項(xiàng)目07_三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組

1、三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組一、能力目標(biāo)一、能力目標(biāo)二、儀器與設(shè)備二、儀器與設(shè)備三、項(xiàng)目要求三、項(xiàng)目要求（一）熟悉中、小型交流異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的分類(lèi)。1按相數(shù)分有單相、兩相和三相繞組。2按繞組節(jié)距長(zhǎng)短分 有整距、短距和長(zhǎng)矩。3按槽內(nèi)繞組層數(shù)分 有單層、雙層和單雙層。4按繞組形狀分 有鏈?zhǔn)?、同心式、交叉式、疊繞組和波繞組等形式。前三種一般為單層繞組；后兩種一般為雙層繞組。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組 （二）掌握繞組的基本術(shù)語(yǔ)和常見(jiàn)繞組的展開(kāi)圖。1繞組的展開(kāi)圖繞組展開(kāi)圖一般在要表示和分析繞組的結(jié)構(gòu)時(shí)繪制。設(shè)想把定子鐵心沿軸向切開(kāi)，如圖7-1（a）所示，并把它展開(kāi)拉平，這樣就把圓筒形的定子畫(huà)成平面圖，可把繞組

2、的分布和連接方法畫(huà)在平面圖上，如圖7-1（b）所示，為清晰起見(jiàn)，再簡(jiǎn)單畫(huà)成如圖7-1（c）所示，這就成為電動(dòng)機(jī)繞組的展開(kāi)圖。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組圖7-1 定子繞組展開(kāi)圖(a)定子鐵心切開(kāi)；(b)定子鐵心展開(kāi)圖 (c)定子繞組展開(kāi)圖三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組2繞組的有關(guān)術(shù)語(yǔ)（1）線圈、線圈組、繞組1）線圈 線圈也稱(chēng)繞組元器件，是構(gòu)成繞組最基本的單元，用導(dǎo)線繞制，分為有效邊和端部。2）線圈組 多個(gè)線圈按一定規(guī)律連成一組成為線圈組。3）繞組 多個(gè)線圈或線圈組按一定規(guī)律連接在一起形成了繞組。三相電動(dòng)機(jī)有三個(gè)繞組，常稱(chēng)為三相繞組。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組圖7-2 線圈示意圖(a)單匝線

3、圈； (b)多匝線圈； (c)多匝線圈簡(jiǎn)化圖三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（2）極距 在定子圓周內(nèi)，每個(gè)磁極所占的槽數(shù)稱(chēng)為極距。即 式中 Z1定子鐵心總槽數(shù)。 2p磁極數(shù)。12Zp三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（3）線圈節(jié)距y 一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊所跨定子圓周的距離稱(chēng)為節(jié)距，一般用槽數(shù)表示。如某線圈的一個(gè)有效邊嵌放在第一槽，另一個(gè)有效邊嵌放在第六槽，則其節(jié)距y=61=5槽。為獲得較大的電勢(shì)，應(yīng)使節(jié)距近似等于極距，即當(dāng)y=時(shí)稱(chēng)為整距繞組。 y時(shí)稱(chēng)為長(zhǎng)距繞組，浪費(fèi)導(dǎo)線。 12Zyp三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（4）機(jī)械角度和電角度1）機(jī)械角度 即幾何角度，如一個(gè)圓周所對(duì)應(yīng)的幾何角度為360，該幾何角度就稱(chēng)為機(jī)械角度。2

4、）電角度 計(jì)量電和磁變化的角度稱(chēng)為電角度，從電磁方面看，導(dǎo)體每經(jīng)過(guò)一對(duì)磁極N、S，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期，也即相位變化了360電角度，所以每對(duì)磁極對(duì)應(yīng)的是360電角度。若電動(dòng)機(jī)有p對(duì)磁極，則相應(yīng)的電角度為pX 360。因此，電角度=P機(jī)械角度三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（5）每極每相槽數(shù)q 在每一個(gè)磁極下每相繞組所占有的槽數(shù)，稱(chēng)為每極每相槽數(shù)?？捎孟率接?jì)算式中，m為相數(shù)。12Zqpm三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（6）相帶 每相繞組在一對(duì)磁極下所連續(xù)占有的寬度（用電角度表示）稱(chēng)為相帶。在異步電動(dòng)機(jī)中，一般將每相所占有的槽數(shù)均勻地分布在每個(gè)磁極下，因?yàn)槊總€(gè)磁極占有的電角度是180，對(duì)三相繞組而言，每相占有的

5、電角度是60，所以稱(chēng)為60相帶。而每極每相槽數(shù)就是指這60相帶中有q個(gè)槽。實(shí)際在多對(duì)磁極的電動(dòng)機(jī)定子繞組中，每對(duì)磁極都占有360電角度，根 據(jù) 6 0 相 帶 法 ， 繞 組 的 相 帶 排 列 順 序 應(yīng) 為U1W2V1U2WlV2。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（7）極相組 將一個(gè)磁極下屬于同一相的線圈按一定方式串聯(lián)成的線圈組，稱(chēng)為極相組。這個(gè)概念很重要，因?yàn)樵趯?shí)際制造電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般把一相繞組分成若干個(gè)極相組(線圈組)繞好，再分組嵌線，最后再連接起來(lái)成為一相繞組。極相組數(shù)=2pm3三相定子繞組的分布與連接三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的作用是產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此除了三相電源必須對(duì)稱(chēng)外，要求三相交流繞組

6、也必須是對(duì)稱(chēng)的，其構(gòu)成（分布、排列與連接）原則如下：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（1）各相繞組在每個(gè)磁極下應(yīng)均勻分布，以達(dá)到磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)，因此先將定子槽數(shù)按極均分（分極）每極180電角度，每極下分為三個(gè)相帶，每個(gè)相帶60電角度。三相繞組的分布在每極下按相帶順序U1W2V1U2W1V2均勻分布。（2）各相繞組引出線應(yīng)彼此相隔120。展開(kāi)圖中每個(gè)相鄰相帶的電流參考方向相反。（3）同相繞組中線圈之間應(yīng)順著電流參考方向進(jìn)行連接。（4）同一相繞組的各有效邊在同性磁極下，電流方向應(yīng)相同；而在異性磁極下，電流方向相反。為節(jié)約銅線，節(jié)距應(yīng)盡可能短。（5）各相繞組的電源引出線應(yīng)彼此相隔120電角度。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞

7、組（三）展開(kāi)圖繪制訓(xùn)練1三相單層繞組的繪制（1）單層鏈?zhǔn)嚼@組 三相異步電動(dòng)機(jī)Y-90L-4型定子繞組為單層鏈?zhǔn)?，定子槽?shù)Z124，極數(shù)2p，相數(shù)m3，節(jié)距y5（即1-6），繪出鏈?zhǔn)嚼@組展開(kāi)圖。 繪制步驟如下：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組1）分極、分相 每極所占槽數(shù) 槽每極每相槽數(shù) 槽2）標(biāo)出同一相中線圈兩有效邊的電流方向 根據(jù)“同性磁極下電流方向相同、異性磁極下電流方向相反”的原則標(biāo)出電流方向。3）確定節(jié)距 y5（6-1）124622 2Zp124222 2 3Zqpm 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組4）確定各相繞組電源引出線 各相繞組引出線應(yīng)彼此相隔120電角度。由于相鄰兩槽間相隔的電角度為則120電角度

8、應(yīng)相隔120/304槽。U相首端U1嵌放在第2槽，V相首端VI嵌放在2+4（槽），W相首端Wl嵌放在6+410（槽）。5）將每個(gè)極相組順電流方向連接起來(lái)。6）按電流方向?qū)⒚肯嗬@組串聯(lián)起來(lái)，接線規(guī)則可歸納為“頭接頭，尾接尾(反串聯(lián))”。畫(huà)好的展開(kāi)圖如圖7-3所示。13 6 03 6 023 02 4pZ三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組圖7-3 24槽4極單層鏈?zhǔn)嚼@組展開(kāi)圖三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（2）同心式繞組 同心式繞組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各相繞組均由不同節(jié)距的同心線圈（大線圈套在小線圈外面）經(jīng)適當(dāng)連接而成，這種繞組的端部較長(zhǎng)，常用于兩極電動(dòng)機(jī)中，每極每相槽數(shù)為q4的偶數(shù)。 （3）交叉式繞組 交叉式繞組主要用于每極每相槽數(shù)q3（奇數(shù)）的小型三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（四）繪制圓形接線參考圖在三相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際接線時(shí)，為了能清楚看出各線圈組之間的連結(jié)方式，常采用一種簡(jiǎn)化了的圓形接線參考圖，簡(jiǎn)稱(chēng)接線圖。畫(huà)接線圖時(shí)，不管每極每相有幾個(gè)槽，也不管一個(gè)極相組內(nèi)有幾個(gè)線圈，每一個(gè)極相組都用一根帶箭頭的短圓弧線來(lái)表示，箭頭所指方向表示電流參考方向。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組（