三相异步电动机定子绕组

三相异步电动机的定子绕组小组成员：张杰、毛灿成、荣敏、吴嘉玮

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交流绕组的基本量

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定子绕组的基本要求

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分类：三相单层绕组 、三相双层绕组

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交流绕组的基本量

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，如图，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。

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交流绕组的基本量

2.电角度与机械角度电机圆周在几何上分成360°,这个角度称为机械角 度。从电磁观点来看，若磁场在空间按正弦波分布，则经 过N, S一对磁极恰好相当于正弦曲线的一个周期。如有导 体去切割这种磁场，经过N, S一对磁极，导体中所感应产 生的正弦电动势的变化也为一个周期，变化一个周期即经 过360°电角度，因而一对磁极占有的空间是360°电角 度。若电机有p对磁极，电机圆周期按电角度计算就为 p×360°,而机械角度总是360°,因此电角度=p× 机械角度。

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交流绕组的基本量

3.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Q1表示 。

4.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= 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。

Q1 2p

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交流绕组的基本量

6.槽距角

相邻两槽之间的电角度称为槽距角，槽距角 用下式 表示 p 3600 Q1 槽距角 的大小即表示了两相邻槽的空间电角度，也反映 了两相邻槽中导体感应电动势在时间上的相位移。7.每极每相槽数q

每一个极下每相所占有的槽数称为每极每相槽数，以q 表示 Q

q

1

式中 m1——定子绕组的相数

2 pm合肥学院

定子绕组的基本要求

(1)绕组通过电流之后，必须形成规定的磁极对数，这由 正确的连线来确定。 (2)三相绕组在空间布置上必须对称，以保证三相磁动势 及电动势对称。这不仅要求每相绕组的匝数、线径及在圆 周上的分布情况相同，而且要求三相绕组的轴线在空间互 差120° 电角度，因此一对磁极范围内六个相带的顺序为 U1, W2, V1, U2, W1, V2。

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定子绕组的基本要求

(3)三相绕组通过电流所建立的磁场在空间的分布应尽量 为正弦分布且旋转磁场在三相绕组中的感应电动势必须随 时间按正弦规律变化。

(4)在一定的导体数之下，建立的磁场最强而且感应电动 势最大。 (5)用铜量少，嵌线方便，绝缘性能好，

机械强度高，散 热条件好。

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三相单层绕组单层绕组在每一个槽内只安放一个线圈边，所以三相绕 组的总线圈数等于槽数的一半。现以Q1=24,要求绕成2p=4 ,m1=3的单层绕组为例，说明三相单层绕组的排列和连接 的规律。 1.计算绕组数据

Q1 24 6 2 p1 4

Q1 24 q 2 2m1 p 2 3 2

p 360 2 360 30 Q1 24合肥学院

三相单层绕组2.划分相带

相带 槽号 第一对极 A Z B X C Y

23、24、1、2

3、4、5、6

7、8、9、10

11、12、13、14 15、16、17、18 19、20、21、22

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三相单层绕组

3.画绕组展开图(链式绕组)

先画U相绕组。如图所示，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个线圈串联成 一个U1U2线圈组，构成U相绕组。各线圈之间的连线按同 一相的相邻的线圈边电流应反相的原则，连成一路串联， 其规律是线圈的“尾连尾，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。合肥学院

三相单层绕组对于三相绕组，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D。

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三相双层绕组

双层绕组是铁心的每个线槽中分上、下两层嵌放两条 线圈边的绕组。为了使各线圈分布对称，安排嵌线时一般 某个线圈的一条边如在上层，另一条则一定在下层。以叠 绕组为例，这种绕组的线圈用一绕线模绕制，线圈端部逐 个相叠，均匀分布，故称“叠绕组”。为使绕组产生的磁场分 布尽量接近正弦分布，一般取线圈节距等于极距叫整距绕 组 ，即 y= 。y< 的绕组叫短距绕组。这种绕组可使电 动机工作性能得到改善，线圈绕制也方便，目前10kW以上 的电动机，几乎都采用双层短距叠绕组。现以4极限36槽 三相电动机为例，讨论三相双层叠绕组的排列和连接的规 律。

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三相双层绕组

1.计算绕组数据 36 36 5 ,即为短距绕组。若y 9, q 3,y 5 4 3 4 6 不为整数，则应当取整数，但y小于 。

2.划分相带 画36对虚实线代表36对有效边(实线代表上层 边，虚线代表下层边)并按顺序编号；根据每个相带有 q=3个槽来划分，两对极共得到12个相带，如下表所示 。

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三相双层绕组

相带 槽号 第一对极 A Z B X C Y

1、2、

3

4、5、6

7、8、9

10、11、12

13、14、15

16、17、18

第二对极

19、20、21

22、23、24

25、26、27

28、29、30

31、32、33

34、35、36

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三相双层绕组

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