第四章交流绕组及其感应电势和磁动势..doc

第四章交流绕组及其电动势和磁动势本章研究交流绕组的连接规律,正弦磁场下交流绕组的感应电动势,通有正弦电流时单相绕组的磁动势,以及通有对称三相电流时的磁动势。、构成原则(1)合成电动势及合成磁动势的波形要接近于正弦波、幅值要大;(2)对三相绕组,各相的电动势和磁动势要对称,电阻、电抗要平衡;(3)绕组的铜耗要小,用铜量要省;(4)绝缘要可靠,机械强度、散热条件要好,制造要方便。2、分类按相数:单相和三相绕组;按槽内层数:单层和双层;按每极下每相槽数:整数槽和分数槽;按绕法:叠绕组和波绕组。,其定子绕组大多采用双层绕组。特点:绕组的线圈数等于槽数(双层)。图4-1双层绕组a)双层绕组在槽内的布置b)有效部分和端部主要优点:(1)可以选择最有利的节距(整距或短距),并同时采用分布绕组,以改善电动势和磁动势的波形;(2)所有线圈具有相同的尺寸,便于制造;(3)端部形状排列整齐,有利于散热和增强机械强度。一、槽电动势星形图和相带划分现以一台相数m=3,极数2p=4,槽数Q=36的定子来说明槽内导体的感应电动势和属于各相的导体(槽号)是如何分配的。1、概念定子每极每相槽数q:q=Q2pm=362⨯2⨯3=3式中,Q-定子槽数;p-极对数;m-相数。相邻两槽间电角度α:α=p⨯360Q=2⨯36036=20此角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。2、槽电动势的星形图如图4-2表示36槽内导体感应电动势的相量图,亦称为槽电动势星形图。相带:每极下每相所占的区域(通常用槽数或电角度表示)。4-2三相双层绕组的槽电动势以A相位例,由于q3,故A相共有12个槽A相带:1、2、3(线圈组A)与19、20、21(A)12X相带:10、11、12(X)与28、29、30(X)12将四个线圈组按照一定的规律连接,即可得到A相绕组。同理,B相距离A相120电角度处,C相距离A相240电角度处,可按图4-2所划分的相带连成B、C两相绕组。由此可得到一个三相对称绕组。60相带绕组:每个相带各占60电角度。表4-1各个相带的槽号分配(60相带)各相带的槽号确定后,根据绕组的节距及布置方式就可以嵌线和连接。二、叠绕组叠绕组: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。以一台相数m=3,极数2p=4,槽数Q=36的定子为例,取节距为y1=8时(此种绕组为短距绕组y1<τ=36/4=9),双层叠绕组(A相)展开图如图4-4所示图4-4三相双层叠绕组中的A相绕组的展开图(Q=36,2p=4)由于极相组A的电动势、电流方向与极相组X的电动势、电流方向相反,为避免电动势或电流所形成的磁场互相抵消,串联时应将极相组A和极相组X反向串联,如图4-5所示。该种绕组可产生较高的感应电动势,适用于高电压小容量的交流电机。图4-5A相绕组线圈的连接图(一条支路)另外亦可以把A1X1组成一条支路,把A2X2组成另一条支路将这两条支路并联,得到如图4-6所示的并联接线方式。该种绕组可产生较低的感应电动势,适用于低电压大容量的交流电机。图4-6A相绕组线圈的连接图(两条并联支路a=2)叠绕组的优点:采用短距时可节约用铜量。缺点:最后几个线圈嵌线困难,极间连线较长。适用于:中、小型同步电机及感应电机的定子绕组中。3、波绕