第五章 三相异步电动机的基础知识（3）（课件）- 《变压器与电动机》同步教学（劳保版）

三相绕组必须满足的基本要求是： （1）绕组的结构要对称，空间上彼此相差120º电角度，各相阻抗要相等； （2）绕组结构要力求使磁动势、电动势波形接近正弦波，尽量减少谐波及其产生的损耗； （3）要有可靠的绝缘性能、机械性能，工艺性能好，省铜，散热好，维修方便。 §5—6　三相异步电动机绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 一、相关术语 1．线圈、线圈组、绕组 线圈是用相应绝缘等级的绝缘导线按一定形状、尺寸在绕线模上绕制而成的，可由一匝或多匝组成。 多个线圈按一定规则连接成一组就称为线圈组(一般一个相带为一组；线圈组按照一定规律连接在一起组成某相绕组。 三相电动机有三个绕组，常称为三相绕组。 单匝线圈 多匝线圈 多匝线圈简化图 线圈示意图 第五章 三相异步电动机的基础知识 2．极距 极距是指每一磁极所占圆周的距离(单位cm)，由于铁心内圆周表面均匀分布铁心槽，所以极距一般多用定子上的槽数来表示。 第五章 三相异步电动机的基础知识 3．线圈节距 一个线圈的两个有效边所跨定子圆周的距离称为节距，一般也用定子槽数来表示。 当y=τ时，称为整距绕组；较常使用；y<τ时，称为短距绕组，可节省导线；y>τ时，称为长距绕组，浪费导线，一般不用。 4．机械角度和电角度 一个圆周所对应的几何角度为360º，该几何角度就称为机械角度。 若电动机有p 对极，则 电角度=p×机械角度 第五章 三相异步电动机的基础知识 5．每极每相槽数 每相绕组在每个磁极下所占有的槽数就叫做每极每相槽数，可由下式计算 式中 m1——相数为3。 每个相带占有的电角度为60º，称为60 º相带。 6．极相组 将一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的线圈组叫极相组。 第五章 三相异步电动机的基础知识 二、三相定子绕组的构成原则 1.每相绕组在每对磁极下，按U1—W2—V1—U2—W1—V2相带顺序均匀分布。 2.展开图中每个相同极距内，绕组有效边中电流参考方向相同；相邻极距之间，绕组有效边中电流参考方向相反。 3.同一相绕组中，线圈之间的连线应顺着电流的参考方向进行。 4.为了节省铜，线圈的节距应尽可能短。 第五章 三相异步电动机的基础知识 三、三相单层绕组的展开图 展开图一般按以下步骤画出: 第一步，计算极距 和每极每相槽数q。 第二步，按 划分极距,按相同极距内绕组有效边中电流参考方向相同，相邻极距内绕组有效边中电流参考方向相反的原则，标出所有槽内线圈有效边的电流参考方向。 第三步，按q 槽划分相带(60°相带法),在每一对磁极极距(2 )内，按照U1—W2—V1—U2—W1—V2顺序标明相带。 第五章 三相异步电动机的基础知识 第四步,画出极相组线圈,并标明电流参考方向。 第五步,按极相组电流参考方向分别连接各相绕组,并标明绕组的首尾端,首端的引出线一定从U1相带、V1相带或W1相带中引出,尾端的引出线一定从U2相带、V2相带或 W2相带中引出,并且绕组首端与首端之间相隔120°电角度,绕组尾端与尾端之间相隔120°电角度。 第五章 三相异步电动机的基础知识 1．链式绕组 链式绕组是由相同节距线圈组成的，其结构特点是构成绕组的线圈一环套一环，形如长链。 例 某台三相异步电动机，定子槽数Z1=24，极数2p=4，定子绕组为单层链式绕组，请绘出绕组展开图。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (2)画出定子铁心槽,划分极距。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (3)划分相带。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (5)画出各相绕组展开图。 V相绕组 U 相绕组 W 相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 2.同心式绕组 例 某台三相异步电动机，定子槽数Z1=24，极数2p=4,绕组为同心式绕组，试绘出其绕组的展开图。 (2)~ (3)步与上例完全相同。 同心式绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心线圈(大线圈套在小线圈外面)经适当连接而成，这种绕组的端部较长，常用于两极电动机中。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (5)画出各相绕组展开图。 U 相绕组 V相绕组 W 相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 3.交叉链式绕组 交叉链式绕组主要用于q为奇数的小型三相异步电动机定子绕组中。 例 三相异步电动机型号Y-132S-4,定子槽数Z1=36槽,极数2p=4,采用单层交叉链式绕组,请绘出三相绕组展开图。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (2)画出定子铁心槽,划分极距。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (3)划分相带。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。 第五章 三相异步电动机的基础知识 (5)画出各相绕组展开图。 U 相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 V相绕组 W 相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 第五章 三相异步电动机的基础知识 第五章 三相异步电动机的基础知识 24槽4极单层链式绕组展开图 a)分极、分相图、U相绕组 b)三相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 2．同心式绕组 同心式绕组的结构特点是：各相绕组均由不同节距的同心线圈经适当连接而成。 24槽4极单层同心绕组展开图 第五章 三相异步电动机的基础知识 24槽2极单层同心绕组展开图 24槽2极单层同心绕组展开图 第五章 三相异步电动机的基础知识 3．交叉式绕组 交叉式绕组主要用于q为奇数(如q=3)的4极或2极的小型三相异步电动机定子中。这种绕组实质上是同心式绕组和链式绕组的一个综合。 三相36槽4极单层交叉式绕组展开图 a)U相绕组 b) 三相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 四、三相双层绕组 双层绕组是指每个铁心槽内有上层和下层两个线圈边，每个线圈的一条边嵌放在某一槽的上层，而另一条边则嵌放在相隔约一个极距的另一槽的下层，槽内的上、下层线圈边之间用绝缘材料相互绝缘，双层绕组的线圈数正好等于槽数。 第五章 三相异步电动机的基础知识 双层绕组的主要优点有： 1)可以采用短距绕组(一般约为y=5/6τ，以使绕组产生的旋转磁场波形更接近于正弦波形，从而降低电动机的损耗、噪声及振动。 2)所有线圈具有相同的形状和尺寸，便于加工和制造。 3)可以组成较多的并联支路，便于制造大容量的三相异步电动机，一般功率在10kW以上的国产电动机都采用双层绕组。 4)绕组端部排列整齐，有利于散热和增加机械强度。 第五章 三相异步电动机的基础知识 三相双层叠绕组展开图 U相绕组 三相绕组 第五章 三相异步电动机的基础知识 $$