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1、第一章电动机绕组基础知识绕组是电动机进行电磁能量转换与传递，从而实现将电能转化为机械能的关键部件。绕组是电动机最重要 的组成部分，又是电动机最容易出现故障的部分，所以在电动机的修理作业中大多属绕组修理。在本章中， 主要介绍与电动机绕组有关的若干基础知识。第一节电动机绕组的类别电动机绕组按其结构可有多种类别，今将数种较常用的分类简介于下：一、集中式绕组与分布式绕组1、集中式绕组安装在凸形磁极铁心上的绕组，例如直流电动机定子上的主磁极绕组和换向极绕组，是集中式绕组。对 于三相电动机而言，如果每相绕组在每个磁极下只占有一个槽，在这种情况下，则也是集中式绕组。2、分布式绕组分散布置于铁心槽内的绕组，例
2、如直流电动机的转子绕组以及三相电动机的定子绕组和转子绕组，都是 分布式绕组。二、短距绕组、整距绕组与长距绕组1、短距绕组绕组的节距小于极距的绕组，叫做短距绕组。短距绕组广泛应用于直流电动机的转子绕组以及三相交流 单速电动机的定子绕组。2、整距绕组绕组的节距等于极距的绕组，叫做整距绕组，又称全距绕组或满距绕组。3、长距绕组绕组的节距大于极距的绕组，叫做长距绕组。除了在三相交流单绕组多速电动机中会有长距绕组以外， 一般情况下，不用长距绕组。三、单层绕组、双层绕组与单双层绕组1、单层绕组在铁心槽内仅嵌一层线圈边的绕组，叫单层绕组。单层绕组在10千瓦以下的小功率三相电动机中应用较 多。2、双层绕组在铁
3、心槽内嵌有上、下两层线圈边的绕组，叫双层绕组。双层绕组广泛应用于直流电动机以及功率在10 千瓦以上的三相电动机。3、单双层绕组有少数三相异步电动机，定子铁心的一部分槽中仅嵌入单层线圈边，而在另一部分槽中则嵌有双层线 圈边，这种既有单层又有双层的绕组，即单双层绕组。这种绕组是由双层短距绕组演变而来的。四、整数槽绕组与分数槽绕组1、整数槽绕组三相电动机绕组中，每极每相槽数为整数的叫整数槽绕组。2、分数槽绕组三相电动机绕组中，每极每相槽数为分数的叫分数槽绕组。分数槽仅用于双层绕组。五、600相带、300相带、和1200相带绕组1、600相带绕组相带为600的绕组称为600相带绕组。通常单速三相电动机
4、都采用600相带绕组.2、300相带绕组在嵌有Y和两套绕组，Y-混合连接的三相电动机中，把60o相带一分为二，即形成了30。相带绕组。3、12Oo相带绕组在单绕组三相多速电动机中，有120。相带绕组六、迭绕组和波绕组1、迭绕组迭绕组一般应用于直流电动机的枢（shu）,以及三相电动机的定子绕组和容量较小的三相电动机绕线型 转子绕组。2、波绕组波绕组通常应用于4极及4极以上的直流电动机的电枢，以及容量较大的三相电动机绕线型转子绕组。七、笼型与绕线型转子绕组1、笼型转子绕组笼型转子绕组结构比较简单，造价较低，可靠性较高，在三相及单相交流电动机中，笼型转子绕组的应用 最为广泛。2、绕线型转子绕组与笼型
5、相比较，绕线型转子绕组的结构比较复杂，造价较高，通常只应用于要求具有较大起动转矩及可 有一定调速范围的三相电动机。八、显极式与庶（shu）极式绕组1、显极式绕组显极式绕组的特点为每个线圈组形成一个磁极，线圈组的数目与磁极数相等。在显极式绕组中，同一相相 邻的线圈组应形成异性磁极，故采用“尾一尾”或“首一首”反串连接。2、庶极式绕组庶极式绕组的特点为每个线圈组形成两个磁极，线圈组的数目为磁极数的一半。在庶极式绕组中，同一相 邻的线圈组应形成同性磁极，故采用“尾-首”或“首-尾”正串连接。庶极式接法的绕组，在三相单绕组多 速电动机中较为常用。第二节电动机绕组的部分常用名词和术语一、线圈、线圈总数1
6、、线圈电动机绕组是由若干个线圈或线圈组组合而成的，所以线圈又称绕组元件。线圈通常由多匝导线构成，也 可由单匝导线构成。线圈的直线段称为有效边，又称线圈边，是嵌在铁心槽中起电磁极能量转换作用的部分。线圈两端伸出槽 外的部分称为端部，端部起连接两个有效边的作用。2、线圈总数在单层绕组中，线圈总数等于铁心总槽数的一半；在双层绕组中，线圈总数与铁心总槽数相等。例如36 槽的铁心，用于单层绕组时，线圈总数为18，用于双层绕组时，线圈总数为36。二、并绕根数、并联路数1、并绕根数对于电流较大的电动机，为了便于线圈的绕制及嵌线，通常不采用单根大截面的导线，而用截面较小的多根 导线合并在一起绕制线圈。这合并在
7、一起的导线根数，即并绕根数。当拆除铁心中的旧线圈时，须注意该线 圈是否由多根导线并绕，并应弄清楚其并绕根数。2、并联路数并联路数又称并联支路数。对于大电流电动机，为了便于线圈的绕制及嵌线，除了上述可用截面较小的多根 导线并绕线圈的办法外，还可采用增加绕组并联路数的办法。但要注意，每个支路的串联导体总数及线规应 相同，否则易造成环流和发热。当修理绕组重绕拆线时，应弄清楚该绕组的并联支路数。三、每槽导体数每槽导体数即铁心每个槽中所嵌入的导体数。对于单层绕组而言，每槽导体数即一只线圈的匝数。对于双层 绕组而言，每槽导体数的一半才是一只线圈的匝数。上面已经提及，在拆铁心中的线圈时，不能忽视线圈的并绕根
8、数。今假设有一个铁心，每槽内可数出的导 体数为48，但经查明该线圈系三根导线并绕，故每槽导体的有效数应是? 16根，务请注意，不能误解成48根。在修理手册中列出的每槽导体数，均是指每槽导体的有效数。四、磁极对数、同步转速1、磁极对数P磁极对数简称极对数。电动机绕组通电后所行成的磁极是以N极和S极成对的形式出现的。在2极电动 机中因只有一对磁极，所以极对数p=1；在4极电动机中有2对磁极，所以p=2。同理，6极电动机，p=3;8 极电动机，p=4。因为p磁极对数，则磁极数显然是2p,而且磁极数应是偶数。2、同步转速交流电动机定子绕组通电后所产生的旋转磁场的转速，即该电动机的同步转速。异步电动机转
9、子的实际 转速略低于同步转数。同步转速nc的数值与磁极对数p的数值密切有关，气的数值由下式确定：n =理 （转/分）C p式中：f是交流电源的频率，我国大陆地区工业电力网的频率为50赫，我国台湾省电力网的频率则为60赫。同步转速与磁极对数和频率的对应关系，见表1-1.表1-1同步转速与磁极对数和频率的关系磁极数磁极对数同步转速（转/分）50赫60赫21300036004215001800631000120084750900105600720126500600五、机械角度、电角度与槽电角度1、机械角度与电角度按照几何学的方法，把一个圆周划分为360个等分，其中每一等分即1度共360度。这样划分的
10、角度称为 机械角度或几何角度。在电动机中，把一对磁极在铁心圆周上所占有的区间定为3600电角度。电角度与机械 角度的关系可用下式计算：电角度二极对数X3600或电角度=极数X1800各种极数的电动机，其铁心圆周电角度见表1-2.表1-2 各种极数电动机的电角度极 数24681012极对数123456电角度3600720010800144001800021600机械角度36002、槽电角度电动机铁心每槽占有的电角度称为槽电角度。槽电角度。可用下式计算:p x 36002p x 1800a =ZZ式中P极对数；Z 铁心槽数。六、极距、节距1、极距E极距T是指电动机每个磁极沿气隙圆周表面所占的距离。
11、T有槽数和长度两种表示方法:（1）用槽数表示Z（槽）2 p式中Z交流电动机定子槽数，直流电动机转子槽数;P磁极对数（2）用长度表示式中D交流电动机定子内径，直流电动机转子外径（厘米）。2、节距y节距是指一个线圈的两条有效边之间所跨占的槽数，节距又称跨距，节距y的数值以槽数表示，例如： y=8（槽），习惯上以（19）槽的方式表示，即线圈的一条边嵌于第1槽，另一条边嵌于第9槽，两条边所 跨槽的中心线间的距离为8槽（第1槽和第9槽各算半槽）。当线圈节距y=T是，称为整距绕组，又称全距绕组；当yT时，称为长距绕组。直流电动机电枢绕组（转子绕组）的节距较交流电动机的节距复杂，有第一节距、第二节距、合成节
12、距 和换向器节距之分，将在第二章中介绍。七、每极每相槽数每极每相槽数q,是交流电动机每相绕组在每个磁极下所占的槽数，其值可用下式计算：Zq =2 pm式中 Z定子槽数P磁极对数；m相数。一、Z对于三相电动机而言，可得每极每相槽数q= -o6 P可为整数也可为分数，例如：Z 54- Z = 54,m = 3,2p = 6，得：q = = 3，为整数。2 pm 6x 3Z 54 一 1 Z = 54,m = 3,2p = 8，则得：q = = 2-，为分数。2pm 8x34q是整数时称为整数槽绕组，q是分数时称为分数槽绕组。中小型三相电动机，大多为整数槽绕组（通常 q = 27 ），仅在某些场合下
13、，如上述六极和八极两种电动机为通用同一种铁心冲片，故使8极电动机采用 分数槽绕组。若q = 1,即每个极下每相绕组只占一个槽时，就成为集中式绕组。当q 1,就称为分布式绕组。八、极相组数对于三相交流电动机，把属于同一相并形成同一磁极的线圈（一个或多个）定为一组，称之为极相组， 又称线圈组，习惯上又称“联，在显极式绕组中，每相的极相组（线圈组）的组数等于极数（2p）；在庶极式绕组中，每相的极相组（线圈组）的组数等于极对数（p）。九、相带从广义上看，三相电动机绕组的相带，可理解为：在槽电势矢量星形图上，同一相的全部槽电矢 量（负相号已归入正相号）所占区间的电角度叫做相带。例如在图1-10所示的三相
14、四极36槽电势矢量 图上，因a =20。，所以相带为20以3=60。三相单速电动机绕组，通常均为60。相带（此数值，即每极 每相槽数q所占区间的电角度）。对于Y一混和连接的单速电动机绕组，其相带则为300.对于单绕组多 速电动机，除600相带外，还会出现1200相带和1800相带。第三节分布系数。短距系数和绕组系数的含义及计算一、分布系数Kd分布式绕组较之集中式绕组，能充分利用空间位置，并有利于散热，还可削弱谐波磁场优化电动机性能； 但另一方面，一相所属全部导体基波的合成电势有所减少，分布系数Kd即反映其减少的程度。Kd的含义可 用下式表示：上一相所属全部槽电势的矢量和K :-:d 一相所属全部槽电势的算术和一般情况下，分布系数%的值可用下式计算:qa sin 2式中q 一每极每相槽数;a 一槽电角度。计算所得的Kd值应小于1，但如果对集中式绕组而言，因q = 1,所以K广1。【例1-1】试计算三相四极36槽定子绕组的分布系数%。解】 q = =* = 32 p x 3 4 x 32p x1800 4x1800 “a = 200Z 36.3 x 200 sin2203sin2dsin 3000.5=0.96 3sin1003 x 0.1736分布系数Kd的
