交流电机绕组参数计算
三相异步电机计算公式
三相异步电机计算公式三相异步电机是一种常见的交流电动机，通过在定子上产生的旋转磁场和转子上的感应电流之间的相互作用来实现电能转换为机械能。
在实际应用中，我们经常需要计算三相异步电机的相关参数，如转速、功率、效率等。
下面将介绍三相异步电机的常用计算公式及相关内容。
1. 转速计算公式转速是三相异步电机运行最基本的参数之一，通常以每分钟转速（RPM）为单位。
计算转速的公式如下：N = 120 * f / P其中N为转速，f为电源频率（Hz），P为极对数。
该公式适用于常用的四极电机。
对于其他极数，可以根据需要进行相应的修正。
2. 功率计算公式电机功率是指电机输出的机械功率，通常以瓦特（W）为单位。
计算功率的公式如下：P = V * I * √3 * cos(θ)其中P为功率，V为电压，I为电流，θ为功率因数（通常为0.8-0.95之间，取决于电机负载类型）。
√3即为根号3，表示三相电流的有效值与相电压的关系。
3. 效率计算公式电机效率是指输入的电能与输出的机械能之间的比值，通常以百分比表示。
计算效率的公式如下：η = (Pout / Pin) * 100其中η为效率，Pout为输出功率，Pin为输入功率。
电机效率通常会随着负载变化而变化，一般在最大转矩时达到最高值。
4. 线电流计算公式三相异步电机的线电流是指电机各相之间的电流，通常以安培（A）为单位。
计算线电流的公式如下：I = P / (√3 * V * cos(θ))其中I为线电流，P为功率，V为电压，θ为功率因数。
5. 绕组电流计算公式三相异步电机的绕组电流是指电机定子绕组或转子绕组中的电流，通常以安培（A）为单位。
计算绕组电流的公式如下：Iw = I * √3其中Iw为绕组电流，I为线电流。
6. 输出转矩计算公式三相异步电机的输出转矩是指电机在运行状态下输出的转矩，通常以牛顿·米（N·m）为单位。
计算输出转矩的公式如下：T = (9.55 * P) / N其中T为输出转矩，P为输出功率，N为转速。
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。
第四章_交流电机绕组基本理论
4.3 三相双层绕组
一. 特点： 1. 每个槽内放置上下两个线圈边，线圈的一个边放在一个槽
的上层，另一个边则放在相隔y1槽的下层。 2. 线圈个数等于槽数Q1 （定子） 3. 线圈组个数 = Q1 /q
4. 每相线圈组数＝ Q 1 mp
5. 每个线圈匝数为 NC= 每槽导体数/2
6. 每个线圈组的匝数为NC* q 7. 每相串联匝数N（即每极每条支路的匝数）
根据绕组展开图，当选定并联支路数a＝1时，A、B、C三相
绕组联接顺序如下：
A - 1,10 – 2,11 – 2,12 – 19,28 – 20,29 – 21,30 – X
B - 7,16 – 8,17 – 9,18 – 25,34 – 26,35 – 27,36 – Y
C - 13,22 – 14,23 – 15,24 – 31,4 – 32,5 – 33,6 – Z
在同步电机气隙中磁极磁场沿电枢表面的分布一般呈平顶波 形。利用傅立叶级数可将其分解为基波和一系列谐波，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， 故γ=3，5，7，9，11…… 一. 高次谐波电动势 1. 谐波电动势 (1) 谐波磁场的极对数：pγ =γp p——基波磁场的极对数 (2) 谐波磁场的极距：τγ =τ/γ τ——基波磁场的极距 (3) 谐波磁场的槽距角：dγ =γd (4) 谐波磁场的转速：nr = ns主磁极的转速（同步转速） (5) 谐波感应电动势的频率：fv= pv* nv /60 = vp ns /60=vf1 (6) 谐波感应电动势的节距数系数 kpv (7)谐波感应电动势的分布系数 kdv (8) 谐波感应电动势的绕组系数 kwv= kpv kdv
一. 特点：
1. 每个槽内只有一个线圈边，其极距 Z ，一般为整距绕
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。
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
电机绕组的基本参数及常用名词术语知识讲解
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。
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。
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13 12 15 16 17
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1
10 2
9
3 8 7 6 5 4
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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。
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一路串联
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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：
电机学第四章交流电机绕组的基本理论
4.3.2 在非正弦分布磁场下 电动势中的谐波
由于种种原因（定转子铁芯开槽、主极的外形、
铁心的饱和、气隙磁场的非正弦分布）， 主极磁
场在气隙中不一定是正弦分布， 此时 Nhomakorabea组感应电
势除基波还有一系列高次谐波电势。
通常，主极磁场的分布与磁极中心线相对称，
故气隙磁场中含有奇次空间谐波： ＝1、3、
5…
一、主极磁场产生次谐波的性质
• 单层绕组每对极每相q个线圈，组成一个线圈组，共p个线圈组。 • 若p个线圈组全部并联则相电势=线圈组的电势 • 若p个线圈组全部串联则相电势=p 倍 线圈组电势 • 实际线圈组可并可串，总串联匝数
每相总匝数 pqNc N1 ＝ 并联支路数 a
• 相电势：
E 4.44 fN11 kN1
双层绕组的电势
二、相电动势和线电动势大小
交流绕组合成 相电势:
E E E E
2 1 2 3 2 5
E 1 1 (
交流绕组线电势
星形
E 3 E 1
2 l1
) (
2
E 5 E 1
)
2
El E E
2 l5
3 E E
2 1 2 5
三角形
El E E
• 只考虑磁场基波时， 感应电势为正弦波。
感应电势的频率
• 磁场转过一对极，导体中的感应电势变化一个周期； • 磁场旋转一周，转过p（电机的极对数）对磁极； • 转速为n（r/min)的电机，每秒钟转过(pn/60)对极； • 导体中感应电势的频率 f=(pn/60)Hz. • 问题：四极电机，要使得导体中的感应电势为50Hz, 转速应为多少？
二、设计原则： 1、正弦分布磁场在导体中产生正弦波电动势
第四章 参数计算
励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； （一）直流电机电气参数：
电枢绕组电阻Ra、电枢绕组电感La； 励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf；
（二）交流同步电机电气参数： 电枢绕组电阻Ra、直轴电枢反应电抗xd 交轴电枢反应电抗xq、电枢漏抗x1δ
（三）交流异步（感应）电机 电气参数：
转子绕组电阻R2、转子漏抗x2δ 定子绕组电阻R1、定子励磁电抗xm 定子漏抗x1δ
0lef dx x d x ( N s 2I ) h1 bs
x 这些磁通与N s 根导体相交链的磁链为 : h1 lef x x 2 dx N s d x ( N s ) 2 I 0 dx h1 h1 bs 高度h1范围内由槽中电流产生 的漏磁链为: s 2 dx
h3 h0 h1 h2 , b 3bs bs
h1 h0 采用积分的办法可以推 导出: ab 2bs bs 1 总的比漏磁导: s (a b 2ab ) 4 h h h h h h 2h 1 h ( 1 0 3 0 1 2 1 0 ) , 一般有h1 h3 4 3bs bs 3bs bs bs bs
因此，选用较大的A和较小的Bδ将使电机的主电抗变大。
对于凸极式同步电机，显然，由于气隙不均匀，则对应于不 同气隙尺寸下的主电抗值是不同的。根据双反应理论，把主电抗 分为直轴的电枢反应电抗和交轴的电枢反应电抗。
直轴电枢反应电抗等于 X ad kd X m 交轴电枢反应电抗等于 X aq kq X m
式中，系数Kd与Kq由曲线图查得。 对于隐极式同步电机，由于电机气隙基本上均匀，因此电枢 反应电抗不分成直轴与交轴，即：
Xa Xm
§4-4 漏电抗的计算
第三篇 交流电机的绕组电动势和磁动势
答：幅值
单相绕组基波磁动势幅值大小：与一条支路匝数N、绕组系数kw1、磁极对数p及相电流 有关，其中N、kw1及p由构造决定， 由运行条件决定。
幅值位置：恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。
第三篇交流电机的绕组电动势和磁动势
一、填空
1.一台50Hz的三相电机通以60 Hz的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小，转速，极数。
答：不变，变大，不变。
2.★单相绕组的基波磁势是，它可以分解成大小，转向，转速的两个旋转磁势。
答：脉振磁势，相等，相反，相等。
3.有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36,支路数a=1，那么极距 =槽，每极每相槽数q=，槽距角α=，分布因数 =， ，节距因数 =,绕组因数 =。
11.一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少?
答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为 ；电机为p对极时，在空间上相距的机械角度为 。
12.★定子表面在空间相距 电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系?
答；定子表面在空间相距 电角度的两根导体，它们的感应电动势的波形相同，其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。基波电动势的相位差为 电角度，且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体，其基波电动势的相位是滞后的。
绕组短距时，—个线圈的两个线圈边中的基波和谐波(奇数次)电动势都不再相差 ，因此，基波电动势和谐波电动势也都比整距时减小。合理短距时，对基波，因短距而减小的空间电角度是较小的，因此基波电动势减小得很少；但对 次谐波，短距减小的则是一个较大的角度(是基波的 倍)，因此，总体而言，两个线圈边中谐波电动势相量和的大小就比整距时的要小得多，因为谐波电动势减小的幅度大于基波电动势减小的幅度，所以可使电动势波形得到改善。
第三篇 交流绕组
第四章 交流绕组的共同问题一、填空1. 一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。
答：不变，变大，不变。
2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。
答：脉振磁势，相等，相反，相等。
3. ★若消除相电势中v 次谐波，在采用短距方法中，节距y 1= τ。
答：νν1- 4. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当I a =-5A 时，其幅值位于 。
答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。
5. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为 。
答：脉振磁势。
6. 三相合成磁势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁势的转速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距y 1= 。
答：1/5,相反，f 1,45τ 二、选择填空1. 当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为 。
A ：τB ：4τ/5C ：6τ/7D ：5τ/6答：D2. ★三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F 1,绕组系数为 k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次空间磁势波的合成幅值为 。
Ａ：０； Ｂ：131/31w w k k F ； Ｃ：131/w w k k F 答：A3. 交流绕组的绕组系数通常为 。
Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1答：A4. ★三相对称交流绕组的基波电势幅值为E 1,绕组系数为 k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次谐波电势幅值为 。
Ａ：０； Ｂ：1311/3w w E k k ； Ｃ：131E /w w k k 答：A5. ★一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。
华中科技大学_电机学__第四章_交流电机绕组(完美解析)
◎ 并联支路数a：一相绕组中并联支路的个数，即因各个线圈组 的感应电动势相等，可以采用串、并联方式将q个线圈组连接，形 成a条并联支路。 ◎ 单层绕组每相最大并联支路数 amax = p
a=1
A1 A
X1
A2
X2 X
a=2
26
④ 画出三相绕组：
每极磁通 1
2
Bm1l
1 f 2
导体感应电动势
Ec1 2.22 f1
44
2. 线圈电动势与短距系数
线圈电动势有效值
y1 π E y1 N c Ec1 2 sin( ) 2
将一对极下属于同一 相的某两个导体连接 ，构成一个线圈 将一对极下属于同一 相的q个线圈连接，构 成一个线圈组
A1
X1
A2
X2
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线圈组：每相绕组中， 相邻的线圈串联在一起，称为一个线 圈组。一个线圈组中的线圈个数为每极每相槽数q。 线圈组 线圈组
A1
X1
A2
X2
线圈
25
④ 构成一相绕组：
A相绕组整体右移120°得B相绕组，整体右移240 °得C相绕组
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总结：单层叠绕组构造方法和步骤
画槽电动势星形图
分极分相:
将总槽数按极数均匀分开，N、S极相邻分布 将每个极的槽数按三相均匀分开，三相在空间错开120°电角度
构成线圈和线圈组：
将一对极下属于同一相的某两个圈边连接，构成一个线圈 将一对极下属于同一相的q个线圈连接，构成一个线圈组
构成一相绕组：
将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端 根据并联支路数将线圈组串联、并联或串并联，均符合电势相加原则
690v交流电机 额定电流计算
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电机绕组阻值
电机绕组阻值
一、前言
电机绕组阻值是电机的一个重要参数，它直接影响着电机的工作效率
和性能。
因此，对于电机绕组阻值的测量和计算具有重要的意义。
二、电机绕组阻值的定义
电机绕组阻值指的是电机各个线圈之间以及线圈内部所存在的电阻。
它是指在单位长度内，通过导体截面积为1平方毫米时所产生的电阻。
三、测量方法
1. 直接法：将待测线圈直接连接到万用表上进行测量。
2. 桥式法：利用绝缘桥或四端子法进行测量。
3. 反演法：通过对已知物理量进行反演计算出待测物理量。
四、影响因素
1. 导体材料：不同材料导体的电阻率不同，会影响到绕组阻值的大小。
2. 线径：导体线径越大，其截面积越大，导通能力越强，其内部电阻
就越小。
3. 绕组形式：不同形式的绕组对应着不同的损耗方式和损耗大小，从
而影响到绕组阻值大小。
4. 温度：温度升高会导致导体电阻增大，从而影响到绕组阻值的大小。
五、计算公式
电机绕组阻值的计算公式为：
R=ρ*l/A
其中，R表示电机绕组阻值，ρ表示导体材料的电阻率，l表示线圈长度，A表示线圈截面积。
六、总结
电机绕组阻值是电机性能和效率的重要参数。
其测量和计算方法多种
多样，需要根据实际情况进行选择。
同时，影响绕组阻值大小的因素也有很多，需要在设计和制造过程中加以考虑。