三相异步电动机的绕组
三相异步电动机的转子铁心和转子绕组
三相异步电动机的转子铁心和转子绕组
1．三相异步电动机的转子铁心：
作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有匀称分布的孔，用来安置转子绕组。
通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。
一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。
2．三相异步电动机的转子绕组
作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。
构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。
（1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。
若去掉转子铁心，整个绕组的形状像一个鼠笼，故称笼型绕组。
小型笼型电动机采纳铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采纳铜条和铜端环焊接而成。
（2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相像，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。
特点：结构较简单，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。
但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改
善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求肯定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采纳。
三相异步电动机的定子绕组
式中D——定子铁心内径
z1——定子铁心槽数
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
节距y用槽数表示。当
y
z1 2p
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。
6．槽距角
相邻两槽之间的电角度称为槽距角，槽距角
设q=3（如z1=36，2p=4，m1=3），其连接规律
是把q=3的三个线圈分成y=-1的两个大线圈和y=-
2的一个小线圈各朝两面翻，因此一相绕组就按“两 大一小”顺序交错排列，故称之为交叉式绕组。端 部连线较短，散热好，因此，p≥2，q=3的单层绕组 常用交叉式绕组，如图3.11所示。
图3.11 三相 单层交叉式 绕组U相绕组
3．画绕组展开图 （1）链式绕组
先画U相绕组。如图3.10所示，从同属于U相槽的2号槽开始，根据
y=-1=5，把2号槽的线圈边和7号槽的线圈边组成一个线圈，8号和13号，
14号和19号，20号和1号，共组成4个线圈，把这些同一极相的2p=4个线圈 串 的线联圈成边一电个流U1应U2反线相圈的组原，则构，成连U相成绕一组路。串各联线，圈其之规间律的是连线线圈按的同“一尾相连的尾相，邻头 连头”。我们称一相绕组为链式绕组。链式绕组为等距元件，而且每个线圈 跨距小，端部短，可以省铜，还有q=2的两个线圈各朝两边翻，散热好。
对于三相绕组，仿上可以画出分别与U相相差120°的V相（从6号槽 开始）相差240°的W相（从10号槽开始）的绕组展开图，从而得到三相对称 绕 D。组U1U2, V1V2, W1W2。然后根据铭牌要求，将线引至接线盒上连接成Y或
图3.10 三相单层 链式（2p=4 q=2） U相绕组展开图
三相异步电动机的定子绕组
三相异步电动机的定子绕组三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它的定子绕组是其重要组成部分之一。
定子绕组是安装在电机定子上的线圈，用来产生旋转磁场，从而使电动机得以正常运转。
本文将详细介绍三相异步电动机的定子绕组的构造和工作原理。
我们来了解一下三相异步电动机的基本结构。
它由定子和转子两部分组成。
定子是电动机的静态部分，由定子铁心和定子绕组组成。
而转子则是电动机的动态部分，通常由铁心和导体组成。
三相异步电动机的定子绕组是固定在定子铁心上的，它的主要作用是产生旋转磁场，与转子磁场相互作用，从而产生电磁力，驱动转子旋转。
定子绕组一般采用绕组线圈的形式，通过将导线绕制在定子铁心的槽内来实现。
绕制定子绕组时，需要按照一定的规则进行绕制，以确保电机能够正常工作。
通常情况下，三相异步电动机的定子绕组采用星形连接方式，即将三个线圈的一个端点连接在一起，形成一个共点的星形结构。
另外，为了减小绕组的电阻和电感，提高电机的效率，定子绕组一般采用多股细导线绕制而成。
三相异步电动机的定子绕组通过三根电缆与外部电源相连，电源提供的电流会依次通过三个线圈，从而在线圈中产生电流。
由于电源的电流是交流的，所以定子绕组中的电流也是交流的。
当电流通过绕组时，会在绕组中产生旋转磁场。
这是因为电流在导线中的运动会产生磁场，而三个线圈中的电流相位差120度，所以产生的磁场也相位差120度。
这三个相位差120度的磁场相互作用，会形成一个旋转磁场，从而驱动转子旋转。
三相异步电动机的定子绕组工作原理可以用左手定则来描述。
当电流通过绕组时，根据左手定则，可以得知磁场的方向。
根据左手定则，将拇指、食指和中指分别指向三个线圈的方向，拇指的方向即为磁场的方向。
由于三个线圈的电流相位差120度，所以磁场也相位差120度，形成一个旋转磁场。
三相异步电动机的定子绕组在电机运行时起着重要的作用。
它产生的旋转磁场与转子磁场相互作用，从而产生电磁力，驱动转子旋转。
三相异步电动机 绕组 结构
三相异步电动机绕组结构
三相异步电动机的绕组结构通常由三组绕组组成，分别为定子绕组、转子绕组和励磁绕组。
1. 定子绕组：定子绕组是安装在电动机的固定部分，通常由三相绕组组成，分别称为A相、B
相和C相绕组。
每个相绕组都由若干绕组匝数组成，并且按一定的顺序和相位关系布置。
定子绕组的铜线或铝线通常绕制在定子铁芯的槽内。
2. 转子绕组：转子绕组是安装在电动机的旋转部分，通常由导电材料（如铜条或铜棒）组成。
转子绕组的结构分为两种类型：鼠笼式和绕线式。
鼠笼式转子绕组由一个或多个短路环构成，其端部通过导体连接。
绕线式转子绕组由若干匝绕组构成，每个导线都经过转子上的插槽。
3. 励磁绕组：励磁绕组是一组用于提供磁场的绕组，通常用来激励转子绕组。
励磁绕组的绕制方式根据不同的电动机类型而有所不同。
总之，三相异步电动机的绕组结构包括定子绕组、转子绕组和励磁绕组。
这些绕组共同作用，通过磁场的交互作用使电动机能够产生转矩和旋转运动。
4三相异步电动机定子绕组
集中式绕组
判断依据：根据
线圈绕组的形状与嵌 装布线的方式。
分布式绕组
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集中式绕组
集中式绕组一般仅有一个或几个矩形框线图形成。绕制后用纱 带包扎定型，在经浸漆烘干处理后嵌装在凸形磁极的铁心上。
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分布式绕组
采用分布式绕组的电动机定子没有凸形的极掌，每个磁极都是由一个或几 个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组。
同心式绕组
判断依据：根据
嵌装布线排列的形 式。
叠式绕组
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同心式绕组
同一线圈组的几个大小不同矩形线圈，按同一中心的位置逐个嵌装排列成 回字形的型式。一般单相电动机和部分小功率三相异步电动机的定子绕组采用 这种型式。
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叠式绕组
所有线圈的形状大小完全相同，分别以每槽嵌装一个线圈边，并在槽外 端部逐个相叠均匀分布的型式。一般为三相异步电动机的定子绕组较多采用叠 式绕组。
z 36 t = = =9 2p 2´ 2
习惯上说： 极距为9槽，就是第1槽到第10槽。
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电角度
一个圆周的机 械角度是360°， 把这种定义的角度 称为空间机械角， 用θ表示。
机械角 机械角
当导体每经过一个磁极时，其感应电动势交变一次，因此 一对极数所对应360°电角度，用α表示。
电角度 电角度
电动机修理的大 部分工作是对绕 组的修理，所以 必须对电动机绕 组的结构形式以 及接线方法有清 楚的了解。
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电动机绕组的结构
以定子绕组形成磁极数来区分 以定子绕组形成磁极数来区分
庶极式绕组
判断依据：根据
电动机的磁极数与绕 组分布形成实际磁极 数的关系。
三相异步电动机
2
5
相
第
三C
Z
C1 C2 C3 C6
3
6
相
三、电气设备接地教学内容
为了保证电气设备和电力系统正常可靠运行， 而将电力系统的某一点接地。
三、电气设备接地教学内容
将电气设备带电部分绝缘的金属外壳同地之间 作电气连接。
24槽2极单层同心绕组展开图 24槽2极单层同心绕组展开图
三相异步电动机绕组
一、相关术语 1．线圈、线圈组、绕组 线圈是用相应绝缘等级的绝缘导线按一定形状、尺寸在绕
线模上绕制而成的，可由一匝或多匝组成。 多个线圈按一定规则连接成一组就称为线圈组(一般一个相
带为一组；线圈组按照一定规律连接在一起组成某相绕组。 三相电动机有三个绕组，常称为三相绕组。
单匝线圈 多匝线圈 多匝线圈简化图 线圈示意图
三相异步电动机绕组
(2)画出定子铁心槽,划分极距。
三相异步电动机绕组
(3)划分相带。
三相异步电动机绕组
(2)画出定子铁心槽,划分极距。
三相异步电动机绕组
(4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。
(5)画出各相绕组展开图。
U 相绕组
V相绕组
W 相绕组
3．交叉式绕组 交叉式绕组主要用于q为奇
三相定子绕组的构成原则
1.每相绕组在每对磁极下，按U1—W2—V1—U2—W1— V2相带顺序均匀分布。
2.展开图中每个相同极距内，绕组有效边中电流参考方向 相同；相邻极距之间，绕组有效边中电流参考方向相反。
3.同一相绕组中，线圈之间的连线应顺着电流的参考方向 进行。
4.为了节省铜，线圈的节距应尽可能短。
电角度=p×机械角度
三相异步电动机绕组
6．极距 极距是指每一磁极所占圆周的距离(单位cm)，由于铁心 内圆周表面均匀分布铁心槽，所以极距一般多用定子上的槽 数来表示。
三相异步电动机绕组
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
三相异步电动机绕组概述要点
张秀平
三相异步电动机绕组概述 交流绕组概述 3.绕组的基本术语 （1）线圈、线圈组、绕组 线圈也称绕组元件，是构成绕组的最基 本单元，它是用绝缘导线按一定形状绕制 而成，可由一匝或多匝组成 ；多个线圈连 成一组就称为线圈组；由多个线圈或线圈 组按照一定的规律连接在一起就形成了绕 组。
三相异步电动机绕组概述 总之，上述对交流电机电枢绕组的要求， 从原理上来看，可以归纳为绕组感应电动势 和产生磁动势的要求。对三相交流电机来说 ，要求三相绕组能感应出波形接近正弦、有 一定数值的三相对称电动势 ；要求当三相绕 组中流过三相对称电流时，能产生接近圆形 的旋转磁场。
三相异步电动机绕组概述 3三相交流绕组的分布 、排列与连接要求 （1）各相绕组在每个磁极下应均匀分布，以 达到磁场对称。 （2）各相绕组的电源引出线应彼此要120° 电角度。 （3）同一相绕组的各个有效边在同性磁极下 的电流方向相同，而在异性磁极下的电流方 向相反。
三相异步沿定子铁心内表面的距离。若定子的 槽数为Z，磁极对数为p，则极距： Z = 2p （3）线圈节距 y 一个线圈的两个有效边之间所跨的距离称为线圈的节距。
. y 的绕组为整距绕组 . y 的绕组为短距绕组
（4）电角度
电角度 p 机械角度
三相异步电动机绕组概述
（5）槽距角 a 相邻两个槽之间的电角度（ P158） p 3600 = Z （6）每极每相槽数 q 每一个极面下每相所占的槽数为 Z q= 2 pm （7）相带 每个极面下的导体平均分给各相，则每一相绕组在每个极 面下所占的范围，用电角度表示称为相带。
三相异步电动机绕组概述 2交流绕组的基本要求 （1）在一定的导体数下，绕组的合成电动势 和磁势在波形上应尽可能为正弦波，在数值 上应尽可能大。 （2）对三相绕组，各相的电动势和磁势要求 对称而各相的电阻和电抗都相同。 （3）绕组的绝缘和机械强度要可靠，散热条 件要好。 （4）制造、安装、检修要方便。
三相交流异步电动机的结构
三相交流异步电动机是一种常见的电动机类型，在工业和家庭应用中广泛使用。
它的主要结构包括以下几个部分：
1. 定子（定子绕组）：定子是电动机的固定部分，通常由三个对称分布的绕组组成，每个绕组对应一个相位。
这些绕组被连接到外部交流电源上，产生旋转磁场。
2. 转子（转子绕组）：转子是电动机的旋转部分。
在三相异步电动机中，转子一般采用鼠笼型结构，由导电材料（如铜或铝）制成。
转子的结构类似于一个圆柱体，上面有许多横向的导条（也称为鼠笼）。
当定子的旋转磁场作用于转子上的导条时，感应出电流，从而产生转矩。
3. 端环：在一些特殊的三相异步电动机中，转子的两端可能有一对金属环，称为端环。
这些端环可以提供电流传输和通过转子绕组的短路路径。
4. 轴承：电动机的轴承用于支撑转子并允许其旋转自由。
通常有前端轴承和后端轴承两个位置。
5. 外壳：电动机的外壳用于保护内部组件，并提供支撑和固定结构。
当三相异步电动机上的三相供电被接通时，定子绕组中产生的旋转磁场切割转子上的导条，从而产生转子中的感应电流。
这些感应电流在转子绕组上产生磁场，并与定子磁场互相作用，产生转动力矩。
随着转动力矩的作用，转子开始旋转，驱动电动机的输出轴进行机械工作。
三相交流异步电动机的结构简单可靠，具有良好的起动性能和承载能力，因此被广泛应用于各种工业和家用设备中。
三相异步电动机的定子绕组
三相异步电动机的定子绕组三相异步电动机是一种常见的电动机类型，其定子绕组是其中关键的组成部分。
定子绕组是电动机中的一个线圈系统，由一系列的绕组线圈组成，用于产生磁场并与转子磁场相互作用，从而实现电能到机械能的转换。
定子绕组通常由若干个线圈组成，每个线圈都由导线绕成。
这些线圈被均匀地分布在电机的定子铁心上。
每个线圈中的导线按照一定的顺序连接起来，形成一个闭合回路。
这样，在电流通过线圈时，会产生一个磁场。
由于线圈之间的接线顺序不同，所产生的磁场也会有所不同。
定子绕组的设计和布置对电动机的性能和运行特性有重要影响。
首先，线圈的布置方式决定了电机的极数。
极数是指定子绕组中线圈的总数目，它与电机的转速有关。
根据极数的不同，电机可以实现不同的转速。
其次，线圈的形状和尺寸决定了磁场的分布情况。
合理的线圈设计可以使磁场均匀分布，减少磁场泄漏和能量损耗。
此外，定子绕组的材料和导线的截面积也会影响电机的性能。
优质的绝缘材料和适当的导线尺寸可以提高电机的效率和可靠性。
为了满足不同的工作要求，定子绕组可以采用不同的连接方式。
常见的连接方式包括星型连接和三角连接。
在星型连接中，线圈的一个端点连接在一起，形成一个星型连接点，而另一个端点则分别接地或连接到电源相线。
在三角连接中，每个线圈的一个端点连接在一起，形成一个三角形连接点，而另一个端点则分别接地或连接到电源相线。
这两种连接方式可以根据实际需求进行选择，以满足不同的电压和功率要求。
除了基本的定子绕组设计，还可以通过调整绕组的参数来改变电机的性能。
例如，通过改变绕组的匝数，可以改变电机的转矩和输出功率。
增加绕组匝数可以增加电机的转矩和功率，但也会增加电机的电阻和能量损耗。
另外，通过改变绕组的导线截面积，也可以改变电机的电阻和能量损耗。
较大的导线截面积可以减小电阻，提高电机的效率。
三相异步电动机的定子绕组是电机中关键的组成部分，其设计和布置对电机的性能和运行特性有重要影响。
三相异步电动机绕组的类型与特点
三相异步电动机绕组的类型与特点三相异步电动机的定子绕组都为分布式绕组，其常用绕组的类型及特点如下：1、单层绕组单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组，因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。
单层绕组的优点是：绕组线圈少工艺比较简单；没有层间绝缘故槽的利用率高；单层结构不会发生相间击穿故障等。
缺点则是：绕组产生的电磁波形不够理想，电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差，故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。
单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同，分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等。
1.1链式绕组是由具有相同形状和宽度的单层线圈元件所组成，因其绕组端部各个线圈象套起的链环一样而得名。
单层链式绕组应特别注意的是其线圈节距必须为奇数，否则该绕组将无法排列布置。
1.2交叉链式绕组当每极每相槽数为大于2的奇数时链式绕组将无法排列布置，此时就需采用具有单、双线圈的交叉链式绕组。
交叉链式绕组与链式绕组的排列方法相同，但其极相组内的线圈数不相等且线圈的节距也不相等。
1.3同心式绕组该绕组在同一极相组内是由节距不等的大小线圈组成。
极相组内的所有线圈围抱同一圆心而得名。
1.4交叉同心式绕组当每极每相槽数为大于2的偶数时则采用交叉同心式绕组的形式。
单层同心式绕组和交叉同心式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单，缺点为线圈端部过长耗用导线过多。
现偶有用在小容量2极4极电动机以外，目前很少采用。
2、双层绕组双层绕组的优点是可以任意选用合适的短距绕组以改善电磁波形，以及可用分数槽绕组来削弱高次谐波等。
在使用双层绕组后电动机的电磁性能、力能指标及起动特性都比单层绕组好。
双层绕组的铁心槽内每槽均嵌放有两个线圈元件边，当线圈元件的一个线圈边嵌放在某一槽内的下层，其另一个线圈边则放在另一槽内的上层，双层绕组有叠绕组和波绕组两种。
2.1双层叠绕组当双层叠绕组在每极每相槽数为整数时，每个极相组则由q个线圈串联组成。
第三章 三相异步电动机的绕组
第一节 绕组基本概念
2、隐极式接线
同相相邻极相组按“尾接头”、“头接尾”相连接的接 线。其特点是所有极相组中的电流方向相同。隐极连接法每 相线圈组不但各自形成磁极，而且相邻两组线圈组之间还形 成磁极。可见这种接法的极相组数为磁极数的一半，即每相 绕组的极相组数等于磁极对数 。
第二节 三相异步电动机绕组的排列
一、单层绕组
3、交叉式绕组
例题：三相异步电动机Y-132S-4型，定子绕组为单层交叉式，定 子槽数Z=36，极数2p=4，请绘出绕组展开图。 解:（1）计算极距，每极每相槽数：
q
Z 36 9槽 2p 4分极分相带，标出相带的电流方向； （3）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组. U相绕组展开图画法过程演示
一、单层绕组
三相36槽4极单层交叉式绕组展开图：
由展开图可知： 定子绕组嵌线规律为嵌二空一，嵌一空2，吊3。 端部接线规律：两个大线圈之间头尾相接，两个大线圈与小线 圈之间为头接头、尾结尾。 交叉式绕组的特点：主要用于q为奇数的小型三相异步电动机定 子绕组中。
第二节 三相异步电动机绕组的排列
三、分数槽绕组
分数槽绕组就是指每极每相槽数q不是整数，而是分数的绕组。
三相8极30槽电动机分数槽绕组展开图画法
（1）计算数据
Z 30 3 3 2p 8 4
5 5 3 1 y 3 3 6 6 4 8
q Z 30 1 1 2 pm 8 3 4
据q值查表知，线槽分配规律为1，1，1，2；1，1，1， 1；……即每相绕组在每４个磁极中，每3个磁极下只占一个槽， 而在另一磁极下占２个槽。
三、分数槽绕组 （2）绘制绕组展开图
三相8极30槽电动机的Ｕ相绕组（V、W相相似）
三相异步电动机的定子绕组汇总
三相异步电动机的定子绕组汇总一、定子绕组的类型1.分布绕组：分布绕组是将每个线圈的匝数分散在整个定子内周上，使得电流的动态分布较为均匀。
这种绕组形式适用于大功率的电动机，可以减小谐波电动势和铁芯损耗。
2.集中绕组：集中绕组是将每个线圈的匝数集中在定子上的一个或几个槽内，电流集中分布。
这种绕组形式适用于小功率的电动机，结构简单、实用性强。
二、定子绕组的回路形式1.星形回路：星形回路是将三个线圈的一个端点连接在一起，形成一个共连接点，然后连接到电源上，其余两个端点分别连接到电源的三个相线上。
这种回路形式适用于工作电压较低的电动机，可以使电动机的线电流降低，减小线路损耗。
2.三角形回路：三角形回路是将三个线圈的一个端点分别连接到电源的三个相线上，其余两个端点相互连接形成一个闭合的回路。
这种回路形式适用于工作电压较高的电动机，可以提高电动机的输出功率。
三、定子绕组的绝缘材料1.纸质绝缘材料：纸质绝缘材料是一种传统的绝缘材料，具有良好的耐热性和机械强度，广泛应用于电动机的定子绕组中。
2.塑料绝缘材料：塑料绝缘材料是一种新型的绝缘材料，具有良好的绝缘性能和耐久性，适用于电动机的高温绝缘和特殊工况下的使用。
四、定子绕组的绝缘等级定子绕组的绝缘等级一般按照国际电工委员会（IEC）的标准来确定，主要有B、E、F、H等几个等级。
1.B级绝缘等级：适用于工作温度不超过130℃的电动机。
2.E级绝缘等级：适用于工作温度不超过120℃的电动机。
3.F级绝缘等级：适用于工作温度不超过155℃的电动机。
4.H级绝缘等级：适用于工作温度不超过180℃的电动机。
五、定子绕组的故障及维修定子绕组在使用过程中可能会出现一些故障，主要有绝缘破损、绕组成分松动等。
维修定子绕组时，需要重新绝缘、焊接或更换绕组等。
1.绝缘破损：绝缘材料的老化、磨损或受到外力作用等原因，可能导致绝缘破损，引起电气故障。
此时，需要进行重新绝缘，修复保持绝缘完好。
三相异步电动机的定子绕组
5、用途
同心式绕组端部连线较长，适用于q=4、6、
8等偶数的2极小型三相异步电动机。
2023年8月26日
星期六 §3－2 三相异步电动机的定子绕组（中）
八、 三相 单层 绕组 的优 缺点
元件少，结构简 单，嵌线方便， 槽内无层间绝缘
优点
单层绕组为 整距绕组
§4－3 三相异步电动机定子绕组
2、举例 已知三相异步电动机，Z1=24槽，
2P=4，m=3，双层绕组，a=1，试作出表示 极相组之间连接规律的U相接线图。 解：极相组 = 2Pm = 4×3 = 12 个 3、练习：
已知三相异步电动机，Z1=36槽，2P=6， m=3，单层短距绕组，a=1，试作出表示极 相组之间连接规律的圆形接线图。 返回首页
画出Z1 = 36槽，2P=4，m=3，a=1单
层短距交叉式绕组展开图。
解：⑴τ= Z1/2P = 36 / 4 = 9槽
⑵q = Z1/2Pm = 36 /(4×3) = 3槽
⑶ys = 2q + 2 = 2×3 + 2 = 8 槽 yd = 2q + 1 = 2×3 + 1 = 7槽
2023年8月26日
§4－3 三相异步电动机定子绕组
本节要点： 一、三相定子绕组的基本要求和分类 二、绕组的基本术语 三、绕组的连接方式 四、三相定子绕组的构成原则 五、三相单层绕组 ㈠画展开图的步骤 ㈡单层链式绕组 ㈢交叉式绕组 ㈣同心式绕组 ㈤单层、双层绕组的特点 ㈥双层绕组的展开图
2023年8月26日
星期六
§4－3 三相异步电动机定子绕组
）→（1—20）→U2 嵌线规律：嵌一空一吊二
三相异步电动机的定子绕组
三相异步电动机的定子绕组三相异步电动机是一种常用的电动机类型，它的定子绕组是其重要组成部分之一。
定子绕组是安装在电机定子上的线圈，它起到将电能转化为机械能的作用，是电机正常运行的基础。
定子绕组一般由若干个线圈组成，这些线圈通过绝缘材料绝缘并固定在定子铁芯上。
定子绕组的设计需要满足一定的电气和力学要求，以保证电机的正常运行和使用寿命。
定子绕组的线圈数量和布局需要符合电机的设计要求。
线圈数量的选择与电机的功率和转速有关，一般来说，功率越大、转速越高的电机，所需的线圈数量也越多。
线圈的布局有两种常见的形式，即星型和三角形。
星型布局适用于三相四线制电源供电，而三角形布局适用于三相三线制电源供电。
定子绕组的绕组方式也需要考虑。
绕组方式有两种，即全绕组和分绕组。
全绕组是将所有线圈都连接在一起，电流通过每个线圈时都是相同的。
分绕组是将线圈分成若干组，每组内的线圈连接在一起，不同组之间的线圈则通过绕组连接起来。
分绕组方式可以减小电流的波动，提高电机的运行平稳性。
定子绕组的绝缘也是非常重要的。
绝缘材料需要具备良好的耐高温、耐电压和耐腐蚀性能，以确保电机在工作时能够正常绝缘，避免发生漏电和短路等故障。
常见的绝缘材料有绝缘漆和绝缘纸等。
定子绕组的制造过程一般包括绕线、绝缘、固定等步骤。
绕线是将导线按照设计要求绕制成线圈，并通过绝缘材料进行绝缘；绝缘是将绕制好的线圈进行绝缘处理，以保证线圈间不会发生电气短路；固定是将绝缘好的线圈固定在定子铁芯上，使其能够稳定运行。
定子绕组的设计和制造对电机的性能和效率有着重要的影响。
合理的定子绕组设计可以提高电机的功率因数、降低电机的损耗、改善电机的转矩特性等。
同时，定子绕组的制造质量也直接影响着电机的可靠性和使用寿命。
三相异步电动机的定子绕组是电机中的重要部分，它的设计和制造对电机的性能和可靠性有着重要的影响。
合理的定子绕组设计可以提高电机的效率和性能，延长电机的使用寿命。
因此，在电机设计和制造过程中，对定子绕组的设计和制造要给予足够的重视，以确保电机的正常运行和优良性能。
三相异步电动机定子绕组
三相异步电动机定子绕组一、异步电动机绕组参数1、极距极距是指沿定子铁心内圈，每个磁极所占的范围，可用长度表示，也可用槽数表示，则极距：式中：Z——定子铁心总槽数P---磁极对数2、节距节距也称跨距，指的是每把线圈两个有效边之间的距离，用槽数表示。
当线圈节距等于极距时称为全节距；当线圈节距小于极距时称为短节距。
一般单速电动机多采纳短节距，由于可以改善电磁性能，又节约导线材料。
3、每极每相槽数。
定子绕组在每个磁极下，每一相所占的槽数称为每极每相槽数。
表示：m:相数把属于同一相的q 只线圈按肯定方式串联成组，称为极相组，通常在绕线时一次绕成，然后分别嵌装单层绕组,每相的极相组数等于极对数。
4、电角度计量电磁关系的角度称为电角度。
电角度=极对数× 机械角度。
电动机的空间机械角度都是360度。
但不同磁极对数的电动机其电角度不同。
不论电动机有几个磁极，一对磁极即占有360度电角度；一个极距为180度电角度。
相带所谓的相带，就是每极每相所占的电角度，大家知道，三相电动机所产生的旋转磁场是定子三相绕组的合成磁场，因此在每对磁极所占据范围内均应有三相绕组的有效边。
通常把每对磁极下绕组平均分成六个区段。
并把每极下的三个区段分A.B.C三相。
由于一个极距为180度，所以每一相带电角度为60度。
一般状况下，三相单速电动机绕组都绕成60度相带。
二、异步电动机绕组1、绕组种类三相异步电动机定子绕组均属于分布绕组，它的种类结构也较简单多样，主要分为单层绕组，双层绕组等多种。
所谓单层绕组就是每个定子槽中只嵌线圈的一个有效边，因此线圈的绕制和嵌线都比较便利，而且还没有层间绝缘，槽满率较高，不会发生槽内相间短路，但每个线圈的两个端部不易处理整齐。
电气性能也较差，绕组的线圈数等于总槽数的一半。
所以一般应用于小容量的电动机中。
双层绕组的每一个槽都嵌上下两个线圈的有效边，槽的利用率较高，电气性能也得到了提高，因此一般应用于大容量的异步电动机定子绕组。
三相异步电动机的定子绕组
三相异步电动机的定子绕组
三相异步电动机的定子绕组是由三组互相间隔120度的线圈构成的，这些线圈分别在交流电源下产生相位差为120度的交变磁场，形成旋转磁场，驱动转子旋转。
一、如何理解旋转磁场？
旋转磁场是三相异步电动机工作的基础。
当三组线圈在三相交流电源下产生交变磁场时，这些磁场按照一定的顺序和频率变化，形成一个旋转的磁场。
这个旋转磁场以一定的速度在定子绕组中旋转，驱动转子跟随旋转，实现电动机的工作。
二、定子绕组的设计和制作有哪些重要因素需要考虑？
定子绕组的设计和制作需要考虑多种因素，包括线圈的材料、线圈的尺寸和形状、线圈的绝缘性能、线圈的排列方式、线圈的电气参数等。
线圈的材料通常选择具有高导电性和良好机械性能的铜或铝，线圈的尺寸和形状需要根据电机的结构和性能要求设计，线圈的排列方式需要确保三组线圈能产生相位差为120度的磁场，线圈的电气参数需要满足电机的功率和效率要求。
三、定子绕组的状态如何影响三相异步电动机的性能？
定子绕组的状态直接影响三相异步电动机的性能。
如果定子绕组有故障，例如线圈断路、短路或接地，将会影响旋转磁场的形成，导致电机性能下降或无法工作。
因此，对定子绕组的维护和保养非常重
要，需要定期进行检查和测试，确保定子绕组的良好状态。
三相异步电动机的定子绕组是其核心部分，旋转磁场的形成、电动机的性能和工作效率等都与定子绕组有密切关系。
因此，对定子绕组的理解和熟悉，对于理解三相异步电动机的工作原理和性能，以及进行电机设计、维护和故障诊断都非常重要。
第三章 三相异步电动机的绕组
➢ 结构特征：单层绕组的每一个槽内只有一个线圈边，整个绕组的线圈 数等于总槽数的一半 。
➢ 特点：嵌线比较方便，槽内没有层间绝缘，槽的利用率高，故常用于 小型三相异步电动机，但它的电气性能较差，且绕组端部不整齐。
➢ 分类：同心式、链式、交叉式 ➢ 展开图一般步骤：
（1）计算每极每相槽数q ； （2）按2p划分极数，按q槽划分相带 ； （3）按照U1—W2—V1—U2—W1—V2相序标明相带； （4）按相邻相带电流方向相反，画出所有槽内线圈有效边的参考电 流方向； （5）以极相组为单位，按绕组参考电流方向分别连接各相绕组，并 标明出线端的首尾。
中等职业学校教学用书（机电专业）
《电动机的结构与维修》 电子教案
主 编 杜德昌 宋丽娜
1
第三章 三相异步电动机绕组
第一节 绕组基本概念 第二节 三相异步电动机绕组的排列
2
第一节 绕组基本概念
一、绕组、绕组展开图及三相绕组构成原则
1．绕组、绕组展开图 ➢ 绕组基本元件是线圈 ➢ 绕组联线的规律----展开图
➢ W1
19----6 17----8
20----5 W2
18----7
17
一、单层绕组
三相24槽2极单层同心式绕组展开图：
由展开图可知： ➢ 定子绕组嵌线规律为嵌二空二吊四 ➢ 端部接线规律：头接头，尾接尾。 ➢ 同心式绕组的特点：绕圈组中各线圈节距不等，各绕圈的轴
线重合。优点是端接部分互相错开，重叠层数较小，便于布 置、散热较好；缺点是线圈大小不等，绕线不方便。
18
一、单层绕组
3、交叉式绕组
例题：三相异步电动机Y-132S-4型，定子绕组为单层交叉式，定 子槽数Z=36，极数2p=4，请绘出绕组展开图。
三相异步电机的定子绕组
连线圈和线圈组
2. 连线圈和线圈组： • 将一对极域内属于同一相的某两个线圈边连成一个线 圈，共有q个线圈。 • 将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组； （共有多少个线圈组？） • 以上连接应符合电势相加原则。
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连相绕组
将属于同一相的p个线 圈组连成一相绕组，并 标记首尾端。
• 串联与并联：电势相 加原则。
基本步骤：
1. 分极分相： • 将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S极相邻分布）并标 记假设的电流方向。 • 将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电 角度。
每极每相槽数 q Z 2 pm
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相带 槽号 极对数
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q Z 2 pm
相带
槽号 极对数
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线圈组连接
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•最大并联支路数a＝p 。
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连三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ绕组
• 将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组； • 接法或Y接法；
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综上分析：
1）单层绕组整距绕组电动势波形不够理想。
2）单层绕组不适宜于大、中型电机；
3）单层绕组不存在线圈层间绝缘问题，不会在槽内发生层间或相 间绝缘击穿故障； 4）单层绕组线圈数等于槽数的一半，绕线和嵌线所费工时少、工 艺简单，广泛应用于10kW以下的异步电动机。
• 绕组系数 kN1 ky1kq1
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绕组基本概念
4、 电角度：
• 转子铁心的横截面是一个圆，其几何角度为360度。 • 从电磁角度看，电流在时间上变化一周，磁场的空间 分布曲线或线圈中的感应电动势正好变化一周，一对 N,S极构成一个磁场周期，即一对磁极为360电角度； • 电机的极对数为p时，气隙 圆周的角度数为p ×360电 角度。
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三相单层链绕组的展开图
新课讲授
三相单层链式绕组的概述：
单层绕组的每个槽内只放置一个线圈边，所以电动机的线 圈总数等于定子槽数的一半。
单层链式绕组是由几个几何尺寸和节距都相同的线圈连接 而成，就整个外形来说，形如长链，故称为链式绕组。 单层绕组分为链式绕组、交叉式绕组和同心式绕组。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
据q=2，即相邻2个槽组成一个相带（每个极距内属于同相的槽所占有的区域）， 两对磁极共有12个相带。每对磁极按U1, W2, V1（N极）U2, W1, V2（S极）顺 序给相带命名，如图所示，划分相带实际上是给定子上每个槽划分相属，如属 于U相绕组的槽号有1, 2, 7, 8, 13, 14, 19, 20这8个槽。
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
4.假定电流方向
根据相邻异性磁极下电流方向相反的原则，即N↑NS↓
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
S u2 w1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
三相单层链绕组的展开图
新课讲授
2.分极（） Z1 24 6 2p 22 为什么是按照U1 -
W2- V1 –UZ- Wl-
按N、S、N、S…的顺序进行。
V2 这样的顺序进行 排列的呢？
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
《电机与变压器》
三相单层链绕组的展开图
（一）复教习材前的节地课位的和作知用识
定子铁心 异步电动机的定子铁心
是电动机磁路的一部分，由 0.35mm～0.5mm厚表面涂 有绝缘漆的薄硅钢片叠压而 成，如图所示。由于硅钢片 较薄而且片与片之间是绝缘 的，所以减少了由交变磁通 通过而引起的铁心涡流损耗。 铁心内圆有均匀分布的槽口， 用来嵌放定子绕圈。
三相单层链绕组的展开图
（一）复教习材前的节地课位的和作知用识
定子绕组是三相电动机的电路部分，三 相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时， 就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独 立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连 接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空 间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或 绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采 用圆漆包线，大、中型三相电动机的定子线 圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制 后，再按一定规律嵌入定子铁心槽内。
三相单层链绕组的展开图
复习前节课的内容
2．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 3．节距y
z1
2p
一个线圈的两个有效边所跨定子内圆上的距离称为节距。用槽数
表示。当 y= 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
U相线圈
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
S u2 w1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
三相单层链绕组的展开图
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U相线圈
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
采用。
4．绕组及绕组展开图 绕组：由多个线圈按一定方式连接构成。
将定子（或转子）沿轴向展开、拉平，将绕组的连接关系画在平 面上称展开图。
三相单层链绕组的展开图
复习前节课的内容
三相定子绕组的构成原则
1、每相绕组在每对磁极下按相带顺序Ul一W2一Vl一U2一Wl一V2均匀分布
2、展开图中相邻异性磁极下电流方向相反的原则
V2(2 U1(2) W2( V1(6) W1(10)
U2
4)
4)
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
24
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
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三相单层链绕组的展开图 新课讲授
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
例题：有一台极数2p=4，槽数Z=24的三相单层链式绕组电 机，说明单层链式绕组的构成原理并绘出绕组展开图。
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
1.画槽
用竖短线表示槽,并加上标号。
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 划分相带 在平面上画24根垂直线表示定子z1=24个槽和槽中的线圈边，并且按1, 2, …顺 序编号。
定子三相绕组的六个出线端都引至接线 盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分别 标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里 的排列如图所示，可以接成星形或三角形。
三相单层链绕组的展开图
复习前节课的内容
1、线圈
组成交流绕组的单元是线圈。它有两个引出线，一个叫首 端，另一个叫末端。在简化实际线圈的描述时，可用一匝线圈来 等效多匝线圈，其中，铁心槽内的直线部分称为有效边，槽外部 分称为端部。
S u2 w1 v2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 24
U1(2)
U2
三相单层链绕组的展开图 新课讲授
N
S
N
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1
S u2 w1
1 2 3 4 5 5 16 17 18 19 20 21 22 2324
计算极距τ、每极每相槽数q、节距y
z1 24 6 2p1 4
q z1 24 2 2m1 p 2 3 2
三相单层链绕组的展开图
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3.分相（q）
q Z1 24 2 2 pm 2 23
相带按U1、W2、V1、U2、W1、V2的顺序进行。
N
S
N
S
u1 w2 v1 u2 w1 v2 u1 w2 v1 u2 w1