三相异步电机绕组结构

实训四三相异步电机绕组结构

一、有关术语和基本参数

（一）线圈和线圈组

1．线圈

线圈是组成绕组的基本元件，

用绝缘导线（漆包线）在绕线模

上按一定形状绕制而成。一般由

多匝绕成，其形状如图1-2-1所

示。它的两直线段嵌入槽内，是

电磁能量转换部分，称线圈有效

边；两端部仅为连接有效边的“过（a）菱形线圈（b）弧形线圈（c）简化画法桥”，不能实现能量转换，故端部越图1-2-1常用线圈及简化画法

长材料浪费越多；引线用于引入电流的接线。图1-2-2是线圈嵌入铁心槽内的情况。

(a)立体图(b)展开图(c)有效边在槽内实际情况

图1-2-2单层绕组部分线圈嵌入铁心槽内

2.线圈组

几个线圈顺接串联即

构成线圈组，异步电机中

最常见的线圈组是极相组。

它是一个极下同一相的几

个线圈顺接串联而成的一

组线圈，见图1-2-3所示。(a)连接方法(b)展开图(c)简化图

图1-2-3 一个极相组线圈的连接方法

（二）定子槽数Z 和磁极数2p

1． 定子槽数Z

定子铁心上线槽总数称之为定子槽数，用字母Z 表示。如图1-2-2(a)、（b ）所示的就为电机定子铁心上的线槽。

2． 磁极数2p

磁极数是指绕组通电后所产生磁场的总磁极个数，电机的磁极个数总是成对出现，所以电机的磁极数用2p 表示。异步电机的磁极数可从铭牌上得到，也可根据电机转速计算出磁极数，即

1

1202n f

p =

式中 f —电源频率；

p —磁极对数；

1n —电机同步转速，1n 可从电机转速n 取整数后获得。

它在交流电机中为确定转速的重要参数，即

p

f

n 601=

(r/min) （三）极距τ和节距y

1． 极距τ

相邻两磁极之间的槽距，通常用槽数来表示

p

Z

2=

τ (槽) 2． 节距y

一个线圈的两有效边所跨占的槽数。为了获得较好的电气性能，节距应尽量接近极距τ。即

p

Z

y 2=

≈τ （取整） 在实际生产中常采用的是整距和短距绕组。

（四）每极相槽数q 与槽距角α

1． 每极相槽数q

是指绕组每极每相所占的槽数

p

Z

q 23⨯=

（槽） 2． 槽距角α

指定子相邻槽之间的间隔，以电角度来表示，即

Z p 21800⨯=

α （电角度）

（五）线径φ与并绕根数a N

线径φ是指绕制电机时，根据安全载流量确定的导线直径。功率大的电机所用导线较粗，当线径过大时，会造成嵌线困难，可用几根细导线替代一根粗导线进行并绕。其细导线根数就为并绕根数a N

（六）单层与双层绕组

单层绕组是在每槽中只放一个有 效边，这样每个线圈的两有效边要分 别占一槽。故整个单层绕组中线圈数

等于总槽数的一半。 1—槽楔；2—覆盖绝缘；3—槽绝缘；4—层间绝缘；

双层绕组是在每槽中用绝缘隔为 5—上层线圈边；6—下层线圈边；

上、下两层，嵌放不同线圈的各一有 图1-2-4 单、双层槽内布置情况 效边，线圈数与槽数相等，图1-2-4是单层、双层槽内布置情况示意图。

二、三相绕组的排列方法

为了在电机内形成旋转磁场，定子槽内各有效边应流过哪一相的电流是有规律的，对三相绕组进行排列其目的，就是体现规律，形成旋转磁场。

（一）三相绕组的构成规则

1． 每相绕组的槽数必须相等，且在定子上均匀分布； 2． 三相绕组在空间应相互间隔1200电角度。

3． 三相绕组一般采用600相带，即三相有效边在一对磁场下均匀地分为6个相带。

（二）排列方法

1． 计算基本参数

每极相槽数p

Z

q 2

3⨯=

；

槽距角Z

p

2180⨯=οα。

2． 编写槽号

编号从第一槽开始顺序编号。 3． 划分相带

取q 个槽为一个相带，相带按U 1-W 2-V 1-U 2-W 1-V 2的顺序循环排列。 4． 标定电流正方向

把U 1、V 1、W 1相带电流正方向选定为指向上方，则U 2、V 2、W 2相带电流正方向指向下方。即相邻相带的电流正方向上下交替。

5．作绕组表

槽号 相带

图1-2-5是三个三相绕组分相带、标电流的排列情况。取不同的极数和槽数，以利于观察其规律。（a ）图为三相4极24槽；（b ）图为三相2极24槽；（c ）图为三相4极36槽。

（a ）3相4极24槽

（b）3相2极24槽

(c)3相4极36槽

图1-2-5 定子绕组有效边相带分布及各相电流正方向

只要按上述排列方法，使U1相带各槽导体流入U相电流；V1相带各槽导体流入V相电流；W1相带各槽导体流入W相电流，而U2相带、V2相带和W2相带对应的各槽导体分别流出U相、V相和W相电流，即可满足绕组空间对称的规则。

三、三相绕组的端部连接方式

连接端部是为了将分布在各相带的槽导体构成三相对称绕组，连接方式是多种的，每一种连接方式就形成一种形式的绕组。

（一）三相单层绕组端部连接方式性能及特点

1．等宽度式（叠式）

线圈为等距，所有线圈节距相同，线模容易调整；线圈节距短于极距（整距），较省线材；单层绕组的线圈数目少，嵌线省时，但电气性能较差。

2．同心式

绕组是单层布线，有较高的槽满率；线圈节距的平均值为等距，绕组端部长度大而耗线材，且漏磁较大、电气性能也较差；可采用分层嵌线而形成“双平面”或“三平面”绕组，使嵌线方便，多适用于二极电机。

3．交叉式

绕组为整距，但线圈平均节距较短，用线较节省；每组线圈数和节距都不等，给嵌线