4-3三相单层绕组 单层绕组每槽只有一个线圈边,所以线圈数等与槽数的一半。这种绕组下 线方便,槽利用率高(无层间绝缘)。分同心式、链式和交叉式,本节介绍单层 绕组连接规律,现分别说明如下 同心式 同心式绕组由不同节距的同心线圈组成 以两极三相24槽电机为例说明 P=1g=24 12 Q24 4 2P2 2Pm2×3 图4-7单层同心式绕组中A相的展开图 同心式优点:端P不重叠,散热好,便于布置 链式绕组 链式绕组的线圈具有相同的节距。就整个绕组外形来看,一环套一环,形如长 脸。链式线圈的节距恒为奇数。 例:三相六极36槽绘制链式绕组展开图 2Pm2×3×3 号向右连,36号向左连,且节距相等,然后用极间连线(红线)按相邻 极下电流方向相反的原则将六个线圈反向串联,得A相绕组。 图4-8单层链式绕组中A相的腿开图
4-3 三相单层绕组 单层绕组每槽只有一个线圈边，所以线圈数等与槽数的一半。这种绕组下 线方便，槽利用率高（无层间绝缘）。分同心式、链式和交叉式，本节介绍单层 绕组连接规律，现分别说明如下 一、同心式 同心式绕组由不同节距的同心线圈组成 以两极三相 24 槽电机为例说明。 4 2 3 24 2 12 2 24 2 1 24 3 = = = = = = = = = Pm Q q P Q P Q m 同心式优点：端 P 不重叠，散热好，便于布置 二、链式绕组 链式绕组的线圈具有相同的节距。就整个绕组外形来看，一环套一环，形如长 脸。链式线圈的节距恒为奇数。 例：三相六极 36 槽绘制链式绕组展开图 2 2 3 3 36 2 = = = Pm Q q 1 号向右连，36 号向左连，且节距相等，然后用极间连线（红线）按相邻 极下电流方向相反的原则将六个线圈反向串联，得 A 相绕组
注:这种绕组主要用在q=偶数的小型四极、六极感应电动机中。如q为奇数, 则一个相带内的槽数无法均分为二,必须出现一边多,一边少的情况。因而线 圈的节距不会一样,此时采用交叉式绕组 三、交叉式绕组 主要用于q=奇数的小型四极、六极电机中,采用不等距线圈 例:三相四极36槽定子,绘制交叉式绕组展开图 Q 2Pm2×2×3 29 A 图4-9单层交叉式绕组的A相展开图(2p=4.Q=36) 4-4正弦磁场下交流绕组的感应电势 在交流电机中有一以n转速旋转的旋转磁场,本节讨论旋转磁场在空间正 弦分布时,交流绕组中感应电势的公式 由于旋转的磁场截切定子绕组,所以在定子绕组中将产生感应电势 首先求出一根导体中的感应电势,然后导出一个线圈的感应电势,再讨论 个线圈组(极相组)的感应电势,最后推出一相绕组感应电势的计算公式 、导体的感应电势 右图为一台两极交流发电机,转子是直流励磁形成的主磁极(简称主 极)定子上放有一根导体,当转子由原动机拖动以后,形成一旋转磁场。 定子导体切割该旋转磁场感应电势 定子 a)二极交流发电机b)主极磁场在空间的分布c)导体中感应电动势的波形 图4-10气隙磁场正弦分布时导体内的感应电动势
注：这种绕组主要用在 q=偶数的小型四极、六极感应电动机中。如 q 为奇数， 则一个相带内的槽数无法均分为二，必须出现一边多，一边少的情况。因而线 圈的节距不会一样，此时采用交叉式绕组。 三、交叉式绕组 主要用于 q=奇数的小型四极、六极电机中，采用不等距线圈 例：三相四极 36 槽定子，绘制交叉式绕组展开图 3 2 2 3 36 2 = = = Pm Q q 25 27 29 31 33 35 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 17 19 A X N S 26 图4-9 单层交叉式绕组的A相展开图（2p=4,Q=36) 27 S N 4-4 正弦磁场下交流绕组的感应电势 在交流电机中有一以 ns 转速旋转的旋转磁场，本节讨论旋转磁场在空间正 弦分布时，交流绕组中感应电势的公式。 由于旋转的磁场截切定子绕组，所以在定子绕组中将产生感应电势。 首先求出一根导体中的感应电势，然后导出一个线圈的感应电势，再讨论 一个线圈组（极相组）的感应电势，最后推出一相绕组感应电势的计算公式。 一、导体的感应电势 右图为一台两极交流发电机，转子是直流励磁形成的主磁极（简称主 极）定子上放有一根导体，当转子由原动机拖动以后，形成一旋转磁场。 定子导体切割该旋转磁场感应电势。 a)二极交流发电机 b)主极磁场在空间的分布 c)导体中感应电动势的波形 图4-10 气隙磁场正弦分布时导体内的感应电动势 N S e1 b B1 t 0 e1 N 0 180 0 360 b n e1 定子
设主极磁场在气隙内按正弦规律分布,则:B=B1sina B1:磁场幅值 离开原点的电角度 设t=0时a=0 因定子旋转的角频率为u,当时间为t时,转子转过a,且a=ot 则导体感应电势为 e,=BlV=B, sin tlv=2E, sin ot 由上式可见导体中感应电势是随时间正弦变化的交流电动势 1、正弦电势的频率f 若p=1电角度=机械角度转子转一周感应电势交变一次,设转子每 分钟转n,转(即每秒转转),于是导体中电势交变的频率应为: 若电机为P对极,则转子每旋转一周,导体中感应电势将交变P次,此时 电势频率为 (Hz) 在我国工业用标准频率为50H2,所以当 P=1时n.=3000r/min P=2时n,=1500r/mn 2、导体电势有效值 B / R==D=2Pr-=2]f B B:平均磁密 E1=5B,2y= 2B,mr=bOlt=s9,=2.22fo2 :一极下磁通量
设主极磁场在气隙内按正弦规律分布，则： B = B1 sin B1：磁场幅值 α：离开原点的电角度 设 t = 0时 = 0 因定子旋转的角频率为ω，当时间为 t 时，转子转过α，且α=ωt 则导体感应电势为 e BlV B sin tlV 2E sin t 1 = = 1 = 1 由上式可见导体中感应电势是随时间正弦变化的交流电动势。 1、正弦电势的频率 f 若 p=1 电角度=机械角度 转子转一周感应电势交变一次，设转子每 分钟转 ns 转（即每秒转 60 s n 转），于是导体中电势交变的频率应为： ( ) 60 Z s H n f = 若电机为 P 对极，则转子每旋转一周，导体中感应电势将交变 P 次，此时 电势频率为： ( ) 60 Z s H Pn f = 在我国工业用标准频率为 50HZ，所以当 P =1 时 ns = 3000r/ min P = 2 时 ns =1500r/ min 2、导体电势有效值 2 1 1 B lV E = f n D P n R n V R s s s 2 60 2 60 60 2 = = = = = Bav B1 Bav 1 2 = :平均磁密 1 1 1 1 22 1 2. 2 2 2 2 2 2 f f B l f B l f B f l E = = = av = = 1 ：一极下磁通量
整距线圈的感应电动势 y1=,则线圈的一根导体位于N极下最大磁密处时,另一根导体恰好 处于S极下的最大磁密处。所以两导体感应电势瞬时值总是大小相等,方 向相反,设线圈匝数N=1,则整距线圈的电势为 E Ect E14 180c EC1=E1-E"=2E1=444/ 若线圈有N匝,则Ec1=444Nc1 、短距线圈的电动势,节距因数 Yr因此节距小于180度,y=×180° 两导体中的感应电势不是差180度 而是相差y=×180 EG=E-E"=2E1sm2=2E1smy×90°=449K 900 节距因数(基波) K y(r)若为Nc匝 Ec,=r Ec=4.44, NK
二、整距线圈的感应电动势 = 1 y ，则线圈的一根导体位于 N 极下最大磁密处时，另一根导体恰好 处于 S 极下的最大磁密处。所以两导体感应电势瞬时值总是大小相等，方 向相反，设线圈匝数 NC=1，则整距线圈的电势为 1 1 1 1 44 1 EC = E − E = 2E = 4. f 若线圈有 NC 匝，则 1 44 1 EC = 4. fNC 三、短距线圈的电动势，节距因数 Y1<τ 因此节距小于 180 度， 1 0 = 180 y 两导体中的感应电势不是差 180 度， 而是相差 1 0 = 180 y 1 1 1 0 1 1 1 1 2 1 sin 90 4.44 2 C 2 sin KP f y E E E E E = − = = = 1 0 1 = sin 90 y KP 节距因数（基波） ( ) ( ) 1 1 1 1 1 = = E y E y K C C P 若为 NC匝 1 44 1 1 4. C NC KP E = f