电机 交流電機 一

10章 交流電機繞組和電動勢

10-1 交流電機的工作原理，對繞組的基本要求

与交流有关的旋转的能量转换装置称为交流电机。

1. 合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正弦形、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。

分类

• 按相数 ：单相和多相绕组；
• 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。

三相双层绕组

的三相交流电机，其定子绕组大多采用双层绕组。（双层绕组和单层绕组的比较、交流绕组的模型）

特点：绕组的线圈数等于槽数。

主要优点：

1. 可以选择最有利的节距，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。

10-2 三相單層集中整距繞組

導體中感應電動勢

 

導體中的頻率f為

感应电动势的频率：

同步转速：

导体电动势的有效值

整距線匝感應電動勢

匝电势

单匝线圈电动势的有效值

线圈有Nc匝，则线圈电动势为

10-3 三相單層分佈繞組

10KW以下電機多用此繞組

• Q — 定子槽数；
• p — 极对数；
• m — 相数。

相邻两槽间电角度：

定子每极每相槽数：

整距分佈線圈組的基波電動勢

線圈組其總基波電動勢：

其中 的意义：由于绕组分布在不同的槽内，使得q个分布线圈的合成电动势qEc1小于 个集中线圈的合成电动势Eq1，由此所引起的折扣kd1<1

qNk q个线圈的总匝数；

整距分佈線圈組的諧波電動勢

基波電動勢

每相基波電動勢有效值：

諧波電動勢

每對極下每相繞組中高次諧波電動勢有效值為：

各相諧波電動勢有效值為：

10-4 三相雙層分佈的短距繞組

短距線圈的電動勢

基波電動勢

单匝线圈的电动势为

有效值 为

三相雙層分佈短距繞組的電動勢計算

基波

短距線圈基波電動勢有效值

極相組基波電動勢有效值

相繞組基波電動勢有效值

每相串聯匝數

基波繞組因數為

10-5 齒諧波電動勢、分數槽繞組簡介

削弱齒諧波的辦法

1. 增大每極每相槽數q
2. 採用半閉口或磁性槽楔減小齒諧波
3. 採用斜槽削弱齒諧波電動勢