車用驅動電機原理與控制基礎(第2版)三相交流繞組及其磁場25.1三相交流電路基礎

35.2典型交流繞組結構5.2.1交流繞組的分類和主要設計參數交流繞組的分類一般采用表面絕緣的銅材料導體先繞制成多匝線圈（也稱為線圈元件），將線圈放置在合適的定子槽中。一個線圈是由多圈導線繞制而成的多匝線圈，嵌在鐵芯槽內的部分稱為有效邊，在鐵芯兩邊的稱為端部。

45.2.1交流繞組的分類和主要設計參數繞組/線圈的主要幾何參數名稱符號公式表述定義相數

定子引出電端口相數極對數

電機磁場極對數槽數

定子開槽總數線圈節距

線圈元件跨越的槽數并聯之路數

每相饒組的并聯支路數極距（轉子）每磁極對應的定子槽數每極每相槽數，每極下每相所占的槽區域槽距角相鄰兩個槽相差的空間電角度

55.2.1交流繞組的分類和主要設計參數繞組/線圈的主要幾何參數

65.2.1交流繞組的分類和主要設計參數繞組/線圈的主要幾何參數

目前車用電機基本采用多相繞組結構，多相交流繞組的形式雖然各不相同，但是它們的構成原則基本相同：1）合成電動勢和合成磁動勢的波形要接近于正弦波，幅值要大；2）多相繞組的各相電動勢和磁動勢要對稱，電阻電感要平衡；3）繞組銅耗要小，用銅要??；4）絕緣可靠，機械強度、散熱條件好，制造方便。75.2.2三相分布繞組的設計單層6槽繞組名稱符號數值相數3極對數1槽數6線圈節距3極距3每極每相槽數/相帶1槽距角60o3相1對極6槽定子單層分布繞組參數表圖4-46槽單層繞組接線圖和繞組展開圖（m=3，Z=6，p=1，q=1，y=6）極對\相帶AZBXCY槽號123456表：

各個相帶的槽號分配（60度相帶）85.2.2三相分布繞組的設計單層6槽繞組采用相帶劃分來設計繞組是一種常用的方法，主要步驟為：1）

繪出所有槽的圓圖（逆時針為正方向）2）

劃分相帶（U、V、W，60o相帶，并假設當前時刻1、2、3槽為N極，4、5、6槽為S極）3）

連接端部，構成線圈

（分別是A-X（U相）、B-Y（V相）、C-Z（W相），三個元件空間對稱布置）4）

連接線圈，構成繞組（線圈的末端X、Y、Z連接在一起，構成星形連接方式。）對于更復雜的繞組，“繞組展開圖”可以更好地描述繞組的連接關系（如圖4-4c所示）。6槽電機的鐵芯利用率太低，提高鐵芯利用率的手段之一是在定子鐵芯上多開槽，增加嵌線匝數。槽數增加的直接效果是在其他設計參數不變的情況下每極每相槽數增加。圖4-46槽單層繞組接線圖和繞組展開圖（m=3，Z=6，p=1，q=1，y=6）95.2.2三相分布繞組的設計單層分布12槽繞組（同心繞組）

極對\相帶AZBXCY槽號1、23、45、67、89、1011、12表：

各個相帶的槽號分配（60度相帶）105.2.2三相分布繞組的設計單層分布12槽繞組

115.2.2三相分布繞組的設計雙層疊繞組

圖4-7三相雙層繞組的槽電動勢星形圖125.2.2三相分布繞組的設計雙層疊繞組

表4-3各個相帶的槽號分配（60度相帶）極對\相帶AZBXCY第一對極下（118槽）1，2，34，5，67，8，910，11，1213，14，1516，17，18第二對極下（1936槽）19，20，2122，23，2425，26，2728，29，3031，32，3334，35，36135.2.2單相分布繞組的設計雙層疊繞組/并聯支路

圖4-9A相繞組內12個線圈的連接（一條支路）圖4-10A相繞組內12個線圈的連接（兩條支路）145.2.2三相分布繞組的設計雙層疊繞組

圖4-8三相雙層疊繞組中A相繞組的展開圖（Z=36，p=2，m=3，y=8，兩極相組串聯）155.3正弦電流激勵單相繞組的磁動勢

5.3.1單相繞組的磁動勢整距線圈的矩形波磁動勢圖4-11單個線圈的磁動勢a）

整距線圈所產生的磁場b）整距線圈的磁動勢波函數

165.3.1單相繞組的磁動勢單相整距繞組的合成磁動勢

17正弦電流激勵單相繞組的電動勢短距系數pitchfactor圖4-11單個線圈的電動勢a）整距和短距線圈

185.3.2余弦電流激勵下單相繞組的（脈振）磁動勢單相繞組的基波脈振磁動勢波195.3.2余弦電流激勵下單相繞組的（脈振）磁動勢單相繞組的基波脈振磁動勢波圖4-13不同瞬間，單相繞組的基波脈振磁動勢波（駐波）

205.3.2余弦電流激勵下單相繞組的（脈振）磁動勢單相繞組的諧波磁動勢圖4-14諧波磁動勢的空間分布

21三相線圈及其合成磁動勢22三相線圈及其合成磁動勢23三相交流繞著組的合成磁動勢245.3對稱三相電流激勵三相繞組的磁動勢5.3.1三相繞組的基波合成磁動勢255.3對稱三相電流激勵三相繞組的磁動勢5.3.1三相繞組的基波合成磁動勢

265.3.3平面旋轉磁動勢的空間矢量表達

圖4-19軸線圈及其對應的原理圖、對應空間矢量圖畫法275.3.3平面旋轉磁動勢的空間矢量表達定、轉子電流矢量與“軸線圈”等效285.3.3平面旋轉磁動勢的空間矢量表達

295.4定子電壓、電流及磁鏈矢量5.4.1定子電流矢量和電壓矢量

305.4.1定子電流矢量和電壓矢量電流矢量

315.4.1定子電流矢量和電壓矢量電壓矢量圖4-21定、轉子電流矢量與“軸線圈”等效

325.4.2定子磁鏈矢量

圖4-22

A相繞組產生的余弦分布磁場a)余弦分布磁動勢波

b)余弦分布磁場展開335.5空間矢量的微分運算和線性變換5.5.1空間矢量的矢量變換

圖4-23

靜止ABC軸系與靜止αβ軸系345.5.1空間矢量的矢量變換

355.5.1空間矢量的矢量變換2．靜止αβ軸系到任意同步旋轉DQ軸系的變換

365.5.1空間矢量的矢量變換2．靜止αβ軸系到任意同步旋轉DQ軸系的變換

375.5.2空間矢量的坐標變換Clark變換

385.5.2空間矢量的坐標變換Park變換

395.5.3