第5章 交流电机绕组及其感应电动势VIP免费

2008-1-1南京航空航天大学自动化学院1第二篇第二篇交流电机绕组、电动势和磁动势交流电机绕组、电动势和磁动势第五章交流电机绕组及其感应电动势交流电机可分为异步（感应）电机和同步电机两大类。同步电机和异步电机这两类电机虽然在励磁方式运行特性上有很大差别，但它们的定子绕组的结构型式是相同的，定子绕组的感应电动势、磁动势的性质、分析方法也相同。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院2第一节交流电机绕组的基本知识一.基本要求1.合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、谐波）2.三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差电角度），以保证各相电动势磁动势对称。3.在导体数量一定时能获得较大的基波电动势（磁动势）。4.绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制造方便。二.三相绕组构成的基本概念和定义1.线圈及其节距（1）线圈：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线圈。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院3（2）线圈节距y：一个线圈的两根有效边之间所跨的槽数之间的距离为节距。2Qpτ=（3）极距τ：所谓极距是指沿铁心内圆每个磁极所占的范围。设电机有Q个槽，2p个磁极，则极矩为：线圈的节距y一般总是等于或稍小于极距τ。如果节距与极距相等，称为整距线圈；如果节距小于极距，则称为短距线圈；如果节距大于极距，则称为长距线圈。与线圈相关的概念包括：有效边；端部；线圈节距等。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院4定子铁心2008-1-1南京航空航天大学自动化学院5定子冲片2008-1-1南京航空航天大学自动化学院6铁心和机座2008-1-1南京航空航天大学自动化学院7转子铁心2008-1-1南京航空航天大学自动化学院82.机械角度与电角度（1）机械角度：一台电机铁心的端面是个圆，从几何的角度来说可以分为360°或者2π弧度，这样划分的角度为机械角度，即电机铁心圆周为机械角度。（2）电角度：从电磁角度看，一对N,S极构成一个磁场周期，即1对磁极为360电角度。每一对极磁场占有的空间用电角度衡量。若有p对磁极，则电角度与机械角度的关系为：P×机械角度＝空间电角度2008-1-1南京航空航天大学自动化学院93.槽距角α与导体电动势时间相位设电机有Q个槽且均匀分布在铁心内圆上，则相邻铁心槽错开的空间位置用电角度衡量，称为槽距角α。0360pQα×=若铁心槽内放置有导体，则各槽导体切割同一主磁场而感应的电动势时间相位依次差α电角度，故槽距角α还表示铁心内圆上相邻槽导体电动势的时间相位差。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院104.每极每相槽数q及相带(1)每个极域内每相所占的槽数称为每极每相槽数，用q表示。,2Qqpm=其中，m表示相数，对于三相电机来说m=3.(2)每个极距内属于同一相的槽在圆周上连续所占有的电角度区域称为相带。3601802QpqpmQmα×°°=×=上式中，若m=3，则相带为60º，称为60º相带。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院11三、三相绕组的构成•均匀原则：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等；•对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开120电角度。•例如槽距角为α，则相邻两相错开的槽数为120/α。•电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。•例如线圈的一个边在N极下，另一个应在S极下。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院12第二节三相交流绕组连接实例单层绕组一个槽中只放一个绕组有效边；单层绕组和双层绕组：双层绕组一个槽中放两个绕组有效边。2008-1-1南京航空航天大学自动化学院13一、三相单层绕组（一般用于10KW以下的小型交流电机）本节以槽数Q=24，磁极数2p=4的电机铁心为例，连接三相60º相带的交流绕组，来说明交流绕组的连接方法。1.基本计算①每个槽内只有一个线圈边，其极距，一般为整距绕组，即节距＝极距，y＝τ。②线圈个数＝Q/2，因为每个铁心槽内只有一个有效边；③线圈组个数=Q/(2q)；④每极每相槽数；⑤槽距角。24624Qpτ===242432Qqpm==×=30360236024pQα=°×°×°==2008-1-1南京航空航天大学自动化学院14定子线圈2008-1-1南京...