第四章交流绕组及其电动势和磁动势
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展开图。
4.2 三相双层绕组
一、基本概念
1.机械角度： 一个圆周几何角度是360°，在电机分析 中称为机械角度。
2.电角度：在电路理论中，随着时间按正弦规律变化的 物理量交变一次经过360°时间电角度。在电机中， 导体经过一对磁极，其感应电动势交变一次，因此 一对磁极所对应的空间电角度称为360°空间电角度 （或者 2π空间电弧度）。
3.电角度和机械角度的关系：若电机极对数为p，则一 个圆周代表p×360°空间电角度，因此与机械角度θ
对应的空间电角度为 p
4.2 三相双层绕组
一、基本概念
4.槽距角a：表示相邻两个槽之间距离的空间电角度。 同时也是相邻槽中导体感应电动势的相位差 。
a p360 / Q
25 26 27 28
29 30
10.相带：每极下每相所占的区域
➢ 360度的星形图圆周分成三等分，每等分占120度，成为120 度相带；获得的电动势较小。
➢ 若分成六等分，则称60度相带；这种分法同样可以保证电 势对称，且合成感应电动势较大，是常用的方法。
60度相带
以A相为例：A相共有12个槽
A相带
1, 2, 3 (线圈组A1) 19,20,21(线圈组A2)
1
9
ห้องสมุดไป่ตู้
2 3 4
56
7
8
4.2 三相双层绕组
8. 每极每相槽数q：表示每极下每相所占槽数。
q Q 2pm
右图q等于3
26 27 28 29 30
31
32
S2
25 24 23 22 N2 n
21 20 19 S1
18 17 16 15 14
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35 36 1 2 34
N1 8
5 67
11 10 9
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a 20 19 18
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Q是槽数
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N1
10
1
9
2 3 4
56
7
8
4.2 三相双层绕组
一、基本概念
5.极距 ：一个磁极在电枢表
面的位置称为极距。它可用 长度，所占槽数，电角度或 者电弧度表示
25 24 26 27 28
9.槽电动势星形图
B
N2
S2
槽距角亦是相邻槽中导体 感应电动势的相位差。
1-18经过了一对极，在向 量图上恰好走了一圈
19-36经过了一对极，在 向量图上走第二圈
N1
S1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
单匝线圈
多匝线圈
4.2 三相双层绕组
7.线圈节距y1：线圈的两个有效边相距槽数，称为 线圈节距 。
整距y1= ； 短距y1<。
27 28 29
25 26
24 23 N2
22 21 20 19 18
17
y1
30
y1
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S2
16
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n
S1
14
单匝线圈
33
13
匝数Nc
34
12
35
11
36
N1
10
多匝线圈
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
本章研究：
交流绕组的连接规律； 正弦磁场下交流绕组的感应电动势； 通有正弦电流时单相绕组的磁动势； 通有对称三相电流时的磁动势。
前言
旋转磁场是交流电机工作的 基础
机械旋转磁场是通过原动机拖动磁极旋转可以产生机 械旋转磁场 ；
电气旋转磁场是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
将四个线圈组按照一定的规 律连接，即可得到B相绕组
C相 距离A相 240电角度
60度相带
C相带
13,14,15 (线圈组C1) 31,32,33(线圈组C2)
Z相带
4 , 5, 6(线圈组Z1) 22,23,24(线圈组Z2)
将四个线圈组按照一定的规 律连接，即可得到C相绕组
1） 可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， 以改善电动势和磁动势的波形； 2） 所有线圈具有相同的尺寸，便于制造； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。
下层边 槽楔
双层绕组
上层边
单层绕组
4.2 三相双层绕组
以Q=36，2p=4 的三相双层叠绕组来进行 分析
（1） 绘制槽电动势星形图 （2）分相、构成线圈 （3）计算极距和节距（用槽数计） （4）极相组划分 （5）确定并联支路数 （6）把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、基本知识
1.交流绕组的基本要求 ➢ 合成电动势和合成磁动势波形接近正弦，幅值要
大、各谐波分量要小； ➢ 三相绕组基波电势、基波磁势对称，电阻、电抗
要平衡； ➢ 绕组的铜耗要小，用铜量要省； ➢ 绝缘要可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。
大小、频率、波形和对称的问题
23 22 21 20 19 18
29
N2
17
长度:
D
2p
槽数:
Q 2p
30
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S2
16
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n
S1
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13
电角度：180°
电弧度：
34
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11
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N1
10
1
9
23 4
5
6
7
8
4.2 三相双层绕组
6. 线圈元件：由两根相距一定距离的元件边和端接 线相连构成线匝，Nc匝串联构成线圈
匝数Nc
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、基本知识
2.交流绕组的分类 ① 相数：单相和多相绕组；
② 根据槽内层数：单层绕组和双层绕组；
③ 每极下每相槽数：整数槽和分数槽。
④ 根据绕法：叠绕组和波绕组；
4.2 三相双层绕组
的三相交流电机，其定子绕组大多采用 双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数
主要优点：
X相带
10,11,12(线圈组X1) 28,29,30(线圈组X2)
极相组
将四个线圈组按照一定的规律连 接，即可得到A相绕组
B相 距离A相 120电角度
60度相带
B相带
7, 8, 9 (线圈组B1) 25,26,27(线圈组B2)
Y相带
16,17,18(线圈组Y1) 34,35,36(线圈组Y2)
9.槽电动势星形图：把电枢上各
槽内导体感应电动势用矢量表示， 28
构成的图
29
26 27
25 24 23 N2
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21 20 19
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S2
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B
N1
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N2
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8 5 67
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
4.2 三相双层绕组
一、基本概念
1.机械角度： 一个圆周几何角度是360°，在电机分析 中称为机械角度。
2.电角度：在电路理论中，随着时间按正弦规律变化的 物理量交变一次经过360°时间电角度。在电机中， 导体经过一对磁极，其感应电动势交变一次，因此 一对磁极所对应的空间电角度称为360°空间电角度 （或者 2π空间电弧度）。
3.电角度和机械角度的关系：若电机极对数为p，则一 个圆周代表p×360°空间电角度，因此与机械角度θ
对应的空间电角度为 p
4.2 三相双层绕组
一、基本概念
4.槽距角a：表示相邻两个槽之间距离的空间电角度。 同时也是相邻槽中导体感应电动势的相位差 。
a p360 / Q
25 26 27 28
29 30
10.相带：每极下每相所占的区域
➢ 360度的星形图圆周分成三等分，每等分占120度，成为120 度相带；获得的电动势较小。
➢ 若分成六等分，则称60度相带；这种分法同样可以保证电 势对称，且合成感应电动势较大，是常用的方法。
60度相带
以A相为例：A相共有12个槽
A相带
1, 2, 3 (线圈组A1) 19,20,21(线圈组A2)
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4.2 三相双层绕组
8. 每极每相槽数q：表示每极下每相所占槽数。
q Q 2pm
右图q等于3
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Q是槽数
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4.2 三相双层绕组
一、基本概念
5.极距 ：一个磁极在电枢表
面的位置称为极距。它可用 长度，所占槽数，电角度或 者电弧度表示
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9.槽电动势星形图
B
N2
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槽距角亦是相邻槽中导体 感应电动势的相位差。
1-18经过了一对极，在向 量图上恰好走了一圈
19-36经过了一对极，在 向量图上走第二圈
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单匝线圈
多匝线圈
4.2 三相双层绕组
7.线圈节距y1：线圈的两个有效边相距槽数，称为 线圈节距 。
整距y1= ； 短距y1<。
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多匝线圈
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
本章研究：
交流绕组的连接规律； 正弦磁场下交流绕组的感应电动势； 通有正弦电流时单相绕组的磁动势； 通有对称三相电流时的磁动势。
前言
旋转磁场是交流电机工作的 基础
机械旋转磁场是通过原动机拖动磁极旋转可以产生机 械旋转磁场 ；
电气旋转磁场是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
将四个线圈组按照一定的规 律连接，即可得到B相绕组
C相 距离A相 240电角度
60度相带
C相带
13,14,15 (线圈组C1) 31,32,33(线圈组C2)
Z相带
4 , 5, 6(线圈组Z1) 22,23,24(线圈组Z2)
将四个线圈组按照一定的规 律连接，即可得到C相绕组
1） 可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， 以改善电动势和磁动势的波形； 2） 所有线圈具有相同的尺寸，便于制造； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。
下层边 槽楔
双层绕组
上层边
单层绕组
4.2 三相双层绕组
以Q=36，2p=4 的三相双层叠绕组来进行 分析
（1） 绘制槽电动势星形图 （2）分相、构成线圈 （3）计算极距和节距（用槽数计） （4）极相组划分 （5）确定并联支路数 （6）把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、基本知识
1.交流绕组的基本要求 ➢ 合成电动势和合成磁动势波形接近正弦，幅值要
大、各谐波分量要小； ➢ 三相绕组基波电势、基波磁势对称，电阻、电抗
要平衡； ➢ 绕组的铜耗要小，用铜量要省； ➢ 绝缘要可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。
大小、频率、波形和对称的问题
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长度:
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槽数:
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4.2 三相双层绕组
6. 线圈元件：由两根相距一定距离的元件边和端接 线相连构成线匝，Nc匝串联构成线圈
匝数Nc
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、基本知识
2.交流绕组的分类 ① 相数：单相和多相绕组；
② 根据槽内层数：单层绕组和双层绕组；
③ 每极下每相槽数：整数槽和分数槽。
④ 根据绕法：叠绕组和波绕组；
4.2 三相双层绕组
的三相交流电机，其定子绕组大多采用 双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数
主要优点：
X相带
10,11,12(线圈组X1) 28,29,30(线圈组X2)
极相组
将四个线圈组按照一定的规律连 接，即可得到A相绕组
B相 距离A相 120电角度
60度相带
B相带
7, 8, 9 (线圈组B1) 25,26,27(线圈组B2)
Y相带
16,17,18(线圈组Y1) 34,35,36(线圈组Y2)
9.槽电动势星形图：把电枢上各
槽内导体感应电动势用矢量表示， 28
构成的图
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