点击下方 ，点击主页右上角“ · · · ”，设置星标，实时电机行业最新资讯来源：机电维修绕组是电和磁的桥梁，在绕组中通以电流，就会在电机气隙中产生磁??；气隙磁场相对于绕组做切割磁力线运动，就会在绕组中产生感应电势；而通电的绕组在气隙磁场中又会产生电磁力(转矩)。由此可见，绕组是机、电、磁的枢纽，在电机中起到核心的作用。电机绕组由许多导体通过一定的连接方式连接而成，不同的绕组匝数、导体截面、空间分布、连接方式、绝缘等级等绕组结构参数，所体现出的电磁性能、力能指标也不同，可以说电机绕组从很大程度上决定了电机的各项性能，因此人们常把绕组称作是电机的“心脏”。绕组同时也是电机中最复杂的组件，无论是结构、材料、电气连接还是成型工艺、嵌装工艺、绝缘处理等各方面，所涉及的专业面广，技术复杂，相互影响因素多，对电机的性能影响大，设计制约因素也多。绕组的设计及电磁性能的分析涉及的理论知识较为复杂，特别是绕组的磁势和电势谐波分析，是电机学的一大难点和重点，电机绕组的种类繁多，从电机绕组的功能和作用来分：有励磁绕组、阻尼绕组、电枢绕组等类别。励磁绕组主要是用来产生电机的气隙磁场或改变气隙磁场分布的，通常通以直流电流，常见的励磁绕组有同步电机的励磁绕组(常布置在同步电机转子测)和直流电机的主极绕组、换相极绕组、补偿绕组(常布置在直流电机的定子侧)；阻尼绕组通常是自行短路的绕组，布置在同步电机的转子上，对同步电机的振荡起阻尼作用，还可对同步电动机起到起到作用；电枢绕组是用于机电能量转换的，电枢绕组又分交流电枢绕组和直流电枢绕组，其中交流电枢绕组是指交流电机电枢上嵌装的绕组，同步电机和异步电机都属于交流电机，它们的电枢多为定子侧，无论是同步电机还是异步电机，它们的定子绕组是一样的，因此统称交流电机的电枢绕组为交流绕组或交流电机的定子绕组。除此之外还有直流电机的电枢绕组 ，常嵌装于直流电机的转子上，也称直流电机的转子绕组，通常直流电枢绕组与换向器连接，因此直流电枢绕组也称换向器绕组。由于励磁绕组和阻尼绕组的结构和原理相对比较简单，重点介绍电枢绕组，特别是交流电枢绕组，简称交流绕组。所谓导体，也叫线圈的直线边或有效边，顾名思义是电机的导电部分，通常用铜或铝等电的良导体包覆上绝缘制成，嵌放在电枢铁心的槽内，是用来感应电动势和通电后产生磁场的有效部分，也就是说导体是嵌装在铁心槽内的导线棒。只有导体是不能构成闭环电路的，必须在铁心的两端用导线按照一定的规律把不同的导体连接起来才能构成回路，这些在端部把不同导体连接起来的导线称为线圈端部，简称端部。通常线圈端部与所连接的导体用同样的材料制成，对高压电机，有时为了加强端部的绝缘，还要在端部增加一些绝缘和防电晕的材料。电机是基于电磁效应的机电能量转换装置，因此电机里面就少不了磁场，既然有磁场就必然有磁极。电机的气隙圆周上分布着许多磁极，这些磁极的个数叫做极数。由于在旋转电机的气隙圆周上分布的磁极都是N极和S极成对出现的，有时为了论述方便，也常用到极对数的概念，极对数就是极数除以2得到极对数，通常极对数用p表示，极数就是2p。电机的气隙是一个闭合的圆周，一个闭合圆周的角度是360o(或2π)，这360o(2π)的角度就称作整个气隙圆周的机械角度，如果某些论述中指的不是整个气隙圆周，而是圆周的某一部分(圆弧)，那么这一部分圆弧的实际几何角度就叫作这部分圆弧的机械角度。电机气隙圆周上分布着许多对磁极，设这些磁极的磁场是按正弦分布的，当这些磁极旋转时，定子槽内的导体就会感应出交流电势，感应电势为e=Em?sinωt，其中正弦(sin)后面的ωt也代表的是一个角度，这个角度被称为电角度。显然旋转磁场每扫过一对磁极，导体内的感应电势就会变化一次，意味着电角度变化了360o，也就是说磁场每转过一对磁极的机械角度，就相当于扫过了360o的电角度，若气隙圆周上有p对极，则每旋转一圈(360o机械角度)，就相当于扫过了p?360o的电角度，因此电角度和机械角度的关系就是：电角度=p?机械角度，相应地：电角速度(或角频率)=p?机械角速度，即：ω=p?Ω ⑴对于两极电机(p=1)，电角度与机械角度就是相等的，电角频率ω也与机械角速度Ω相等。电枢(定子)铁心圆周上均匀开有许多的槽，导体就是嵌放在这些槽内。相邻两个槽之间间隔的几何角度称为机械槽距角，若电枢铁心圆周上均匀开有Z1个槽，则机械槽距角就是360o/Z1。当磁场旋转时，定子槽内导体就会被旋转磁场依次扫过，前面的槽内导体总是被先扫过，后面槽内的导体被依次后扫过，因此后面槽内导体中的感应电势总是滞后前面槽内导体中的感应电势，也就是说相邻两个槽内导体的感应电势总是存在着一定的相位差，这个相位差显然是一个电角度，pk10直播计划群515038把相邻两槽内导体感应电势的相位差称为电槽距角。由于电角度与机械角度的关系是：电角度=p?机械角度，因此：电槽距角=p?机械槽距角。由于电槽距角这个概念在许多文献中，包括本系列文章后续论述中会经常用到，而机械槽距角用得较少，因此通常把电槽距角简称为槽距角，因此在没有特别说明的情况下，后续内容中出现的槽距角都是指电槽距角，如果用到机械槽距角会专门用全称以示区别。导体通过一定的连接方式连接起来就构成了绕组，电机运行时，总是有某些导体中的电流相位是相同的，pk10直播计划群515038称这些具有同相位电流的导体组成的绕组叫一相绕组，不同相绕组中的电流相位是不同的，有多少个不同相位的绕组就称相数是多少。只有一相绕组的电机叫单相电机，相数为2及2以上的电机为多相电机，理论上电机绕组的相数可以是任意正整数，常见电机绕组的相数包括单相、三相、五相、六相…等，最为常见的还是三相。一相绕组是由许多内部电流同相位的导体连接而成的，同一相绕组中的导体在一个极下往往是集中分布在一定角度范围内的槽里，pk10直播计划群515038把一个极下属于同一相绕组所占的槽的电角度分布范围叫做相带。首先相带是指一个角度范围，这个角度范围是指电角度范围；其次，在这个电角度范围内的槽里嵌放的所有导体(如果是双层绕组，指所有上层边导体或下层边导体)都属于同一相绕组，不存在其它不同相的导体；第三，同一相绕组的导体都分布在这个电角度范围内，没有导体分布超出这个电角度范围。pk10直播计划群515038知道一个极的电角度范围是180o，对于三相绕组，那么每相就平均占有60o的范围，因此pk10直播计划群515038称三相绕组的相带是60o相带，如图2所示，如果是m相绕组，那么每相就占有180o/m电角度的范围，因此m相绕组的相带就是180o/m相带。需要提醒的是，这里说的相带是平均相带范围，实际电机的绕组可能在不同极下分布的相带范围不一样，可能会出现同一相绕组在不同极下相带不相等，或同一极下不同相的绕组相带也不相等，即出现所谓的“大小相带”情况，但无论什么情况，它们的平均相带都是180o/m。关于实际电机绕组的相带划分和绕组分布，非常复杂。电枢铁心上开有许多的槽，pk10直播计划群515038又把它们分配到各个极和各个相里。所谓每极每相槽数，就是每个极每相分得的槽数，即总槽数除以极数再除以相数就得到每极每相槽数。设定子总槽数为Z1，极数为2p，相数为m，则每极每相槽数：q=Z1/(2p?m) ⑵需要指出的是，这个每极每相槽数q可能是一个整数，pk10直播计划群515038称这种绕组为整数槽绕组；也可能是一个除不尽的分数，pk10直播计划群515038称这种绕组为分数槽绕组。对于分数槽绕组，每极每相槽数q是一个分数，而实际电机中槽数不可能有分数，因此对于分数槽绕组，q指的是每极每相所占槽数的平均值，实际电机中一相绕组会在有的极所占槽数多，有的极所占槽数少，但平均值为q。通过端部把不同两个槽内的导体连接起来就构成一个完整的线圈。一个线圈可能只有两个导体串联而成，pk10直播计划群515038称之为单匝线圈，也就是说单匝线圈就是只绕一圈的线圈，它包括两个导体；如果线圈绕了N圈，就称之为N匝线圈，这个N就叫线圈的匝数，也就是线圈绕的圈数。一个N匝线圈由2N个导体串联而成。电机运行时，线圈里是有电流存在的，如果线圈中的电流比较大，就需要用更粗一些的导线来绕制，但导线太粗时绕线就比较困难，使得线圈制造的工艺性不好，同时导线太粗，通交流电流时会存在集肤效应和临近效应等问题，使得导线的利用率降低，为了解决这些问题，往往采用多根(股)导线并绕的方式来绕制线圈，也就是采用一束截面较细的导线来代替一根截面较粗的导线来绕制，这一束截面较细的多根导线其实就相当于一根截面较粗的导线，pk10直播计划群515038把这一束细导线的根数称为并绕根数，也叫并绕股数。导体都是嵌放在槽内的，一个槽内嵌放了多少根导体，就叫作每槽导体数。关于并绕根(股)数和每槽导体数这两个术语，经常有人在概念上弄混淆，这里补充解释三点：① 如果线圈是单根导线并绕的，那么每个槽内有多少根导线，每槽导体数就是多少。② 如果线圈是由多股(设为n股)导线并绕的，那么这n股导线相当于一根导体，如果这n股导线并绕了N匝，那么对于单层绕组，在一个槽里会有n?N根导线，但每槽导体数不是n?N，而是N；对于双层绕组，每槽导体数应该是上下两层线圈边的导体数总和。③ 并绕根数和每槽导体数的本质区别在于：并绕的各股导线之间是并联关系，在同一个位置截面上，各股之间是等电位，从这个角度看，股间可以不需要绝缘，但考虑到集肤效应和临近效应，股间通?；故切枰欢ǖ木档?，只不过因集肤效应和临近效应产生的电势差很小，所以股间绝缘可以比较简单、较薄，以致于有的用表面氧化层作为股间绝缘；而每槽导体中的各导体之间是串联关系，不同导体之间存在电势差，需要用匝间绝缘来隔离开来。用线圈端部把两个槽内的导体串联起来就构成了一个线圈，一个线圈的匝数可以是1匝(单匝)或多匝，再把一个或若干个相带内的线圈串联起来就构成一个线圈组，也叫极相组。极相组是构成绕组的基本单元，一个电机中可能有一个或多个极相组，每个极相组均有一个共同的特点，就是同一相里所有的极相组产生的感应电势都是大小相等，相位相同(或相反)的，每相的各个极相组之间可以串联也可以并联，可以根据电磁设计的需要，灵活地进行各种串并联连接。每相串联匝数是指每相中所有串联线圈的匝数之和。这里要特别强调，串联！串联！串联！重要的事说三遍，是所有串联线圈的匝数之和，多路并联时，只看一条并联支路的总匝数即为每相串联匝数。如果某相绕组由四条支路并联而成，每条支路有九只线圈串联而成，每个线圈的匝数是七匝，那么该绕组的每相串联匝数为9*7=63匝，而不是9*7*4=252匝！有时为了论述方便，用每相串联导体数，由于每匝包括两个导体，因此每相串联导体数N和每相串联匝数W的关系为N=2W。由于极相组之间可以串联也可以并联，每相绕组并联支路的条数称为并联支路数，如果把所有的极相组都并联起来，就构成了最大并联支路数，最大并联支路数对电机设计具有重要的意义，最大并联支路数越多，绕组的串并联组合方式就越多，设计的灵活性就越大。最大并联支路数取决于每相的极相组数，有多少个极相组最多就可以得到多少条并联支路，而每相能有多少个极相组，则取决于极数、相数、槽数以及绕组种类等多种因素。交流绕组的构成原则交流绕组就是将各槽内导体(有效边)按电势叠加的原则连接起来，构成多相对称的电路。首先强调一个重要结论：交流绕组产生的电势和磁势以及最终体现出的电磁性能，只与连接的导体有关，而与连接的次序无关。也就是说，只要连接的是同样槽内的导体，先连哪个后连哪个没有关系，最终体现出的电磁性能基本都是一样的，只是端部不同，可能会存在端部漏抗和直流电阻略有不同。具体连接原则如下：① 最大电势叠加原则在一定的导体数下，合成的基波(工作波)电势和磁势最大。具体包括：单个线圈的两个线圈边合成的基波电势和磁势最大；各线圈串联以及各线圈组串联时得到的基波合成电势和磁势最大。② 非工作谐波最小原则连接构成绕组后产生的电势和磁势中，非工作谐波的成分应尽量地小。具体体现在：对于正弦波工作的绕组，产生的电势和磁势尽量接近正弦；对于方波工作的绕组，某些谐波可能也是工作波，这些谐波也会产生有效转矩，可以不予限制，但有些谐波是非工作波，在绕组连接时应该尽量使这些非工作谐波最小。③ 对称原则多相绕组的空间布置应对称；各相绕组产生的电势和磁势应对称；每相绕组所占槽数、串联的导体数应相等，各相电阻和电抗要平衡。要满足对称原则的一个必要条件，就是电枢的总槽数必须能够被相数整除，即Z1/m=整数。④ 工艺性原则由于绕组产生的电势和磁势只与所连接的导体有关，与连接次序无关，因此先连哪个导体、后连哪个导体取决于工艺性和经济性，以工艺简便易行、故障处理和维修方便为原则。⑤ 经济性原则由于导体的连接次序可以任意，因此绕组连接时应尽量使绕组端部最短，节省端部用铜量，减小端部铜耗。以上原则有些可能是相互矛盾的，甚至在某些制约条件下可能无法同时满足，这就需要根据具体情况和主要因素进行权衡。交流绕组的分类交流绕组的分类方法很多：① 按相数来分：可分为单相绕组和多相绕组。只有一相的绕组称为单相绕组；两相及两相以 上的绕组称为多相绕组。② 按槽内导体层数分：可分为单层绕组、双层绕组。一个槽内只有一层导体的叫单层绕组；有两层导体的叫双层绕组，特殊情况时可能还有四层甚至更多层绕组。③ 按每极每相槽数q来分：可分为整数槽绕组和分数槽绕组。q为整数的绕组称为整数槽绕组；q为分数的绕组称为分数槽绕组。其中q=1时称为集中绕组，q≠1时称为分布绕组。之所以叫集中绕组，是指每极每相的感应电势和磁势都是集中由一个线圈产生，而不是由分布在不同槽内的导体联合产生，因此pk10直播计划群515038把q=1的绕组叫做集中绕组。同理，q≠1时，每极每相的感应电势和磁势都是由分布在多个槽内的导体联合叠加产生，因此称其为分布绕组。④ 按线圈的连接规律来分：可分为叠绕组、波绕组、同心式绕组、链式绕组、交叉式绕组等等多种型式的绕组，具体在后续内容中详解。绕组的构成过程及步骤分相分相就是把定子槽分配到各相中，对于m相Z1槽绕组，每相可分得Z1/m个槽，但并不是简单地把相邻的Z1/m个槽分配给一相即可，而是根据对称原则和最大基波电势叠加原则进行分配。具体分相步骤如下：① 列出绕组的基本参数。主要包括：槽数Z1、相数m、极数2p。② 计算每极每相槽数q。q=Z1/(2p?m) ⑴式中：Z1为定子槽数；p为极对数；m为相数。③ 给每个槽编号首先沿定子内圆周按转子旋转方向(通常为逆时针)依次给每个槽编号(1，2，3…)。④ 绘制槽电势星型图由于定子槽是分布在p?360o的电角度内，相邻两个槽内导体感应电势的相位差就是一个电槽距角。pk10直播计划群515038以槽号来命名该槽内导体电势(简称槽电势)相量，把各槽内导体的感应电势用相量图来表示，该相量图称为槽电势星型图，槽电势星型图反映了各槽导体中感应电势的相位关系，所有定子槽内导体的感应电势都分布在360o的电角度范围内，对于不同的极槽配合，某些槽内导体的感应电势相位可能会出现周期性重叠现象，每重叠一层，pk10直播计划群515038称之为一个单元电机。⑤ 划分相带对于m相绕组，每相的平均相带即为180o/m，当然实际的相带可以是大小不等的，但平均相带仍然是180o/m。关于不等相带问题，后续详述。对于整数槽绕组，都可以划分为宽度相等的相带，称为等相带。本着由浅入深的原则先介绍简单的等相带划分，不等相带划分将在分数槽绕组中详细讲解。以三相绕组为例，按照最大基波电势叠加原则，首先将槽电势星型图上的所有相量划分为六个180o/3=60o的相带，这样将来每个相带所属的槽内导体串联会得到比较大的基波电势；然后把这六个相带分配到三相中去。按照对称原则，三相绕组所属的相带必须互差120o，如果某个相带被分配给A相，那么B相的相带应该滞后A相120o，C相的相带应该超前A相120o。根据最大基波电势叠加原则，与A相相带成180o(反相)的相带也应该属于A相，但由于相位相反，因此称为-A相带，通常记为X相带；同理与B相带和C相带相位相反的相带分别记为Y相带和Z相带。这样就把六个相带全部划分完毕。按照从超前到滞后的顺序，各相带的次序依次为A—Z—B—X—C—Y…。需要说明一下的是，所谓从超前到滞后的顺序：在定子圆周上看为转子旋转方向(逆时针)，在槽电势星型图上为顺时针，因为通常定义相量是逆时针旋转的，顺时针方向各相量依次滞后。三相整数槽单层绕组的构成。交流绕组的构成原则交流绕组就是将各槽内导体(有效边)按电势叠加的原则连接起来，构成多相对称的电路。首先强调一个重要结论：交流绕组产生的电势和磁势以及最终体现出的电磁性能，只与连接的导体有关，而与连接的次序无关。也就是说，只要连接的是同样槽内的导体，先连哪个后连哪个没有关系，最终体现出的电磁性能基本都是一样的，只是端部不同，可能会存在端部漏抗和直流电阻略有不同。具体连接原则如下：① 最大电势叠加原则在一定的导体数下，合成的基波(工作波)电势和磁势最大。具体包括：单个线圈的两个线圈边合成的基波电势和磁势最大；各线圈串联以及各线圈组串联时得到的基波合成电势和磁势最大。② 非工作谐波最小原则连接构成绕组后产生的电势和磁势中，非工作谐波的成分应尽量地小。具体体现在：对于正弦波工作的绕组，产生的电势和磁势尽量接近正弦；对于方波工作的绕组，某些谐波可能也是工作波，这些谐波也会产生有效转矩，可以不予限制，但有些谐波是非工作波，在绕组连接时应该尽量使这些非工作谐波最小。③ 对称原则多相绕组的空间布置应对称；各相绕组产生的电势和磁势应对称；每相绕组所占槽数、串联的导体数应相等，各相电阻和电抗要平衡。要满足对称原则的一个必要条件，就是电枢的总槽数必须能够被相数整除，即Z1/m=整数。④ 工艺性原则由于绕组产生的电势和磁势只与所连接的导体有关，与连接次序无关，因此先连哪个导体、后连哪个导体取决于工艺性和经济性，以工艺简便易行、故障处理和维修方便为原则。⑤ 经济性原则由于导体的连接次序可以任意，因此绕组连接时应尽量使绕组端部最短，节省端部用铜量，减小端部铜耗。以上原则有些可能是相互矛盾的，甚至在某些制约条件下可能无法同时满足，这就需要根据具体情况和主要因素进行权衡。交流绕组的分类交流绕组的分类方法很多：① 按相数来分：可分为单相绕组和多相绕组。只有一相的绕组称为单相绕组；两相及两相以 上的绕组称为多相绕组。② 按槽内导体层数分：可分为单层绕组、双层绕组。一个槽内只有一层导体的叫单层绕组；有两层导体的叫双层绕组，特殊情况时可能还有四层甚至更多层绕组(略)。③ 按每极每相槽数q来分：可分为整数槽绕组和分数槽绕组。q为整数的绕组称为整数槽绕组；q为分数的绕组称为分数槽绕组。其中q=1时称为集中绕组，q≠1时称为分布绕组。之所以叫集中绕组，是指每极每相的感应电势和磁势都是集中由一个线圈产生，而不是由分布在不同槽内的导体联合产生，因此pk10直播计划群515038把q=1的绕组叫做集中绕组。同理，q≠1时，每极每相的感应电势和磁势都是由分布在多个槽内的导体联合叠加产生，因此称其为分布绕组。④ 按线圈的连接规律来分：可分为叠绕组、波绕组、同心式绕组、链式绕组、交叉式绕组等等多种型式的绕组，具体在后续内容中详解。单线圈的构成为了讲解绕组构成的步骤连贯，以下的步骤序号延续上面的序号。⑥ 连接两个槽内导体构成单线圈通过端部将两个槽内的导体连接起来组成一个单线圈，单线圈可以是只有一匝的单匝线圈，也可以是多匝线圈。应该把哪两个槽内导体连接起来构成单线圈呢？根据最大基波电势叠加原则，当然是把两个互差180o电角度的两个槽内的导体反向串联起来得到的基波电势最大。如图2所示，互差180o电角度的槽内导体，如果一个导体正处于N极正下方，则另一个导体就恰好处于S极的正下方，因此两个导体中的感应电势大小相等，相位相反，将二者反向串联起来必然基波电势最大。说到这里，需要补充介绍两个个术语：一个是节距，一个单线圈的两个边所跨越的距离称为第一节距(简称节距)，用Y1来表示，节距Y1即可以用所跨越的槽数表示，也可以用所跨越的弧长表示，有时还可以用所跨越的电角度表示。另一个术语是极距，所谓极距就是一个磁极在电枢圆周上所覆盖的距离，通常用τ来表示极距，极距也可以用槽数、弧长或电角度表示，用电角度表示时一个极距τ=180o电角度。如果线圈节距Y1＜τ，则称为短距线圈或短距绕组；如果线圈节距Y1=τ，则称为整距线圈或整距绕组；如果线圈节距Y1＞τ，则称为长距线圈或长距绕组。根据最大基波电势叠加原则，整距线圈获得的基波电势最大，但由于受某些条件制约，或为了贯彻非工作谐波最小原则，有时也会采用短距或长距线圈。整数槽单层绕组必须采用整距线圈；整数槽双层绕组，为了削弱谐波通常采用短距线圈；分数槽绕组受极槽配合制约可能会采用短距或长距线圈。极相组的构成⑦ 连接单线圈构成极相组按照分相的结果，把同一相中一个相带或若干个相带中的各槽线圈串联起来就构成一个极相组。并不是每个相带中的线圈串联都可以构成一个完整的极相组，构成极相组的条件是同一相中的各极相组产生的电势必须大小相等，相位相同或相反，各极相组之间即可以并联也可以串联。关于如何才能构成一个极相组，后续会根据具体情况详细讲解，这里只是先提示一下，现在不懂没关系。相绕组的构成⑧ 连接极相组构成一相绕组根据电磁设计的需要，把同一相的所有极相组通过串并联连接起来就构成了一相绕组。多相绕组的构成⑨ 把每相绕组按要求连接起来构成多相绕组根据电磁设计需要，把各相绕组连接起来就构成了多相绕组。最为常见的三相绕组一般有两种连接方式，一个是星形连接(Y接)，另一种是三角形连接(Δ接)。特殊情况下还有一些其他连接方式，如延边三角形连接、双星型连接、还有时三相首尾都引出，供H桥连接等等。这些特殊连接方式本文不做详细介绍。⑩ 绘制绕组展开图。交流绕组的构成和连接关系，通常用绕组的展开图来体现。所谓绕组展开图，就是把定子铁心沿母线剖开并展平，从定子内表面观察绕组连接关系。介绍一下三相整数槽单层绕组的构成方法，注意是三相、整数槽、单层绕组，单层绕组与双层绕组的最大区别就是：由于单层绕组每个槽内只有一层导体，而一个线圈需要有两个线圈边，因此单层绕组的单线圈总个数等于总槽数的一半；双层绕组由于每槽内有两层导体，因此双层绕组的线圈总个数就等于总槽数。由于双层绕组的线圈个数比单层绕组多了一倍，因此绕组连接更加灵活多样。最简单绕组的构成方法：① 电机绕组基本数据：m=3相，Z1=6槽，2p=2极。② q=Z1/(m?2p)=6/(3?2)=1，即每极每相槽数为q=1，为整数槽集中绕组。③ 给每个槽编号。沿定子内圆周按转子旋转方向的顺序给六个槽依次编号(1#～6#)?；嬷撇鄣缡菩切屯?。由于是两极电机，那么这六个槽就分布在360o的电角度内，电槽距角α=360/6=60o，即相邻两个槽内导体的感应电势的相位就相差60o电角度，各槽导体的相位顺序依次为1—2—3—4—5—6—1…循环。pk10直播计划群515038以槽号来命名该槽电势相量，把各槽电势用相量图来表示，如图4所示，该相量图的形状好像一个闪光星星，因此称为槽电势星型图。1#相量超前2#相量60o，2#相量超前3#相量60o，3#相量超前4#相量60o…依次循环。⑤ 划分相带。对于三相绕组，可分为六个60o相带，由于总槽数为6，也是6个相带，因此每个相带60o内只包括一个槽，反过来说，一个槽就占据了60o电角度。假设把1#槽所在的相带分配给A相，那么根据对称原则，B相相带应该滞后A相120o电角度，C相的相带应该滞后B相120o电角度，因此3#槽所在的相带就应该分配给B相，5#槽所在的相带就应该分配给C相。由于4#槽所在的相带与1#槽所在的相带相位相反，因此4#槽所在的相带为-A相带，记为X；同理6#槽所在的相带记为Y；2#槽所在的相带记为Z，沿着转子旋转方向的相带顺序依次为A—Z—B—X—C—Y—A…循环，这个规律适用于各种类型的三相绕组。⑥ 单线圈的构成。如前所述，通过端部将两个槽内的导体连接起来组成一个单线圈。应该把哪两个槽内的导体连接起来呢？根据基波电势最大原则，当然是要把相位差180o电角度的两个槽内导体反向串联起来合成的基波电势最大！此时节距Y1=τ，因此该线圈是整距线圈，对于单层绕组来讲，没有其它选择，只能构成整距线圈，因此整距线圈是单层绕组的必然选择！对于本例就是将1#槽内导体和4#槽内导体反向串联起来构成A相的一个单线圈；同理将3#槽内导体和6#槽内导体反向串联起来构成B相的一个单线圈；将5#槽内导体和2#槽内导体反向串联起来构成C相的一个单线圈。⑦ 极相组的构成。对于本例，由于每相只有一个线圈，因此这一个线圈也就是一个极相组，三相共三个极相组。⑧ 相绕组的构成。对于本例，由于每相只有一个线圈、一个极相组，因此它们也就分别是三相的相绕组。⑨ 三相绕组的构成。把上述三个相绕组可以接成星接或角接就构成了三相绕组。⑩ 该绕组的展开图及绕组在各槽内分布。上述绕组如果有一个两极转子沿逆时针方向旋转，在三相绕组中就会感应出三相电势，可见三相电势是互差120o相位的对称三相电势。本例两极六槽单层绕组是三相交流电机最简单的绕组，通常是用来讲解交流电机的原理时采用的电机模型，因此它是一个原理模型，主要展现了电机绕组产生三相对称感应电势的原理，之所以用这个绕组作为示例，目的也是为了说明三相绕组的构成原理，但本示例并不能全面反映绕组构成过程的所有概念和细节，从前面的讲解中也可以清楚地看到：由于是q=1的集中绕组，因此不能展现出分布绕组的概念和意义；第⑥步骤没有更多的选择来体现短距、长距线圈的构成方法；第⑦、⑧步骤更是没有实质性内容，所以也没有展现出极相组以及相绕组的构成过程。实际的电机也很少采用这种极槽配合的绕组。?两极12槽三相单层绕组为了进一步说明绕组的某些概念和构成方法，pk10直播计划群515038不失一般性地再用一个两极12槽单层绕组来全面展示一下绕组的构成过程。关于绕组构成的步骤前面的示例已经讲得很清楚了，pk10直播计划群515038就不重复所有的步骤，只是对某些步骤中没有充分展示的概念和绕组构成的灵活性方面进行补充讲解。关于分布绕组的理解本例中q=12/3/2=2≠1，因此是一个分布绕组。如果只是死套概念q≠1就是分布绕组，可能你对“分布”和“集中”的差别理解并不深刻，如何来理解更加深刻呢？每个相带只包括一个槽，所有该相带的导体都集中在这一个槽里，因此pk10直播计划群515038叫它“集中”绕组。这种绕组由于槽数很少，必然槽距很大；若同样的总导体数放在一个槽里，就必然需要开很大的槽面积，这样在定子内圆周上的齿槽就显得很不协调。试想，如果把这些导体分散放在两个(甚至更多个)槽里，就会协调许多，因此自然就想到了在一个相带里，把一个槽变成两个槽(甚至更多槽)，这样就变成了图6b所示的q=2的槽电势星型图，此时槽距角α=360/12=30o，两个相邻槽分布在一个相带里，相带仍然是60o相带。然后把原来“集中”在一个槽里的导体“分散布置”(简称“分布”)在两个槽里，这样把所有的导体串联起来，产生的合成感应电势的相位仍然会与原来集中在一个槽里时的合成电势相位完全一致，三相的相位差仍然是互差120o的对称绕组，因此这就诞生了传说中的“分布绕组”！pk10直播计划群515038把上述一个相带里只包括一个槽裂变成两个槽的这波骚操作叫做“裂槽”，根据需要，只要把集中绕组的一个槽适当裂变为多个槽，定子内圆周上的齿槽分布就会看着舒服多了。当然，把集中绕组变成分布绕组不仅仅是为了看着舒服，更重要的是分布绕组会比集中绕组的电磁性能更好，更有利于削弱高次谐波，这个意义才更大。说了半天分布绕组的好处，其实它也有缺点。导体分布在两个槽内后，虽然合成电势的相位没有变化，但在合成电势的大小方面，由于集中布置时合成电势大小就是各导体电势直接代数相加；而分散布置时，两个槽内导体的电势必须是相量相加，由于两槽内导体电势存在一定的相位差，因此分布绕组的合成电势幅值必然会小于集中绕组的合成电势幅值，也就是说，在感应电势大小方面，分布绕组的感应电势是有损失的，必须在原来集中绕组感应电势的基础上打一个折扣。（二）单线圈的构成本例中q=2，这就给第⑥步骤——单线圈的构成提供了多种灵活的选择。对于单层绕组，当然还是要A相带中的两个槽(1#和2#)内导体分别与X相带中的两个槽(7#和8#)内导体连接构成单线圈，但这里就有了三种选择：一是1～7，2～8构成两个单线圈，二是1～8，2～7构成两个单线圈，三是1～8，2～7构成两个单线圈。三种单线圈连接方式不同，各有特点，所示的连接方式叫作叠绕组方式，其特点是两个单线圈的节距相等，也称等绕组，两线圈的端部一个叠在另一个上面，因此称其为叠绕组；连接方式虽然连接的槽内导体是一样的(都是1～8，2～7)，但二者端部不一样，同心式绕组方式，其特点是两个单线圈的节距不同，2～7的线圈是一个短距线圈，1～8的线圈是一个长距线圈，二者组成了一个像同心圆一样的形状，因此称其为同心绕组；链式绕组方式，其特点是两个单线圈的节距相同，2～7的线圈是一个短距线圈，1～8的线圈同样是一个短距线圈，只不过其端部的跨接与2～7线圈相反，二者组成了一个像链条环一样的形状，因此称之为链式绕组。在经济性方面，以上三种连接方式同样各具特点，叠绕组的两个单线圈节距相同，都是整距Y1=6，即端部跨越6槽；同心式绕组的两个单线圈一个短距Y1=5，一个长距Y1=7，但平均跨距仍然是6，因此这两种绕组的端部用铜量基本相等。链式绕组的两个单线圈一模一样，且都是短距线圈，节距都是Y1=5，比前面两种接法的绕组端部跨距短，因此这种绕组端部用铜量会小，可以节省成本。从工艺性方面看，对于本例来讲，由于是单层绕组，通常是散嵌绕组，三种绕组的工艺性相当，工艺性都不错。如果是其他型式的绕组，如双层绕组、成型绕组等，通常是叠绕组端部更加整齐美观，且由于是等绕组，所有线圈都一模一样，因此模具种类会少，有利于工艺性。另外通常同心式绕组更便于机械嵌线。极相组的构成以上三种绕组型式中，叠绕组的两个单线圈中电势存在相位差，二者不能并联，必须串联，因此这种接法每相只能构成一个极相组；同心式绕组的两个单线圈虽然电势相位相同，大小也相同，但由于两个线圈的端部跨距不同，导致两个线圈的直流电阻和端部漏抗就不同，它们之间也只能串联不能并联，因此这种接法也只能构成一个极相组；链式绕组的两个单线圈一模一样，两个线圈电势大小相等、相位相同，直流电阻和电抗也相同，它们之间即可以串联也可以并联，因此这种接法就可以构成两个极相组。相绕组的构成以上三种接法中，前面两种都只能构成一个极相组，因此它们都只能是一路并联构成一个相绕组；最后一种链式接法构成了两个极相组，它们即可以串联构成一个相绕组，也可以并联构成一个相绕组，因此这种连接方式的最大并联支路数是2。多对极时的槽电势星型图就本例来讲，q=24/4/3=2，与示例2的每极每相槽数相同，都是q=2。由于是两对极24槽，每对极下同样是12槽，如果前12个槽(1#～12#)位于第一对极下，那么后12个槽(13#～24#)就位于第二对极下，电槽距角α=2?360o/24=30o，这样前12个槽与后12个槽在其极对数下的相对位置就是一一对应的，也就是说1#槽的槽电势与13#槽电势相位相同；2#槽电势与14#槽电势相位相同；3#槽电势与15#槽电势相位相同…以此类推。所不同的是本例的槽电势星型图中每个槽电势相量标注了两个槽号，其它都完全一样，相带划分也完全一样，只不过由于本例有两层重叠，因此每个相带标记中就包含了两个相带。由本例推而广之，得出一个推论：对于多对极整数槽绕组，每对极下的槽电势都是呈周期性重复的，有多少对极，槽电势星型图就重叠多少层，也就是说，重叠的层数与极对数相等，pk10直播计划群515038把一对极及其所属的槽数称为一个单元电机，有多少层重叠，就叫有多少个单元电机，因此对整数槽电机，单元电机个数就是极对数。单线圈的构成由于本例包括了两个单元电机，每个单元电机相同，都是两极12槽，因此单线圈的构成也是一样的，也有三种连接方式：叠绕组、同心式绕组、链式绕组。只不过由于多了一个单元电机单线圈个数会多出一倍。添加小编微信，更多资料等你~ 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