電機設(shè)計最佳教程 第4講上 電機繞組理論初步

1、電機設(shè)計電機設(shè)計 第四講（上）第四講（上）電機的繞組理論初步電機的繞組理論初步2014.11.03講課人：邢偉講課人：邢偉2022年3月28日星期一提提 要要1 1、電機繞組的名詞術(shù)語電機繞組的名詞術(shù)語2、電機繞組的類別、電機繞組的類別3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達4、電機電樞繞組的一般問題、電機電樞繞組的一般問題5、電機電樞繞組的分析方法、電機電樞繞組的分析方法1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語v一、繞組（Winding）、線圈（Coil）或稱為元件繞組繞組線圈（繞組元件）線圈（繞組元件）1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組

2、的名詞、術(shù)語v二、元件邊（coil side）、端部（ending）、繞組匝數(shù)（number of turns）1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語v三、極對數(shù)、同步轉(zhuǎn)速v四、極距v五、每極每相槽數(shù)、每槽導(dǎo)體數(shù) 每極每相槽數(shù)影響電機的參數(shù)、附加損耗、溫升、絕緣材料消耗量 參數(shù)：每槽導(dǎo)體數(shù)減小，槽漏抗減小；諧波漏抗減小 附加損耗：定子諧波磁場減小、附加損耗降低 溫升：繞組邊的總散熱面積增加，有利于散熱 絕緣材料用量和加工工時增加，槽利用率降低v六、并繞根數(shù)（parallel strands）、并聯(lián)支路數(shù)（parallel branches）n 并繞可降低大電流電機的繞組繞制和嵌線難度，

3、降低高頻電機的集膚效應(yīng)。n 并聯(lián)支路可降低大電流電機的繞組繞制和嵌線難度。v七、機械角度、電角度、槽距電角度2022年3月28日星期一1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語v八、相帶、120相帶、60相帶、30相帶 每個極下每相所占的區(qū)域?qū)τ趯τ赮-混合連接的單速電動機繞組，其相帶常為混合連接的單速電動機繞組，其相帶常為30相帶相帶對于單繞組多速電動機，除對于單繞組多速電動機，除60相帶外，還會出現(xiàn)相帶外，還會出現(xiàn)120相帶和相帶和180相帶相帶1、電機繞組的名詞、術(shù)語、電機繞組的名詞、術(shù)語v九、節(jié)距、整距、短距、長距、第一節(jié)距、第二節(jié)距、

4、合成節(jié)距 節(jié)距：兩個元件有效邊之間的槽跨距 第一節(jié)距y1：元件自身的兩個有效邊的槽跨距 第二節(jié)距y2：相串聯(lián)的兩個元件中，第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊的槽跨距 合成節(jié)距y：相串聯(lián)的兩個元件的對應(yīng)邊之間的槽跨距2、電機繞組的類別、電機繞組的類別v電樞繞組 集中繞組、分布繞組 短距繞組、整距繞組、長距繞組 單層繞組、雙層繞組、單雙層繞組 單層：同心式、鏈式、交叉式繞組 雙層：疊繞組、波繞組 、蛙型繞組 整數(shù)槽繞組、分數(shù)槽繞組 v勵磁繞組 感應(yīng)電機的鼠籠繞組、繞線繞組 直流電機、同步電機的集中式勵磁繞組v輔助繞組（換向極繞組、補償繞組、阻尼繞組）3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達線

5、圈的表達線圈的表達3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達3、電機繞組的工程表達、電機繞組的工程表達4、電機電樞繞組的一般問題、電機電樞繞組的一般問題v能夠產(chǎn)生滿足要求（幅值、波形或諧波含量）的感應(yīng)電動勢（匝數(shù)、節(jié)距、連接方式要求）v允許通過一定大小的電流以產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩（對線徑的要求）v滿足電氣時間常數(shù)的指標要求（對控制性能的要求）v同時要盡可能地節(jié)省材料，結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便（經(jīng)濟性、工藝性要求）5、電機電樞繞組的分析方法、電機電樞繞組的分析方法v 一般情況下，直流電機空載時主極下氣隙磁場的分布為曲

6、邊梯形。應(yīng)用本方法時，先假定每極下氣隙磁場呈正弦分布。p對極的電機沿電樞圓周有p個正弦分布的磁場波形。電樞以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時，繞組的每個元件邊和元件中感應(yīng)出隨時間按正弦變化的交變電動勢，由于槽距電角度，因此各個元件中感應(yīng)的電動勢，在時間上也相應(yīng)地依次有a的相位差。與交流電樞繞組一樣，根據(jù)交流電路理論，這種交變電動勢可以用一個旋轉(zhuǎn)向量表示，其長度等于交變電動勢的幅值，旋轉(zhuǎn)角頻率，旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，任一瞬時向量在縱軸上的投影即為電動勢的瞬時值（余弦分量）。據(jù)此，可畫出繞組各元件邊或各元件的電動勢向量的星形和多邊形。5、電機電樞繞組的分析方法、電機電樞繞組的分析方法人物人物許實章許實章許實章，1920年

7、11月出生于廣東潮州。1944年畢業(yè)于國立中正大學(xué)機電系。曾任中正大學(xué)助教。1949年后歷任南昌大學(xué)講師、華中工學(xué)院講師、副教授、教授、華中理工大學(xué)教授，1981年國務(wù)院批準的我國首批博士生導(dǎo)師。中國電機工程學(xué)會大電機專業(yè)委員會第一屆副主任委員、國家科委發(fā)明獎特邀審查員。大學(xué)二年級時即發(fā)明材料力學(xué)計算梁變位的“二次及三次力矩法”，其論文后來發(fā)表在美國土木工程師協(xié)會的學(xué)報1947年第3期；解放初期，即在中國科學(xué)1951，No.3上發(fā)表論文“直流電路網(wǎng)絡(luò)的圖解法”。 1981年發(fā)明單繞組變極的“對稱軸線法”，為此出版專著交流電機的繞組理論交流電機的繞組理論獲1988年國家教委科技進步一等獎 。1985年發(fā)明諧波起動方法和諧波起動電動機，該發(fā)明革掉了傳統(tǒng)繞線型感應(yīng)電動機發(fā)生事故的主要根源集電環(huán)和電刷，在世界上首次研制成功高起動特性、高運行性能和高可靠性的繞線型感應(yīng)電動機。獲1986年第二屆全國發(fā)明展覽會銀牌獎，并于1988年取得我國和美國的發(fā)明專利權(quán)。1989年發(fā)明能自起動的抽水蓄能電站用雙速同步發(fā)電-電動機。主編教