電機(jī)繞組地基本全參數(shù)及常用名詞術(shù)語

1、實(shí)用文檔電機(jī)繞組的根本參數(shù)及常用名詞術(shù)語一：繞組的根本參數(shù)1 1 . .機(jī)械角度與電氣角度電機(jī)繞組分布鐵心梢內(nèi)時(shí)必須按一定規(guī)律嵌放與聯(lián)接,才能輸出對稱的正弦交流電或產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場.除與其它一些參數(shù)有關(guān)外,反映各線圈和繞組間相對位置的規(guī)律時(shí),我們還要用到電氣用度這個(gè)概念.從機(jī)械學(xué)中知道可以把圓等分成 360360,這個(gè)360360 就是平常所說的機(jī)械角度.而在電工學(xué)中計(jì)量電磁關(guān)系的角度單位那么叫做電氣角度,它是將正弦交流電的每一周在橫坐標(biāo)上等分為360360, ,也就是導(dǎo)體空間經(jīng)過一對磁極時(shí)在電磁上相應(yīng)變化了 360360 電氣角度.因此,電氣角度與機(jī)械角度在電機(jī)中的關(guān)系為：電氣角度=極對數(shù)xPx

2、3600 xPx3600.2 2 . .極距繞組的極距是指每磁極所占鐵心圓周外表的距離.一般常指電機(jī)鐵心相鄰兩磁極中央所跨占的梢距,定子鐵心以內(nèi)圓氣隙外表的梢距計(jì)算；轉(zhuǎn)子那么以鐵心外圓氣隙表面的梢距來計(jì)算.通常極距有兩種表示方法,一種是以長度表示；另一種那么以梢數(shù)表示,習(xí)慣上以梢數(shù)表示的較多.3 3 . .節(jié)距電機(jī)繞組每個(gè)線圈兩元件邊之間所跨占到的鐵心梢數(shù)叫做節(jié)距,也稱跨距.當(dāng)線圈元件節(jié)距等于極距對稱為全距繞組；線圈元件節(jié)距小于極距時(shí)那么稱短距繞組；而當(dāng)線圈元件節(jié)距大于極距時(shí)那么稱長距繞組.由于短距繞組具有端部較短電磁線用料省和功率因數(shù)較高等許多優(yōu)點(diǎn),因而在應(yīng)用較多的雙層疊繞組中無一例外的都采

3、用短距繞組.4 4 . .繞組系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔繞組系數(shù)是指交流分布繞組的短距系數(shù)和分布系數(shù)的乘積,即5 5 .梢距角電機(jī)鐵心兩相鄰梢之間的電氣角度稱為梢距角,通常用 a a 表示,即6 6 . .相帶相帶就是指每相繞組在每一個(gè)磁極所占的區(qū)域,通常用電氣角度或梢數(shù)表示.如果將三相電機(jī)處在每一對磁極下的繞組分成六個(gè)區(qū)域那么每極下三個(gè).由于梢距角0=360=360P/ZP/Z 如該電機(jī)為 4 4 極 2424 梢故每相每區(qū)域的寬度為 qa=Z/6P*360P/Z=60qa=Z/6P*360P/Z=60,按這樣分布繞嵌的繞組就稱為 6060.相帶繞組.因 6060 連續(xù)相帶繞組所具有明顯優(yōu)勢,故在

4、三相電機(jī)中絕大多數(shù)都采用這種繞組.7 7 . .每極每相梢數(shù)每極每相梢數(shù)是指每相繞組在每一個(gè)磁極所分占的梢數(shù),每極每相繞組內(nèi)應(yīng)繞的線圈數(shù)就依據(jù)它確定.即q=Z/2Pmq=Z/2PmZ Z: :鐵心梢數(shù)；2P2P:電機(jī)極數(shù)；m m 電機(jī)相數(shù).8 8 . .每梢導(dǎo)體數(shù)電機(jī)繞組的每梢導(dǎo)體數(shù)應(yīng)為整數(shù),雙層繞組的每梢導(dǎo)體數(shù)還應(yīng)為偶數(shù)整數(shù).繞線轉(zhuǎn)子繞組的每梢導(dǎo)體數(shù)由其開路電壓確定,中型電機(jī)繞線轉(zhuǎn)子的每梢導(dǎo)體數(shù)須等于 2 2.定子繞組的每梢導(dǎo)體數(shù)可由下式計(jì)算：N NSI=NDimlal/ZImlal/ZIN Nsi:定子繞組每梢導(dǎo)體數(shù)；N N1：按氣隙磁密計(jì)算的每梢導(dǎo)體數(shù)；mi:mi:定子繞組相數(shù)；alal

5、:定子繞組并聯(lián)支路數(shù)；Z1Z1:定子梢數(shù).9 9 . .每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)是指電機(jī)內(nèi)每相繞組串聯(lián)的總線匝數(shù).不過該串聯(lián)總線匝數(shù)與每相繞組內(nèi)的并聯(lián)支路數(shù)有關(guān),如電機(jī)的并聯(lián)支路數(shù)為 1 1 路接法,那么該電機(jī)各極下線圈所有串聯(lián)線匝數(shù)均應(yīng)相加而成為相繞組的總線匝數(shù).如電機(jī)的每相繞組內(nèi)有多條并聯(lián)支路數(shù),即電機(jī)為 2 2 路接法、3 3 路接法等,此時(shí)每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)那么只能以其中一路繞組所串聯(lián)的線匝數(shù)為準(zhǔn).由于相繞組內(nèi)各支路中的串聯(lián)線匝數(shù)是相同的,并聯(lián)起來接成相繞組后其串聯(lián)線匝是不可能增加.1010 .總線圈數(shù)電機(jī)內(nèi)的繞組是由各種大小不一形狀各異的線圈組成的.由于每線圈都有兩個(gè)

6、元件邊嵌入鐵心梢內(nèi),也就是說每個(gè)線圈要嵌入兩個(gè)梢.在單層繞組中因每梢內(nèi)只嵌一個(gè)線圈元件邊,所以總線圈數(shù)就只等于總梢數(shù)的一半；雙層繞組中因每梢內(nèi)上下層要嵌入兩個(gè)線圈元件邊,因此它的總線圈數(shù)就等于的鐵心梢數(shù).二.繞組常用名詞及含義1 1 .線匝： 在定子或轉(zhuǎn)子鐵心的兩個(gè)梢中由 1 1 根導(dǎo)線繞過一圈,或多根導(dǎo)線并繞同時(shí)繞過一圈,就稱為一匝.通常所講的電機(jī)繞組匝間短路,就是指繞組的線匝與線匝之間因絕緣損壞而碰在一起所造成的短路.2 2 .線圈：由一匝或假設(shè)干匝幾何形狀相同,截面積相同的線匝串聯(lián)而成的一束線匝,稱為線圈.3 3. .極相組：在交流電機(jī)中但凡一個(gè)極距下屬于同相繞組的 q q 個(gè)線圈串接成

7、一組,就稱為極相組,也叫線圈組.極相組內(nèi)各個(gè)線圈的電流方向、電磁作用都是相同的,這幾個(gè)線圈共同產(chǎn)生該相繞組中的磁極.并且極相組還是交流電機(jī)繞組嵌繞和聯(lián)接的根底.4 4 . .并聯(lián)支路：交流電機(jī)中一個(gè)或多個(gè)極相組按規(guī)定接法聯(lián)接起來的一組或多組線圈,就稱為并聯(lián)支路.額定功率小的電機(jī),一般只須將繞組的所有極相組按規(guī)定接標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔法依次串聯(lián)接成一路,然后接入電源即可.但額定功率較大的電動機(jī)因所需電流比擬大,此時(shí)就要把繞組所有的極相組先分別串聯(lián)成兩條或多條支路,接著再按規(guī)定的接線方式并聯(lián)接入電源,這就是并聯(lián)支路.5 5 . .相繞組： 相繞組指由一條或多條并聯(lián)支路按規(guī)定接法,通過串、 并聯(lián)接起來的

8、一套繞組.在三相電機(jī)中就有三套在空間位置上互差120120電氣角度,但完全相同而各自聯(lián)接的獨(dú)立繞組.三相異步電動機(jī)繞組及其聯(lián)接三相異步電動機(jī)的繞組有兩局部,即嵌置在定子鐵心梢內(nèi)與電源相聯(lián)接的定子繞組,以及經(jīng)短路后自成回路的轉(zhuǎn)子繞組.繞組為在空間上互差 120120 電角度的三相對稱繞組.當(dāng)在該三相對稱繞組內(nèi)接入三相對稱交流電源時(shí),電動機(jī)定、 轉(zhuǎn)子氣隙中將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場.旋轉(zhuǎn)磁場切割定、轉(zhuǎn)子繞組而分別在其中感生電動勢,轉(zhuǎn)子電動勢那么在自成閉合回路中的轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)產(chǎn)生短路電流.轉(zhuǎn)子電流與氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子以機(jī)械能去拖動負(fù)載旋轉(zhuǎn).因此三相異步電動機(jī)的定、 轉(zhuǎn)子繞組,在完成電

9、機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過程中具有相當(dāng)重要的作用.三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠型和繞線型兩類形式.鼠籠型繞組分為：單鼠籠、雙鼠籠和深梢鼠籠三種,通常它們均用純鋁一次鑄成,故其構(gòu)造簡單而結(jié)構(gòu)鞏固.繞線型繞組那么較為復(fù)雜,當(dāng)電動機(jī)容量較小時(shí)多采用與定子繞組相同的疊繞組,容量較大的電動機(jī)那么多采用相式波形繞組.三相異步電動機(jī)定子繞組的型式比擬多,根據(jù)它們不同的分布組合方式和特點(diǎn)分為：標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔1 1 .根據(jù)繞組線圈元件邊在梢內(nèi)的不同布置形式可分為單層繞組、雙層繞組和單雙層混合繞組.2 2 .根據(jù)繞組端部接線方式的不同,可以分為疊繞組和波繞組.3 3 .根據(jù)繞組布置形式及端部形狀的不同,分為鏈?zhǔn)嚼@組、

10、交叉鏈?zhǔn)嚼@組、同心式繞組、雙層疊繞組等.4 4 .根據(jù)繞組線圈制造工藝的不同,分為集中式繞組和分布式繞組及散繞線圈與成形線圈等.5 5 .根據(jù)電動機(jī)每極每相梢數(shù)在定子鐵心空間所占電角度的數(shù)值,分為 3030、6060、120120相帶繞組.因 6060相帶繞組的分布系數(shù)較高而且聯(lián)接較簡單,故絕大多數(shù)三相電機(jī)均采用 6060 相帶繞組.第 1 1 節(jié)繞組的類型與特點(diǎn)三相異步電動機(jī)的定子繞組都為分布式繞組,其常用繞組的類型及特點(diǎn)如下：一、單層繞組單層繞組就是在每個(gè)定子梢內(nèi)只嵌置一個(gè)線圈有效邊的繞組,因而它的線圈總數(shù)只有電機(jī)總梢數(shù)的一半.單層繞組的優(yōu)點(diǎn)是：繞組線圈少工藝比擬簡單；沒有層間絕緣故梢的利

11、用率高；單層結(jié)構(gòu)不會發(fā)生相間擊穿故障等.缺點(diǎn)那么是：繞組產(chǎn)生的電磁波形不夠理想,電機(jī)的鐵損和噪音都較大且起動性能也稍差,故單層繞組一般只用于小容量異步電動機(jī)中.單層繞組根據(jù)其線圈的形狀和端接局部排列布置的不同,分為鏈?zhǔn)嚼@組、交叉鏈?zhǔn)嚼@組、同心式繞組和交叉式同心繞組等.1 1 . .鏈?zhǔn)嚼@組是由具有相同形狀和寬度的單層線圈元件所組成,因其繞組端部各個(gè)線圈象套起標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔的鏈環(huán)一樣而得名.單層鏈?zhǔn)嚼@組應(yīng)特別注意的是其線圈節(jié)距必須為奇數(shù),否那么該繞組將無法排列布置.2 2 . .交叉鏈?zhǔn)嚼@組當(dāng)每極每相梢數(shù)為大于2 2的奇數(shù)時(shí)鏈?zhǔn)嚼@組將無法排列布置,此時(shí)就需采用具有單、雙線圈的交叉鏈?zhǔn)嚼@組.交叉

12、鏈?zhǔn)嚼@組與鏈?zhǔn)嚼@組的排列方法相同,但其極相組內(nèi)的線圈數(shù)不相等且線圈的節(jié)距也不相等.3 3 . .同心式繞組該繞組在同一極相組內(nèi)是由節(jié)距不等的大小線圈組成.極相組內(nèi)的所有線圈圍抱同一圓心而得名.4 4 . .交叉同心式繞組當(dāng)每極每相梢數(shù)為大于 2 2 的偶數(shù)時(shí)那么采用交叉同心式繞組的形式.單層同心式繞組和交叉同心式繞組的優(yōu)點(diǎn)為繞組的繞線、嵌線較為簡單,缺點(diǎn)為線圈端部過長耗用導(dǎo)線過多.現(xiàn)偶有用在小容量 2 2 極 4 4 極電動機(jī)以外,目前很少采用.二、雙層繞組雙層繞組的優(yōu)點(diǎn)是可以任意選用適宜的短距繞組以改善電磁波形,以及可用分?jǐn)?shù)梢繞組來削弱高次諧波等.在使用雙層繞組后電動機(jī)的電磁性能、力能指標(biāo)及

13、起動特性都比單層繞組好.雙層繞組的鐵心梢內(nèi)每梢均嵌放有兩個(gè)線圈元件邊,當(dāng)線圈元件的一個(gè)線圈邊嵌放在某一梢內(nèi)的下層,其另一個(gè)線圈邊那么放在另一梢內(nèi)的上層,雙層繞組有疊繞組和波繞組兩種.1 1 . .雙層疊繞組當(dāng)雙層疊繞組在每極每相梢數(shù)為整數(shù)時(shí),每個(gè)極相組那么由 q q 個(gè)線圈串聯(lián)組成.雙層疊繞組根據(jù)節(jié)距的不同,又分為全節(jié)距和短節(jié)距兩種雙層疊繞組.在該繞組的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔梢內(nèi)均嵌放兩個(gè)線圈元件邊分上下層布置,每個(gè)線圈的兩元件邊分處于繞組節(jié)距兩梢的上、下層.線圈元件那么用相同尺寸和形狀的繞線模繞制,因而繞組的端部排列整潔結(jié)構(gòu)牢固且使用壽命長.同時(shí)雙層疊繞組還是一種電氣性能優(yōu)良的繞組,故被普遍應(yīng)

14、用于三相異步電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子繞組中.2 2 . .雙層波繞組多用于大中型三相繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組及大型電動機(jī)的定子繞組.由于波繞組多采用扁銅導(dǎo)線彎制而成線圈,故其制造工藝較為復(fù)雜.三 .單雙層混合繞組四 .分?jǐn)?shù)梢繞組第 2 2 節(jié)定子疊繞組的特點(diǎn)三相異步電動機(jī)定子繞組的聯(lián)接必須保證使每個(gè)線圈元件都符合建立一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的整體要求.聯(lián)接時(shí)首先應(yīng)將各個(gè)線圈元件接成或繞成極相組；再把各個(gè)極相組聯(lián)接成并聯(lián)支路或相繞組指單路接法時(shí)；然后將各極相組聯(lián)接成相繞組并接上引出線.定子繞組根據(jù)電動機(jī)的極數(shù)與繞組實(shí)際形成極數(shù)的關(guān)系,分為顯極和庶極兩種接法.一、顯極接法與庶極接法的區(qū)別三相異步電動機(jī)繞組在采用顯極接法

15、時(shí),它的每個(gè)極相組或線圈均形成一個(gè)磁極的極性,因而電動機(jī)繞組的極相組數(shù)與其極數(shù)相等.為了使磁極的極性符合旋轉(zhuǎn)磁場按 N N 極、S S極相互交替產(chǎn)生的要求,故相鄰兩極相組內(nèi)的電流方向必須是相反的在進(jìn)行實(shí)際接線時(shí),相鄰兩極相組必須按尾端與尾端相接、首端與首端相聯(lián),也就是習(xí)慣上所講的每相繞組內(nèi)各極相組按“頭與頭相接、尾與尾相聯(lián)進(jìn)行聯(lián)接,也稱為反串聯(lián)接法.6060相帶和 3030相帶繞組都采用顯極接法.標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔在庶極接法的繞組中它的每個(gè)極相組(或線圈)那么產(chǎn)生兩個(gè)磁極的極性,繞組的極相組數(shù)僅為電動機(jī)極數(shù)的一半,而另外半數(shù)的磁極那么由極相組所產(chǎn)生磁通共同形成.在庶極接法的繞組中每個(gè)極相組所產(chǎn)生

16、磁極的極性都是相同的,因而在各相中所有極相組內(nèi)的電流方向也都相同.即每相內(nèi)相鄰兩極相組的聯(lián)接應(yīng)按首端與尾端相接,也就是按“頭與尾相接、尾與頭相聯(lián)的順串聯(lián)接法.采用庶極接法的繞組為 120120 相帶繞組.二、繞組的顯極接法顯極接法是三相異步電動機(jī)定子繞組應(yīng)用最廣泛最普遍的接法,就是三相同步電動機(jī)和三相交流發(fā)電機(jī)的定子繞組也都采用這種接法.下面將分別介紹該接法的各種聯(lián)接.1 1 . .極相組首尾端確實(shí)定在繞組的接線過程中,習(xí)慣上都喜歡在確定極相組的首尾端后再進(jìn)行下一步的聯(lián)接.由于每個(gè)極相組都有兩根出線端,即一根首端與一根尾端.而在一臺三相多極電動機(jī)的繞組中其出線端將非常多,對如此眾多的出線端不作統(tǒng)一規(guī)定那么在聯(lián)接時(shí)極易接錯(cuò).因此我們規(guī)定繞組線端的首端用箭頭的箭尾表示,用符號.X X 代表電流