，定子绕组的构成方法对电 动势的波形及其大小有直接影响，因此，研究电动势 先要了解定子绕组的构成。
转子
同步电机和异步电 机的定、转子结构 和作用有一定差异。
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第四章 交流电机绕组电动势及磁动势
4.1 交流电机的绕组
一、交流绕组的基本知识 （一）构成原则
1. 合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、谐波）
2. 三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差
120电角度）
（即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同） 3. 铜耗ou p 减小，用铜量减少。
4. 绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制造方便 （二）交流绕组的分类
1. 按相数分为：单相、三相、多相
2. 按槽内层数分为：单层（同心式、链式、交叉式）、双层（叠绕组、波绕
组）、单双 层
3.按每极每相槽数q 分为：整数槽、分数槽 （三）基本概念 1.极距τ：22D
Q
p
p
πττ=
=
或 2.线圈节距y ： 整距y=τ； 短距y<τ。
3.槽距角α（电角度）： 0
360p Q
α⨯=
4.每极每相槽数q: 2Q
q pm
=
5. 电角度=p ⨯360°=p ⨯机械角度
计量电磁关系的角度称为电角度（电气角度）。电机圆周在几何上占有角度为360，称为机械角度。而从电磁方面看，一对磁极占有空间电角度为
360。一般而言，对于p 对极电机，电角度=p ⨯机械角度。
6.并联支路数a
7.相带：60度相带——将一个磁极分成m 份，每份所占电角度 120度相带——将一对磁极分成m 份，每份所占电角度
8.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）。 9.线圈组数 = 线圈个数/ q
例：下图是一台三相同步发电机的定子槽内导体沿电枢内圆周的分布情况，已知2p=4,电枢槽数Z=24,转子磁极逆时针方向旋转，试绘出槽电动势星形图。解：先计算槽距角：
设同步电机的转子磁极磁场的磁通密度沿电机气隙按正弦规律分布，则当电机转子逆时针旋转时，均匀分布在定子圆周上的导体切割磁力线，感应出电动势。由于各槽导体在空间电角度上彼此相差一个槽距角α，因此导体切割磁场有先有后，各槽导体感应电动势彼此之间存在着相位差，其大小等于槽距角α。 从槽
电动势星形图上我们可以看出：
槽电动势星形图的一个圆周的距离使用电角度3600，即一对磁极的距离。所以，1—12号相量和13—24重合。
一般来说,当用相量表示各槽的导体的感应电动势时,由于一对磁极下有Z/P 个槽,因此一对磁极下的Z/P 个槽电动势相量均匀分布在3600的范围内,构成一个电动势星形图.
03024
3602360=⨯=⨯=Z p α
二、三相双层绕组
1、特点：
⑴每个槽内放置上下两个线圈边 ⑵线圈个数等于槽数1Q （定子） ⑶线圈组个数 = 1/Q q ⑷每相线圈组数1/Q mp
⑸每个线圈匝数为c N =每槽导体数/2 ⑹每个线圈组的匝数为c N *q ⑺每相串联匝数N=
2c
pqN a a
每相总的串联匝数
（即每极每条支路的匝数） 2、优点：
⑴ 可采用短距，改善电动势、磁动势的波形 ⑵线圈尺寸相同，便于绕制
⑶端部排列整齐，利于散热机械强度高 3、分类
⑴叠绕组——相邻两个串联绕组中，后一个绕组叠加在前一个线圈上 主要缺点在于：
嵌线较困难，特别是一台电机的最后几个线圈；线圈组间连线较多，极数多时耗铜量较大。一般10KW 以上的中、小型同步电机和异步电机及大型同步电机的定子绕组采用双层叠绕组。 ⑵波绕组——两个相连接的线圈成波浪式前进
例：三相交流电机Z=24，2p=4，试绘制a=2的三相双层叠绕组展开图。 解：（1）先计算：
（2）画出电动势星形图 （3）分相
（4）绘制绕组展开图:
将同一磁极下属于同一相带的线圈依次连成一个线圈组则A 相可得四个线圈组，分别为1-2，7-8，13-14，19-20。同理B 、C 两相也各有4个线圈组。四个线圈组的电动势的大小相等，但同一相的两个相带中的线圈组电动势相位相反 .
叠绕组展开图
三、三相单层绕组 1、特点：
⑴每个槽内只有一个线圈边 ⑵线圈个数等于Q1/2 ⑶线圈组个数= Q1/2q
30243602360=⨯=⨯=Z p α23
4242=⨯==
pm Z q 564
2421====
y p Z ，取τ
⑷每相线圈组的个数= p （60°相带时）
⑸每个线圈匝数Nc=每槽导体数
⑹每个线圈组的匝数qNc
⑺每相串联匝数N=每相总的串联匝数/a = pqNc / a = 定子总导体数/2ma
（即每条支路的匝数）
2、优点：
⑴嵌线方便
⑵槽的利用率高
⑶不能做成短距（电气性能）波形差
3、分类
⑴同心式绕组——由不同节距的同心线圈组成
⑵链式绕组——由相同节距的同心线圈组成
⑶交叉式绕组——采用不等距的线圈组成，节省铜线
4.2交流电机绕组的电动势
一、一根导体的电动势
1.电动势频率：60
pn f =
2.电动势波形：由e=BLV 可知，由气隙磁密沿气隙分布的波形决定；
3.基波电动势大小： 1122.2Φ=f E c
式中：1Φ为每个磁极基波电动势的大小。
二、线匝电动势及短矩系数
τ k y = 11144.4y t k f E Φ= 三、线圈电动势 设线圈为N c 匝数，则有：11144.4y c y k fN E Φ= 四、线圈组电动势及分布系数 q 个线圈组成，集中绕组：11144.4Φ=y c q k fqN E 分布绕组：111)1(144.4q y c q q k k fqN E Φ=> 分布系数：2 sin 2sin 1ααq q k q = 绕组系数：111q y w k k K =