三相异步电动机新型绕组的设计
三相异步电动机的绕组PPT课件
计算极距τ、每极每相槽数q、节距y
z1 246
2p1 4
q z1 24 2 2m1p 232
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三相单层链绕组的展开图
新课讲授
3.分相(q)
q Z1 24 2 2pm 223
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
三相单层链绕组的展开图
(一复)习教前材节的课地位的和知作识用
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。
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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
24
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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
U相线圈
N
课题十六:小型三相异步电动机定子绕组的重绕资料
理论课教案2004 至2005 学年第一学期第1 周授课班级:班任课老师:教案四、小型三相异步电动机定子绕组的重绕小型三相异步电动机中的"小型"是指功率为0.75-160KW 之间,机座中心高度80-315mm的三相异步电动机(以Y系列为例), 该类电动机的定子绕组均用一根或若干根并联的漆包圆铜线绕制而成。
小型三相异步电动机的定子绕组可分单层绕组及双层绕组两大类,功率在十几千瓦以下者采用单层绕组, 超过十几千瓦的为双层绕组。
单层绕组按绕组构成方式划分又可分为链式绕组、同心式绕组和交叉式绕组等三类,图8-26 通电加热法电路图图 8-27 用扁铲及冲子拆除定子绕组a) 用扁铲铲掉一端绕组端部b) 用冲子冲出槽中定子统组图 8-28 绝缘材料的裁剪a) 圆弧形 db) 棱形 e) 组装图 l 滑块 2 线轮架 3 滑轨 4 左右螺纹杆1 跨线槽2 扎线槽3 螺栓 5 底盘 6 前后螺纹杆 7 线轮所示。
其中模心与隔板两侧的缺口是扎线槽;待线圈绕好后, 可从扎线槽中穿图8-31 各类绕组部位代号示意图图8-32估测线圈尺寸a) 链式、叠式 b) 同心式 c 〕交叉式8-10 常用JO2 系列三相异步电动机的定子绕组及绕线模参数8-33 手摇式绕线机则需几个线盘同时放线图。
即可开始绕线。
左手从右边第一个模芯开始放线, 右手顺时针转动绕线机。
绕线时, 要注意导线在模芯中应排而且不应碰伤导线的绝缘。
当第一个线圈绕到规定的匝数槽三相定子绕组展开图, 应正确选定第1槽。
从理论上讲, 由于电动机定子铁心是圆形此定哪个槽作为第1槽均可; 但实际上, 如第1槽定得不合适, 会造成下完线后所根线头离出线口太远,这不仅浪费铜线及绝缘套管, 而且可能影响出线头的绝缘性能及整体美观。
如何合理地确定第1 槽的位置呢? 从图 8-351槽、4槽、7槽、12槽、29槽及35槽引出, 其中12槽及29线圈组的左图8-35 4极36槽三相定子绕组分解图, 通称吊把线圈。
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。
【电机教案】13课题十三 三相异步电动机的绕组
电机与变压器
课 题
课题十三三相异步电动机的绕组
课次
授课时间
年月日(星 期 )
授课时数
教 具
三相异步电动机
授课班级
教学目标
知识目标:了解绕组绕制步骤
能力目标:掌握绕制方法
情感目标:激发学生学习兴趣
审
批
教学重点
绕组绕制步骤及相关知识
教学难点
绕组绕制方法
教 学 后 记
教 学 内 容
教学方法
【组织教学】
【新课进行】
三相异步电动机绕组
一、绕组的基本术语
1.极距
定子绕组每一个磁极所占铁心圆周的距离称为极距,一般用定子铁心上的槽数表示,即
或
2.线圈节距y
一个线圈的两个有效边所跨定子铁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圆周的距离称为节距,一般也用定子槽数表示。通常节距y应接近于极距,即:
3.机械角度和电角度
定子圆周对应的几何角度为360,称为机械角度。而电角度是指电动势、电流的变化角度,转子导体每经过一对定子磁极N、S,其感生电动势变化一个周期,相位变化了360,因而一对磁极对应360电角度。若电动机有p对磁极,则对应的电角度为p360。
二、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U1-W2-V1-U2-W1-V2均匀分布。
2.展开图中相邻相带的电流参考方向相反;同一相绕组的各个有效边在同性磁极下的电流方向相同,在异性磁极下的电流方向相反。
3.同相绕组中各个线圈之间应顺着电流的参考方向连接。
4.各相绕组的电源引出线应彼此相隔120电角度。
4.相带
每相绕组在每个磁极下所占的区域称为一个相带。通常情况下,三相异步电动机的每个磁极下可分为三个相带,而一个磁极对应的电角度为180,则每个相带占有的电角度为60,称为60相带。
三相异步电动机铁心和绕组制作
2、铁芯制造(1)冲裁方案的选择A、方案一:复冲,先冲槽,后落料。
分三个工步:第一步复冲轴孔(包括轴孔上的键槽和平衡槽,键槽兼起记号槽作用)和全部转子槽;第二步以轴孔定位,复冲全部定子槽和定子冲片外圆上的鸠尾槽和记号槽;第三步以轴孔定位,复冲定子冲片的内圆和外圆。
这一方案的优点是:①劳动生产率比较高;②定,转子槽连同各自的记号槽同时冲出,冲片质量较好;③定子冲片内外圆同时冲出,容易由模具保证同轴度;④可将三台冲床用传送带连接起来组成自动线。
缺点是:①硅钢片要预先裁成条料,利用率较低;②复冲定子槽和定子冲片内外圆都可以轴孔定位,槽底圆周和冲片内外圆的同轴度有两次定位误差,即它们之间的相对位置会因导正钉的磨损儿有所改变,这种改变的最大值可能是两次定位误差之和,因此叠压时以内圆胀胎为基准,会使槽孔不整齐。
为了克服上述两个缺点,有的工厂改为:第一步复冲轴孔,全部定子槽和定子冲片外圆上的鸠尾槽和记号槽;第二步以轴孔定位,复冲全部转子槽和轴孔上的键槽和平衡槽;第三步以轴孔定位,复冲定子冲片的内圆和外圆。
定子冲片内,外圆和槽底圆周间的同轴度因为只有第三步复冲定子冲片内外圆以轴孔定位时的一次定位误差,故定子冲片质量较前一种高。
B、方案二:复冲,先落料,后冲槽。
分三个工步:第一步“一落二”,即复冲定子冲片的内圆和外圆(包括定子冲片外圆上的定向标记);第二步定子冲片以内圆定位,定向标记定向,复冲全部定子槽和外圆上的鸠尾槽及记号槽;第三步转子冲片以外圆定位,复冲全部转子槽,轴孔及轴孔的键槽和平衡槽。
这一方案的优点是:①劳动生产率高;②可以采用套裁,硅钢片的利用率较高;③定,转子槽连同各自的记号槽同时冲出,冲片质量较好;④定子冲片内外圆同时冲出,容易由模具保证同轴度;⑤容易实现单机自动化,即机械手进料,机械手取料;⑥复冲定,转子槽可以同时在两台冲床上进行,和第一个方案比较,缩短了加工周期。
缺点是:复冲定子槽时如果内圆定位盘磨损,会使槽底圆周与内圆不同心,叠压时,以内圆胀胎为基准,会使槽孔不整齐。
4三相异步电动机定子绕组
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交叉链式绕组
U 相绕组 U 相绕组
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三相单层绕组
三相绕组 三相绕组
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工程操作
绕组嵌线顺序:嵌好双圈的二槽后,向后退空一槽嵌单圈,嵌好单圈的一槽 后,向后退空二槽嵌双圈,以此类推。
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工程操作
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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(1)绕组接地
故障现象 故障现象
一个极距内所有导体的电流方向必须一 致。
相邻两个极距内所有导体的电流方向必须相 反。
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定子绕组展开图绘制步骤
计算绕组数据 计算绕组数据
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定子绕组展开图绘制步骤
画槽、标号 画槽、标号
在纸上等距离地把定子槽画成平行线。如电动机是24槽,就画出24根 平行线代表槽数,并标明每槽的序号。
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工程操作
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工程操作
外档:线圈先嵌的位置;里档:线圈后嵌覆盖上去的位置。 绕组嵌线顺序:每嵌好一槽,向后退空一槽,再嵌一槽,以此类 推。
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工程操作
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同心式绕组
单层同心式绕组是由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线 圈组构成。
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极相组
显极式绕组的极相组数 显极式绕组的极相组数
2p´m
庶极式绕组的极相组数 庶极式绕组的极相组数
2
p
´ 2
m
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每极每相槽数
每极每相槽数是每极相组所占的槽数,也可看作每极相组的线 圈数,简称每组线圈。
z q = 2p´m
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匝数和线径
关于三相异步电动机定子散嵌绕组绕线模的优化设计
图2 传统双层叠绕组绕线模
传统单层绕组 的绕线模形状如图 1 :
模” 的技术成 本和经济 成本 目前足 以令 广大 电机制造 厂家望而 却步 的。 ( 当然这种 “ 变形金 刚” 式 的理念是值得 肯定的 , 目前 已
经 有 这 样 的 尝试 。 )
对于技术 相对较成熟 的 中小型三 相异步 电动机来 说 , 由于
原材料成本大幅度增加 , 产 品价格下 滑 , 其利润 目前普遍处于低 迷状态 。在这种情况下 , 各 厂家都在尽 可能地降低成本 以维持 利 润 。根据 我 国的 国情 , 另起 炉灶地花大成 本重新设计 活绕线
L + C, L z 直 接影响定子 相 电阻 , 进 而影 响满 载电动势标 幺值 、 最 大转矩倍 数 、 启动 总电阻等指标 ; 而启动总电阻又影响堵转 转矩 倍数和堵转 电流倍数 等指标 。但是 T和 R是可 以变 动的。由于
这 种线 圈属于软线圈 , T 和 R的变化基本上不会影响嵌线。我们 可以对 这种绕线模做如下优化 : 在图 1 中, 当圆弧 的 圆心 0位 于绕线模 的形心时 , 可 以 消除端部 的力臂波动 , 见 图3 。
在设 计该绕线 模的施工 图样时 , 半 匝长 L z ( = L + c ) 和节距 T 是事先经 过电磁计算 , 然后 调整后给定的。特殊地 , 交叉 式和同
心式 绕组 的每个线 圈大 小不一样 , 但每 个线圈 的结 构是大体 相
似的, 只 是 需 要 给 出 不 同 的数 据 而 已 。 1 . 2 双 层 叠 绕 绕 线 模
三相异步电动机定子绕组
三相异步电动机定子绕组
定子绕组是三相异步电动机的重要组成部分,是电动机将电能转换成机械能的关键部件。
小容量的三相异步电动机定子绕组多采用单层绕组,电工之家主要讲述三相异步电动机定子绕组概述中定子绕组的构成原则、定子绕组的分类。
一、定子绕组的构成原则
三相异步电动机定子绕组是由许多嵌放在定子铁心槽内的线圈按一定规律分布,排列和连接而成的。
为了满足电动机的运行要求,在设计和饶制定子绕组时应遵循以下原则:1.在一定导体数下,力求获得较大的磁势和电势要对称,波形力求接近正弦波;2.各相绕组的磁势和电势要对称,电阻电抗应相等。
为此各相绕组的形状,尺寸和匝数都应相同;
3.各相绕组在空间的分布应彼此相差120°电角度;
4.绝缘性能和机械强度可靠,制造工艺简单,用铜量少,散热好、检修方便。
二、定子绕组的分类
三相异步电动机定子绕组一般采用分布绕组的形式。
若按槽内层数来分,可分为单层绕组,双层绕组和单双层混合绕组;按每极每相所占槽数来分,可分为整数槽和分述槽绕组;若按绕组的结构形状来分,又可分为链式绕组、同心式
绕组,交叉式绕组,叠绕组和波绕组。
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优化设计与实现
三相异步电动机绕组的优化设计与实现摘要:三相异步电动机中的有绕组定子铁芯被称为电动机的“心脏”,而有绕组定子铁芯中的绕组更是心脏中的心脏。
电动机在长期使用过程中,会出现各种各样的故障,其中由定子绕组受影响而产生的故障占很大一部分比例。
由于定子绕组故障属于电气故障,产生后必须将定子槽中的漆包线、绝缘纸、槽楔等全部去除并清理干净后按照设计要求重新嵌线、整形、绑扎、焊头、浸漆、烘干、清理,所以维修成本很大。
因此,现有技术制作的任何一台三相异步电动机,都存在着或大或小、或多或少的电气故障隐患。
针对现有的技术存在的以上现象和问题,我们在此进行探讨分析,以期设计出优化的电动机绕组的方案,提高电动机绕组的可靠性。
关键词:三相异步电动机,定子绕组,电气故障前言异步电动机具有结构简单、成本低廉、运行可靠和维护维修方便等优点,广泛应用于工农业的生产机械作为拖动设备。
电动机在长期使用过程中,会出现各种各样的故障,故障一般可分为机械和电气两部分1。
机械故障主要有轴承故障、转轴故障、机座故障、端盖故障、铁心故障、风扇故障、联轴器故障、轴承盖故障等,电气故障包括各种类型的开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子绕组及启动设备等。
其中电气故障占总故障的2/3,机械占总故障的1/3。
三相异步电动机定子绕组是产生旋转磁场的部分,受到腐蚀性气体的侵入、机械力和电磁力的冲击以及绝缘的老化、磨损、过热、受潮等原因,都会影响异步电动机的正常运行2。
另外,异步电动机在运行中长期过载、过压、欠压、断相等,也会引起定子绕组故障。
本文就将针对这些经常产生的电气故障对定子绕组进行技术上可靠性的探讨分析,以优化电动机绕组的方法,减少故障发生。
1.定子绕组的故障类型定子绕组的故障是多种多样的,其产生的原因也各不相同,常见电气故障包括相间短路、匝间短路、对地短路(接地)在内的短路故障以及包括绕组断路、电源断路(跑单相运行)在内的短路故障3。
定子绕组短路是异步电动机中经常发生的故障,绕组短路可分为匝间短路和相间短路。
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。
三相异步电动机新型绕组的设计
不 等匝线 圈的双层 绕组 , 每极每相 槽数 在 q z6 为整数 和分数 , = /p 每槽匝数为2 时, Wk 一般 每个线圈组的匝数设计为 (+ ) , , 1 ) 1x Wk Wk (- x Wk 而不等匝线圈的参数0 <l , <x 按绕组的谐波 系数盯%确定。 对于q N/为分数的对 称的不 等 = d 匝绕组 , ≥4 x 在d 时, 可按K。 = , 6 0 忽略磁势低次
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6・2 0 年 第4期 《 07 电机 技术》
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项目07_三相异步电动机定子绕组
三相异步电动机定子绕组
三相异步电动机定子绕组
图7-1 定子绕组展开图 (a)定子铁心切开;(b)定子铁心展开图 (c)定子绕组展开图
三相异步电动机定子绕组
2.绕组的有关术语 (1)线圈、线圈组、绕组 1)线圈 线圈也称绕组元器件,是构成绕组最基 本的单元,用导线绕制,分为有效边和端部。 2)线圈组 多个线圈按一定规律连成一组成为线 圈组。 3)绕组 多个线圈或线圈组按一定规律连接在一 起形成了绕组。三相电动机有三个绕组,常称为三相 绕组。
三相异步电动机定子绕组
图7-3 24槽4极单层链式绕组展开图
三相异步电动机定子绕组
(2)同心式绕组 同心式绕组的结构特点是各相 绕组均由不同节距的同心线圈(大线圈套在小线圈外 面)经适当连接而成,这种绕组的端部较长,常用于 两极电动机中,每极每相槽数为q≥4的偶数。
(3)交叉式绕组 交叉式绕组主要用于每极每相 槽数q=3(奇数)的小型三相异步电动机定子绕组中。
三相异步电动机定子绕组
(四)了能清楚看 出各线圈组之间的连结方式,常采用一种简化了的圆 形接线参考图,简称接线图。画接线图时,不管每极 每相有几个槽,也不管一个极相组内有几个线圈,每 一个极相组都用一根带箭头的短圆弧线来表示,箭头 所指方向表示电流参考方向。
3.按槽内绕组层数分 有单层、双层和单双层。
4.按绕组形状分 有链式、同心式、交叉式、叠绕组 和波绕组等形式。前三种一般为单层绕组;后两种一般为 双层绕组。
三相异步电动机定子绕组
(二)掌握绕组的基本术语和常见绕组的展开 图。 1.绕组的展开图 绕组展开图一般在要表示和分析绕组的结构时绘 制。设想把定子铁心沿轴向切开,如图7-1(a)所示, 并把它展开拉平,这样就把圆筒形的定子画成平面图, 可把绕组的分布和连接方法画在平面图上,如图7-1 (b)所示,为清晰起见,再简单画成如图7-1(c) 所示,这就成为电动机绕组的展开图。
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三相异步电动机新型绕组的设计邹淑芳Design of New Type of Windings of Three-phase Asynchronous MotorsZou Shufang近年来,俄罗斯在R A新系列电机中,推出了一些新型绕组,对于小功率电机,每极每相槽数q≥6偶数时,为单层链式(见图1),q≥5奇数时为单层同心式,而较大功率电机则采用双层不等匝同心式绕组(见图2)。
它们打破了传统的绕组排列,其中,新型单层链式绕组与传统的单层交叉式绕组相比,谐波磁势下降约30%-40%,新型双层不等匝绕组与普通的双层绕组相比,谐波磁势则下降60%。
而下线又较简单且槽满率高,节约铜线,电气性能有所改善,并且电磁噪声、振动和铁心的附加损耗降低,效率提高,绕组漏抗降低,功率因数也提高。
绕组是电机能量转换的关键部分,绕组不仅影响电机的出力,还与电机的振动和噪声密切相关。
传统的三相单层绕组,由于下线比较容易,没有层间绝缘,槽满率高,故15kW以下的异步电机大都采用单层绕组,其缺点是不能象双层绕组灵活地选择线圈节距来削弱谐波磁势,并且漏电抗也较大。
而Y-△正弦绕组,能较好削弱谐波磁势,但其下线工艺较复杂,较难大量应用。
1 新型绕组设计R A系列三相电机,采用的有单层整数短距不连续的绕组,不等匝的单、双层及双层分数或整数绕组。
当绕组磁势和相应的磁场为圆形旋转磁势和圆形旋转磁场,也称为磁势基波圆,是最理想的情况。
由于绕组中存在高次谐波,其磁势不是圆形,可以认为是一个磁势多边形。
按照绕组的磁势多边形可以确定绕组的最佳参数,具体分析方法见文献[1]。
1.1 不等匝绕组不等匝线圈的双层绕组,在每极每相槽数q=z/6p为整数和分数,每槽匝数为2W k时,一般每个线圈组的匝数设计为(1+x)Wk,Wk,(1-x)W k,而不等匝线圈的参数0<x<1按绕组的谐波系数σд%确定。
对于q=N/d为分数的对称的不等匝绕组,在d≥4时,x可按K oбν=0,忽略磁势低次分数谐波ν=1/p及ν=6k/d±1来确定。
表达交流电机多相绕组的电磁参数特点的是谐波系数σд%,它表示在绕组磁势中谐波的含量,是评价和比较各种绕组方案优劣的电磁参数[2]。
σд%和导磁体的尺寸及槽形无关,可由绕组磁势多边形,简单而准确地得到:σд%=[(R2д/R2)-1]100%,R2д=(n1R2i)/qd,R=zKоб/pπ (1)其中:R2д—在q=N/d,q为整数或q为分数时,磁势多边形一个重复部分中i=1-N=q d槽点的平均半径平方;R—绕组系数为Kоб的磁势基波圆半径。
不等匝的三相单双层或双层绕组磁势多边形槽点平均半径平方按式(1)得R2д=f(x),Kоб=φ(x),则d(σд)/dx=d(Rд/Kоб)/dx=0 (2)在σд%为最小时,确定x=xопт最佳值。
各种绕组的电磁性能与线圈节距有关,不等匝绕组则引入两个概念:与绕组系数有关的平均·6·电节距yпэл=3qβ和与线圈的导线重及尺寸有关的平均几何节距:yпсp=(n1y ni Wki)/N对于等匝线圈的双层绕组,这两个节距yпсp =yпэл永远相等。
不等匝绕组,yпэл比yпсp 愈大,则不等匝绕组愈好。
1.2 不等匝绕组的漏磁导异步电机电磁计算中,双层绕组的槽漏磁导λп和谐波漏磁导λд应用Kβ',Kβ计算,Kβ=(1+ 3Kβ')/4(Kβ',Kβ相当于通常的节距漏抗系数k l,k u)。
对于单层绕组,Kβ'=Kβ=1,它和β=yпэ/τп有关,对于三相双层等匝绕组:Kβ'=(1+3β)/4 当2/3≤β≤1.0Kβ'=(6β-1)/4 当1/3≤β≤2/3 (3)当1<β<2,将选择(2-β)代替β。
式(3)中的Kβ'是磁势多边形中槽矢量值的平方平均值,所以在磁势多边形i槽的矢量长度Nci时:Kβ'=(n1Nci2)/4qd=f(x)(4)由式(3)得β=yпэл/3qβ=(4Kβ'-1)/3 当2/3≤β≤1.0β=(4Kβ'+1)/6 当1/3≤β≤2/3 (5)不等匝绕组定子槽漏磁导λп1和谐波漏磁导λд1计算,与普通等匝绕组的相类似。
2 应用2.1 实例1图1画出p=1、z=36、q=6、节距yп=15(β=yп/τп=5/6)三相单层链式短距绕组展开图,将线圈从1-18编上号码。
普通的同心、交叉单层绕组相属范围是连续的,形成2m=6边的磁势多边形。
现图1的链式绕组具有不连续的和对称的相属,其磁势多边形为对称的,改善了谐波,和yп=17、15、13(平均节距yпcp=15)的同心绕组相比,得到好的效果。
其短距系数k Y=sin(πyп/6q=sin(π15/ 36)和分布系数:k p=sin[(q/2)×(a k/2)]/[(q/2)sin(a k/2)]=sin(3×10)/3sin (6)绕组系数:k oб=kу×kр=0.9271式中:a x=360/18=20—线圈的位移角。
根据磁势分析可知[1],它的σд%=0.415,与普通交叉绕组相比,谐波下降了0.27%,达到双层绕组改善磁势谐波的效果,又保持了单层绕组下线方便、槽满率高的特点,可实现机械化下线。
2.2 实例2不等匝线圈双层绕组,在q=z/6p为整数或分数,每槽匝数为2W K时,每个线圈组的匝数为(1+x)W K,W K,(1-x)W K,。
图2为36槽6极p=3,q=2不等匝同心绕组,由yп=5、3二个线圈组成,每槽导体数为2W K,则大圈=(1+x)W K,小圈=(1-x)W K,每个槽中导体数=2W K,其绕组系数为0.8365+0.1294x=0.8961,明显高于传统双层的绕组系数(q=2,yп=4,绕组系数为0.8312),β=(2+x2)/3,x=0.46,σд%=2.3,比后者下降了23.9%。
由于每槽导体数相等,提高了槽利用率,下线也较简单,比正弦绕组要优越。
与节距Y=5,48槽8极q=2双层等匝绕组比较,谐波也有所下降,且可以节约铜线,降低端部铜损耗。
图2 q=236槽6极三相不等匝双层绕组展开图图1 q=6 36槽2极定子绕组展开图Y=15例如,p=2,q=3不等匝同心绕组,由yп=8、6和4三个线圈组成,每槽导体数为2W K,则大圈=(1+x)W K,中圈W K,小圈=(1-x)W K,每槽导体数=2W K,其绕组系数为0.8312+0.1140x=0.8961,β=(6+·7··8·x 2)/9,x=0.61,σд%=1.01。
3 结果表1、表2列出新型绕组与传统绕组的比较。
从表中看出,新型单、双层绕组在改善磁势谐波方面有效果。
用相似方法可引用到q 为任意整数、分数的三相单、双层绕组中,也可应用于电梯用电机、调频电机和同步电机。
参 考 文 献1 邹淑芳,陆惠国.三相变极多速电机绕组的分析方法.电机技术,1994.4.2 邹淑芳译.电梯用三相双速异步电机定子绕组图研究.电机技术,1995.3.3 электротехника.RA 新系列三相异步电机绕组的电磁计算和最佳参数. 1999.9.(收稿日期:2007-03-29)节距平均节距绕组系数谐波含量表1 新型单层链式绕组与传统同心式绕组的性能比较传统36槽/2极17,15,13150.95610.525%新型36槽/2极15150.92710.415%表2 新型双层不等匝同心绕组与传统双层等匝绕组的性能比较绕组系数0.83650.93300.83120.9452q=2q=3传统双层等匝绕组新型双层不等匝同心绕组β2/35/62/35/6平均节距4.05.06.08.0谐波含量2.85%2.44%1.41%1.19%绕组系数0.89610.9008β0.73720.7494平均节距4.466.81谐波含量2.3%1.01%基于DSP 的柴油发电机组调速系统李 琳 吕海卫 张奇志西安石油大学(710065)Speed-adjustable System of Diesel Generator Set by Means of DSPLi Lin Lv Haiwei Zhang QizhiXi'an Shiyou University摘 要:柴油发电机组的控制系统涉及机械、传感器技术、信息处理技术、计算机控制技术和控制理论等多个领域。
数字化、智能化和网络化是柴油机自控技术发展的必然趋势。
TMS320F2812是32位定点数字信号处理器,是T I 公司推出的用于电机控制领域的高端产品。
介绍并提出了基于T M S320F2812的柴油发电机组调速系统控制方案。
关键词:调速 柴油发电机组 控制系统Abstract: TMS320F2812 is a 32-bit digital signal pro-cessor by TI Company ,it is an advanced product special-ized for motor control .Its peculiarity and control scheme in adjusting speed system of diesel generator set furnished with TMS320F2812 is introduced .从数字式柴油发电机组调速系统设计现状可以看出:早期产品普遍采用单片机控制器。
由于该单片机价格低廉,软件开发容易,使得其在柴油发电机组数字控制系统的市场上占尽先机。
但由于这类单片机的运算处理速度不快、内部资源和接口容量有限,因此系统精度的提高相对受到了影响。
随着DSP 技术的应用越来越广泛,而柴油发电机组作为重要的应急电源,利用DSP 强大的数据处理能力和先进的电力电子技术进行柴油Keywords: Adjusting speed system Diesel generat-ing set Control system。