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1、第四篇 交流电机绕组理论,交流电机绕组的连接规律 交流电机绕组的感应电势 交流电机绕组的磁势,交流电机主要包括：感应电机和同步电机。尽管这两种电机的结构、工作原理、励磁方式和性能有所不同，但电机绕组的结构、感应电势的大小和波形、产生磁势的大小和波形等是相同的，因此放到一起学习。,主要内容：,第十二章 交流电机绕组的连接规律,12.1 交流绕组的构成原则和分类 12.2 槽电势星形图 12.3 三相双层绕组 12.4 三相单层绕组 12.5 分数槽绕组,内容：,12.1 交流绕组的构成原则和分类,1. 交流绕组的构成原则,（1）导体的合成电势和合成磁势的波形要接近正弦； （2）三相对称绕组的各相
2、电势和磁势必须对称； （3）绕组用铜量少，损耗要小； （4）要有可靠的绝缘、高的机械强度、好的散热条件； （5）绕组的制造、安装和检修要方便。,2. 交流绕组的分类,常用的分类方法和类型有： （1）按相数分，可分为单相、两相、三相和多相绕组； （2）按槽内层数分，分为单层和双层绕组；其中，单层绕组分为等元件式、交叉式和同心式；双层绕组分为叠绕组和波绕组； （3）按每极下每相槽数分，可分为整数槽和分数槽绕组。 动力用交流电机的定子绕组大多采用三相双层绕组,12.2 槽电势星形图,1. 概念,2. 槽电势星形图,当把电机电枢上各槽内导体的基波感应电势分别用相量表示时，这些相量将构成一个辐射星形图，
3、称为槽电势星形图。,电角度= p机械角度 每极每相槽数为 槽距角为 相带,12.3 三相双层绕组,1. 叠绕组,例： 一台三相交流电机磁极数为2p=4，定子槽数为Q=36，试绘制并联支路数a=1的三相双层叠绕组展开图。,通常10kW以上的三相交流电机的定子交流绕组均采用双层绕组，双层绕组还可分为叠绕组和波绕组两类 。,（1）画槽电势星形图 （2）分相 （3）绘制绕组展开图,12.3 三相双层绕组,2. 波绕组 略,三相双层叠绕组A相展开图,12.4 三相单层绕组,1. 等元件式,在功率较小的三相电机中常采用单层绕组，单层绕组的每个槽内只有一条线圈边，所以整个绕组的线圈数等于总槽数的一半。单层绕
4、组的形式很多，根据线圈的形状和端部的连接方式不同，单层绕组可分为等元件式、同心式、和交叉式等,特点：每个线圈的节距都是相等的,12.4 三相单层绕组,2. 同心式和交叉式,同心式绕组的特点：同一线圈组的线圈大小不同，但其中心线是重合的。 交叉式绕组与等元件绕组比较，只改变了同一相中各线圈边电势相加的先后次序，并不影响相电势的大小，但比等元件式绕组省铜。,第十三章 交流电机绕组的感应电势,13.1 导体中的感应电势 13.2 线圈的感应电势 13.3 线圈组的感应电势 13.4 相电势 13.5 磁场非正弦分布时感应电势中的高次 谐波及其削弱方法*,内容：,13.1 导体中的感应电势,1. 感应
5、电势的波形,设气隙磁场正弦分布，则磁场旋转后在定子导体中的感应电势也是随时间正弦变化的交流电势,2. 正弦感应电势的频率,3. 导体电势的有效值,13.2 线圈的感应电势,1. 整距线圈的电势,2. 短距线圈的电势,13.3 线圈组的感应电势,13.4 相电势,相电势：,N为每相串联的总匝数,（双层绕组）,（单层绕组）,交流绕组的相电势计算公式与变压器电势的计算公式形式相似，只不过交流电机采用短距和分布绕组，公式中多了一个绕组系数而已。它是分析交流电机的常用公式之一。,第十四章 交流电机绕组的磁势,14.1 正弦电流激磁时单相绕组的磁势 14.2 三相对称绕组流过三相对称电流的 合成磁势 14.3 圆形和椭圆形旋转磁势* 14.4 三相绕组合成磁势的高次谐波,内容：,14.1 正弦电流激磁时单相绕组的磁势,1. 整距线圈的磁势,设线圈内电流 则气隙磁势为 其基波表达式为 基波幅值为,
