三相异步电动机绕组

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5.1 三相异步电动机绕组概述
5.1.3 三相交流绕组的感应电动势
以三相异步电动机为例，研究三相交流绕组的感应电动势产生情况。如果在电动机中有一个旋转的气隙磁场，极数 2p=2，转速为n1，则此旋转磁场必然会在定子绕组中产生感应电动势。对于定子绕组一个线匝一个有效边而言，当磁场在空间作正弦分布，并以恒定的转速n1旋转时，导体感应的电动势亦为一正弦波，其最大值为
下一页返回5.1 三相异步动机绕组概述5.1.1 三相交流绕组的要求
三相交流绕组的作用是产生旋转磁场和感应电势，即当三相对称电流通过空间作对称分布的三相交流绕组，将产生三相合成旋转磁场(详见第6章)。该旋转磁场与静止的三相交流绕组发生相对切割运动，根据电磁感应定律可知，在三相交流绕组内感应产生对称的三相电势。或者，当气隙中存在外加的旋转磁场时，三相交流绕组切割该磁场感应产生对称的三相电势(详见第8章)。负载运行后，三相交流绕组内出现三相电流。如图5-1所示。
第五章三相异步电动机绕组
5.1 三相异步电动机绕组概述 5.2 三相单层绕组 5.3 三相双层绕组小结
5.1 三相异步电动机绕组概述
交流电机主要包括异步电动机和同步电动机两类。根据不同的转子结构形式，异步电机可以分为鼠笼式和绕线式两种，同步电机可分为凸极式和隐极式两种。异步电机较多地用作电动机，也可用作发电机。同步电机较多地用作发电机。此外，也有用作电动机和调相机。另外，交流电机可分为单相电机和三相电机，本章将重点研究三相电机。从原理上说，异步电机和同步电机的三相交流绕组是相同的。本章将讨论这两类交流旋转电机的共同问题，即交流电机的绕组及电动势。
5.1 三相异步电动机绕组概述
结构方面（1）要求三相交流绕组必须是对称分布的，各相绕组的导体
数、并联支路数、导体的规格必须相同。（2）每相绕组在空间位置上应均匀分布，三相绕组在空间位
置上分别相差120º电角度。（3）每相绕组在空间上的分布规律相同。
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5.1 三相异步电动机绕组概述
Eclm=Bmllv
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5.1 三相异步电动机绕组概述
5.1.3.1整距线圈的电动势
设线圈的匝数为NC，每匝线圈都有两个有效边。对于整距线圈，如果一个有效边在N极中心底下，则另一个有效边就刚好处在S极的中心底下，如图5-7a所示。可见两有效边内的电动势瞬时值大小相等而方向相反。但就一个线匝来说，两个电动势正好相加。若把每个有效边的电动势的正方向都规定为从上•向下(见• ,图5-7b)，则用相量表示时，两有效边的电
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5.1 三相异步电动机绕组概述
2、磁极对数(p) 电动机的主磁场在某一时刻沿气隙按N、S、 N、S、……交替分布。一对磁极形成一个周期，如果沿气隙有P个周期，则有P对磁极，称磁极对数为P。图5-3磁极对数 P=4的电动机的磁场分布图。
3、电角度一个圆周对应的机械角度为360º，如三相交流绕组能产生P对磁极，一对磁极对应一个交变周期，将一个交变周期定义为360º电角度。因此，不难看出在整个圆周上，同样对应360°机械角度，一对极的电角度为360°，两对极的电角度为720°。设三相交流绕组产生的旋转磁场为P对磁极，则对应有电机内圆周为P×360º电角度，即：电角度=P×360º
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5.1 三相异步电动机绕组概述
4、极距(τ ) 极距是指沿三相交流绕组铁心内圆磁极与磁极之间的距离，或者说每个磁极所占的范围。极距的大小用其所占的内圆弧长来表示，或用其所占的槽数来表示
= D = Z 2p 2p
5、节距(y) 节距是指安放在槽中的一个绕组元件的两个有效边所跨的槽距。它一般接近或等于电动机的极距。y=δ的绕组称为整节距绕组，如y==9，即表示y=1～10槽，如图5-4所示。y<时称为短节距，y>δ时，称为长节距。一般采用短节距可以减小高次谐波对电动机的影响，改善电动机的性能，还可以节省端部的铜线。
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5.1 三相异步电动机绕组概述
对三相交流绕组的要求有：电磁方面（1）在绕组中通过三相对称电流时，气隙中有旋转磁场。（2）气隙中有旋转磁场时，绕组中感应产生对称的三相电势。（3）交流绕组的电势和磁势应为按正弦规律变化的时间波和
空间波，即其谐波分量尽可能小。
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5.1.2三相交流绕组的基本概念
1、绕组元件绕组元件是构成绕组的基本部件，通常称线圈，是用一匝或多匝相互绝缘的导体绕制而成的。将若干个绕组元件按一定规律联接起来，就构成每相绕组，绕组元件如图5-2所示。绕组元件有两个安放在槽内的直线部分，称为有效边，槽外部分只起到联接作用，称为端部；每个绕组元件有两个引出线，一个称为首端，另一个称为尾端。通常，对应三相交流绕组分别用U1、V1、W1表示首端，用U2、V2、 W2表示尾端。
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5.1 三相异步电动机绕组概述
8、单层绕组和双层绕组一个铁心槽中只安放一个有效边的绕组称为单层绕组，一个铁心槽中沿槽深方向安放两个有效边的绕组称为双层绕组。单层绕组的总绕组元件数等于定子槽数的一半，双层绕组的总绕组元件数等于定子的槽数。
9、三相交流绕组展开图电动机三相交流绕组分布在铁心内圆周上，为了便于直观表示，设想将铁心沿轴向切开，展开成平面，将这种铁心及三相交流绕组画成平面的图形，称为绕组展开图。如图5-6所示的三相24槽2极整节距链式绕组展开图。
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5.1 三相异步电动机绕组概述
6、每极每相槽数(q) 它是指每相绕组在磁极下所占有的槽数，以三相异步电动机为例，每极每相槽数q可表示为：
q= Z 3 2 p
每极每相交流绕组在圆周上连续占据的电角度称为相带。三相交流绕组通常为60º相带。分布如下图5-5 7、极相组极相组是指一个磁极下属于同一相的q个绕组元件按一定方式联接而成的组合体，或称为线圈组。同一个极相组中所有的绕组元件电流方向相同。