交流繞組及其電動勢和磁動勢第一頁，共四十頁，2022年，8月28日

本章主要內容1.交流繞組的連接規律

2.正弦磁場下交流繞組的感應電動勢

3.通有正弦電流時單相繞組的磁動勢

4.通有對稱三相電流時的磁動勢

第二頁，共四十頁，2022年，8月28日4.1交流繞組的構成原則和分類一、構成原則

(1)、合成電動勢和合成磁動勢的波形要接近于正

(2)、對三相繞組，各相的電動勢和磁動勢要對稱，弦形、幅值要大；電阻、電抗要平衡；

(4)、絕緣要可靠，機械強度、散熱條件要好，制造要方便。(3)、繞組的銅耗要小，用銅量要省；第三頁，共四十頁，2022年，8月28日

二、分類按相數：單相和多相繞組；按槽內層數：單層和雙層；

按每極下每相槽數：整數槽和分數槽；

按繞法：疊繞組和波繞組。第四頁，共四十頁，2022年，8月28日

的三相交流電機，其定子繞組大多采用（1）可以選擇最有利的節距，并同時采用分布繞組，

（3）端部形狀排列整齊，有利于散熱和增強機械（2）所有線圈具有相同的尺寸，便于制造；主要優點：特點：繞組的線圈數等于槽數。

4.2三相雙層繞組雙層繞組。（雙層繞組和單層繞組的比較、交流繞組的模型）以改善電動勢和磁動勢的波形；強度。第五頁，共四十頁，2022年，8月28日一、槽電動勢星形圖和相帶劃分

體（槽號）是如何分配的。

現以一臺相數，極數，槽數的定子來說明槽內導體的感應電動勢和屬于各相的導第六頁，共四十頁，2022年，8月28日1、概念定子每極每相槽數：式中，

Q—定子槽數；

p

—極對數；

m—相數。相鄰兩槽間電角度：

此角亦是相鄰槽中導體感應電動勢的相位差。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日2、槽電動勢的星形圖如圖4－1表示36槽內導體感應電動勢的相量圖，亦稱為槽電動勢星形圖。

以A相位例，由于，故A相共有12個槽

相帶：每極下每相所占的區域。A相帶：1、2、3線圈組（）

與19、20、21（）X相帶：10、11、12

（）

與28、29、30（）

將四個線圈組按照一定的規律連接，即可得到A相繞組。第八頁，共四十頁，2022年，8月28日

同理，B相距離A相電角度處，C相距離A相

電角度處，可按(圖4－1)所劃分的相帶連成B、C相帶繞組：每個相帶各占電角度。各個相帶的槽號分布。（表4-1）兩相繞組。由此可得到一個三相對稱繞組。第九頁，共四十頁，2022年，8月28日二、疊繞組疊繞組：繞組嵌線時，相鄰的兩個串聯線圈中，串聯時應將極相組A和極相組X反向串聯，即首－首

為避免電動勢或電流所形成的磁場互相抵消，

極相組A的電動勢、電流方向與極相組X的電動勢（圖4-3）后一個線圈緊“疊”在前一個線圈上。（圖4-2）電流方向相反。相連把尾端引出，或尾－尾相連把首端引出。第十頁，共四十頁，2022年，8月28日優點：短距時端部可以節約部分用銅量缺點：最后幾個線圈嵌線困難；極間導線較長，極數多時費銅第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日4.3正弦磁場下交流繞組的感應電動勢一、導體的感應電動勢1、電動勢的波形第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日2、正弦電動勢的頻率感應電動勢的頻率：

同步轉速：

GB？

第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日3、導體電動勢的有效值

第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日

二、整距線圈的電動勢整距線圈有用相量表示時，和方向恰好相反第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日匝電勢單匝線圈電動勢的有效值

線圈有匝，則線圈電動勢為第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日三、短距線圈的電動勢，節距因數短距線圈的節距，用電角度表示時，節距為單匝線圈的電動勢為據相量圖中的幾何關系，得單匝線圈電動勢的兩電動勢在時間相位上相差第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

為線圈的基波節距因數，表示線圈短距時感應電動勢比整距時應打的折扣，有效值

為短距對基波電動勢的大小有一定影響，但可以有效抑制主極磁場的諧波電動勢第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日四、分布繞組的電動勢，分布因數和繞組因數第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

個線圈的合成電動勢為式中，—外接圓的半徑。把代入上式，得（圖4－5）第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日

式中，—個線圈電動勢的代數和；—繞組的基波分布因數，

的意義：由于繞組分布在不同的槽內，使得個分布線圈的合成電動勢小于個集中線圈的合成電動勢，由此所引起的折扣。第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日一個極相組的電動勢為式中，—個線圈的總匝數；—繞組的基波繞組因數。

的意義：既考慮繞組短距、又考慮繞組分布時，整個繞組的合成電動勢所須的總折扣。第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日五、相電動勢和線電動勢

設一相繞組的總串聯匝數為，則一相的電動勢應為第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日例題三相同步發電機，2p=4，n=1500rpm，定子槽數Q=36,繞組為雙層、星形聯接，節距y1=0.8T，每相總串聯匝數N=20，磁通=1Wb。求（1）f；（2）基波電動勢的節距因數和分布因數；（3）基波相電動勢和線電動勢。第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日4.4通有正弦電流時單相繞組的磁動勢1整距線圈的磁動勢第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日一個極下的磁動勢為第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日整距線圈磁動勢奇次空間諧波基波第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日2分布繞組的磁動勢單層整距分布繞組基波合成磁動勢為雙層整距分布繞組基波合成磁動勢為第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日則單相繞組的基波磁動勢為式中，—單相繞組基波磁動勢的幅值，3單相繞組的磁動勢一極相組的磁動勢為第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

單相繞組的基波磁動勢在空間隨角按余弦規律這種從空間上看軸線為固定不動，從時間上看其瞬時值不斷隨電流的交變而在正負幅值之間脈振的磁動勢（磁場），稱為脈振磁動勢（磁場）。單相繞組的基波磁動勢為脈振磁動勢，其脈振頻率取決于電流的頻率。分布，在時間上隨按余弦規律脈振。（圖4－6）第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日

4.5通有三相電流時三相繞組的磁動勢三相繞組基波合成磁動勢為式中，—三相繞組基波磁動勢的幅值。第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

性質：是一個沿著氣隙圓周連續推移的旋轉磁動勢波。a)轉速：

即。

b)幅值位置：當某相電流達到交流的最大值時，基波c)方向：

取決于交流電流的相序。的軸線重合。合成旋轉磁動勢波的幅值就將與該相繞組第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日圖4－1三相雙層繞組的槽電動勢星形圖第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日相帶槽號極

對ABCXYZ1,2,34,5,67,8,910,11,1213,14,1516,17,1819,20,2122,23,2425,26,2728,29,3031,32,3334,35,36第一對極下（1槽~18槽）第二對極下（19槽~36槽）表4-1各個相帶的槽號分布

第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日1357911131517192123252729313335123101112192021282930圖4-2三相雙層疊繞組的A繞組的展開圖第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日-1-2-3--10-11-12--19-20-21-