第4章_交流电机绕组的基本理论

耶合亚江

第四章 交流绕组的基本理论交流旋转电机可以分为同步电机和异步电机两类。同 步电机和感应电机虽然励磁方式和运行特性有很大的差

别，但电机内部发生的电磁现象和机电能量转换的原理却基本上是相同的，存在共性的问题，本章所要论述的

是：交流电机绕组的连接规律、正弦分布磁场下绕组的电动势、非正弦分布磁场下的谐波电动势及其抑制和通 有正弦电流时绕组产生的磁动势。这些问题为后文研究 感应电机和同步电机的运行性能提供基础。

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交流电机

{

同步电机 转子结构

{ 隐极同步电机

凸极同步电机

笼型感应电机 异步电机(感应电机) 绕线型感应电机 换向器型感应电机

{

笼型感应电机应用最为普遍；感应电机主要用 同步电机主要用作发电机， 作电动机，很少作为发电机使用，风力发电机 也有用作电动机和调相机。 中有采用感应电机。2006年3月20日星期一 武汉大学电气工程学院应黎明

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发电机定子

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汽轮发电机转子

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Ba Bm sin tec Ba lv Bmlv sin t Ecm sin t eA Em sin t eB Em sin( t 120 ) e E sin( t 240 ) m C

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鼠笼式异步电动机定子

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鼠笼式异步电动机转子

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第四章 交流绕组的基本理论主要内容 交流电机绕组的连接规律

正弦分布磁场下绕组的电动势 谐波电动势及其抑制方法

单相绕组产生的磁动势 三相绕组产生的磁动势

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4.1

交流电机的基本要求和分类

4.1.1基本要求:交流绕组尽管形式多样，但其基本功能相同: 感应电动势 导通电流 产生电磁转矩 所以其构成原则也基本相同。

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交流绕组基本要求:

1. 在一定的导体数下，有合理的最大绕组 合成电动势和磁动势；

2. 各相的相电动势和相磁动势波形力求接近正弦波，即要求尽量减少它们的高次谐波分量； 3. 对三相绕组，各相的电动势和磁动势要求对称(大 小相等且相位上互差120°),并且三相阻抗也要求 相等；

4. 绕组用铜量少，绝缘性能、散热条件好；5. 机械强度好，绕组的制造、安装和检修要方便。2006年3月20日星期一 武汉大学电气工程学院

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4.1.2 绕组的分类

按槽内层数分

{

单层绕组 双层绕组

{{

链式绕组 交叉式绕组 同心式绕组 叠绕组 波绕组

按相数分

{

单相绕组 两相绕组 三相绕组 多相绕组

每极每相槽数

{

整数槽 分数槽绕组武汉大学电气工程学院应黎明

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4.1.3 相关绕组概念的介绍1. 极对数：指 电机主磁极 的对数，通 常用p表示。

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2. 机械角度： 一个圆周真 正的空间角 度为机械角 度360°

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3. 电角度：在电 机理论中，我 们把一对主磁 极所占的空间 距离，称为 360°的空间电 角度。电角度= 极对数×机械 角度。

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