电机学 第四章 交流电机理论共同问题 1

第4章交流电机理论的共同问题同步电机感应电机交流电机本章关键：如何构建能产生旋转磁场的交流绕组4.0交流绕组21nn21nn第4章交流电机理论的共同问题绕组就是一定规律排列和连接的线圈的总称。线圈是构成交流绕组的基本单元。第4章交流电机理论的共同问题第4章交流电机理论的共同问题与线圈相关的概念有效边端部有效边端部过线第4章交流电机理论的共同问题4.1交流绕组的构成原则和分类一、构成原则①合成电动势和合成磁动势接近正弦波，幅值大。②三相对称绕组，电动势和磁动势三相对称，电阻、电抗平衡。③用铜量少，铜损小。④绝缘可靠、机械强度、散热条件好，制造方便。第4章交流电机理论的共同问题二、分类1.槽内绕组层数（线圈边数）①单层绕组②双层绕组第4章交流电机理论的共同问题2.相数①单相绕组②多相绕组3.绕法①叠绕组②波绕组4.每极每相槽数①整数槽绕组②分数槽绕组1m532、、m第4章交流电机理论的共同问题三、基本概念①极矩定义：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围。②线圈节矩y1定义：线圈的两个有效边在电枢表面上所跨的距离。整矩短距长矩1y1y1yPQPD22第4章交流电机理论的共同问题③每极每相槽数q每相绕组在每个极下占有相等的槽数。④电角度机械角度机械角度是空间几何角度，电机圆周所对应的角度定义为360°机械角度。PmQq2电角度第4章交流电机理论的共同问题电角度：计量电磁关系的角度。0NNNSSSee0tt360º720º360º电角度=机械角度×电机极对数（p）第4章交流电机理论的共同问题相邻两槽间隔的机械角度相邻两槽间隔的电角度⑤槽距角（电角度）定义：相邻两槽之间的距离，用电角度表示。⑥并联支路数a同直流电机类似。QP360第4章交流电机理论的共同问题槽数Q=24极数2P=4相数m=3例：三相四极24槽电机绕组。234242PmQq30243602360QP第4章交流电机理论的共同问题4.2三相双层绕组1y每个槽内有两个线圈边。第4章交流电机理论的共同问题特点：线圈数S=槽数Q优点：①可选择最有利的节矩，同时采用分布绕组，改善电动势和磁动势的波形。②所有线圈尺寸相同，便于制造。③端部整齐，有利于散热和增强机械强度。第4章交流电机理论的共同问题一、槽电动势星形图和相带划分1.槽内导体的感应电动势以一台三相四极36槽的定子来说明槽内导体的感应电动势。1234αB相数m=3极数2P=4槽数Q=3620363602360QP第4章交流电机理论的共同问题0B气隙中基波磁场在绕组中感应基波电动势。第4章交流电机理论的共同问题0Bg0Bg4848t=t0t=t1基波电动势按正弦规律变化,故可用相量来表示和计算。槽距角也是相邻槽中导体感应电动势的相位差。第4章交流电机理论的共同问题2.槽电动势星形图-分析工具118171615141312111098765432(19)(20)(21)把各槽内导体按正弦规律变化的电动势分别用相量表示，构成一个辐射星形图。特点：分层，整数槽绕组的层数等于绕组极对数。相距360度电角度，导体电动势时间上同相位。第4章交流电机理论的共同问题3.相带划分（分相）分相原则：①合成电动势最大。②三相电动势对称。概念⑦相带定义：通常将每极下每相所占的区域称为相带。概念⑧极相组定义：一个磁极下属于同一相的q个线圈按照一定方式串联成一组，这一组线圈就称为极相组（又称为线圈组）。第4章交流电机理论的共同问题118171615141312111098765432(19)(20)(21)第4章交流电机理论的共同问题相带极性第1对极第2对极槽号槽号AN123192021XS101112282930BN789252627YS161718343536CN131415313233ZS456222324第4章交流电机理论的共同问题118171615141312111098765432(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)AZBXYC绕组的每个相带各占60º电角度，称为60º相带绕组。第4章交流电机理论的共同问题二、叠绕组定义：绕组嵌线时，相邻的两个串联线圈中后一个线圈紧叠在前一个线圈上，这种绕组就称为叠绕组。第4章交流电机理论的共同问题第4章交流电机理论的共同问题1.绕组展开图例：三相四极36槽电机的双层叠绕组展开图，线圈节矩y1=8。①画槽、编号②画磁极③根据分配的槽号和绕组节矩安放线圈④每极下属于同一相的线圈首尾相连，形成极相组⑤一对磁极下的极相组A和极相组X反向串联，即首-首相连把尾端引出，或尾-尾相连把首端引出⑥不同对磁极下的线圈回路可以并联，也可以串联第4章交流电机理论的共同问题第4章交流电机理论的共同问题2.绕组连接图一对极下：1A23101112A1X1串联1A23101112A1X1并联第4章交流电机理论的共同问题a=1a=2一相绕组：第4章交流电机理论的共同问题三、波绕组特点：两个相连接的单匝线圈成波浪形前进。连接规律：把所有同一极性下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成一组；再把所有另一极性下属于同一相的线圈波浪形依次串联起来，组成另一组最后把这两大组线圈根据需要接成串联或并联，构成一相绕组。第4章交流电机理论的共同问题第4章交流电机理论的共同问题关键知识点小结：1.槽电动势星形图2.分相Thanksforyourattention!谢谢！第4章交流电机理论的共同问题