電機繞組的基本知識之一

一、電機繞組的基本參數(shù)

１、機械角度與電氣角度

電機繞組分布鐵心槽內時必須按一定規(guī)律嵌放與聯(lián)接，才能輸出對稱的正弦交流電或產生旋轉磁場。除與其它一些參數(shù)有關外，反映各線圈和繞組間相對位置的規(guī)律時，我們還要用到電氣用度這個概念。從機械學中知道可以把圓等分成360°，這個360°就是平常所說的機械角度。而在電工學中計量電磁關系的角度單位則叫做電氣角度，它是將正弦交流電的每一周在橫坐標上等分為360°,也就是導體空間經過一對磁極時在電磁上相應變化了360°電氣角度。因此，電氣角度與機械角度在電機中的關系為：電氣角度α＝極對數(shù)xＰx360°。例如，對于二極電機，極對數(shù)p=1,這時電角度等于機械角度，對于四極電機，p=2,這時電動機一個圓周有兩對磁極，對應的電角度為2×360°＝720°。以此類推。

２、極距（τ）

繞組的極距是指每磁極所占鐵心圓周表面的距離。一般常指電機鐵心相鄰兩磁極中心所跨占的槽距，定子鐵心以內圓氣隙表面的槽距計算；轉子則以鐵心外圓氣隙表面的槽距來計算。通常極距有兩種表示方法，一種是以長度表示；另一種則以槽數(shù)表示，習慣上以槽數(shù)表示的較多，一般極距用τ=Z1/2p。

３、節(jié)距（y）

電機繞組每個線圈兩元件邊之間所跨占到的鐵心槽數(shù)叫做節(jié)距，也稱跨距。當線圈元件節(jié)距等于極距對稱為全距繞組，y=τ；線圈元件節(jié)距小于極距時則稱短距繞組,y＜τ；而當線圈元件節(jié)距大于極距時則稱長距繞組y＞τ。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，因而在應用較多的雙層疊繞組中無一例外的都采用短距繞組。

4、繞組系數(shù)

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

Kdp1=Kd1Kp1。

5、槽距角（α）

電機鐵心兩相鄰槽之間的電氣角度稱為槽距角，通常用a表示，即

α=總電角度/z1=p×360°/z1

6、相帶

相帶就是指每相繞組在每一個磁極所占的區(qū)域，通常用電氣角度或槽數(shù)表示。如果將三相電機處在每一對磁極下的繞組分成六個區(qū)域則每極下三個。由于槽距角α=360°P/Z如該電機為4極24槽故每相每區(qū)域的寬度為qα=Z/6P*360P/Z=60°，按這樣分布繞嵌的繞組就稱為60°相帶繞組。因60°連續(xù)相帶繞組所具有明顯優(yōu)勢，故在三相電機中絕大多數(shù)都采用這種繞組。

7、每極每相槽數(shù)（q）

每極每相槽數(shù)是指每相繞組在每一個磁極所分占的槽數(shù)，每極每相繞組內應繞的線圈數(shù)就依據(jù)它確定。即

q=Z/2Pm  

 Z：鐵心槽數(shù)；   2P：電機極數(shù)；   m電機相數(shù)。

計算結果，若q為整數(shù)，稱為整數(shù)槽繞組；若q為分數(shù)，稱為分數(shù)槽繞組。

8、每槽導體數(shù)

電機繞組的每槽導體數(shù)應為整數(shù)，雙層繞組的每槽導體數(shù)還應為偶數(shù)整數(shù)。繞線轉子繞組的每槽導體數(shù)由其開路電壓確定，中型電機繞線轉子的每槽導體數(shù)須等于2。定子繞組的每槽導體數(shù)可由下式計算：  

               N_S1=N_Φ1m1a1/Z1      

N_S1 ：定子繞組每槽導體數(shù)；

N_Φ1：按氣隙磁密計算的每槽導體數(shù)；

m1：定子繞組相數(shù)；

a1：定子繞組并聯(lián)支路數(shù)；

Z1：定子槽數(shù)。  

9、每相串聯(lián)導體數(shù)

每相串聯(lián)導體數(shù)是指電機內每相繞組串聯(lián)的總線匝數(shù)。不過該串聯(lián)總線匝數(shù)與每相繞組內的并聯(lián)支路數(shù)有關，如電機的并聯(lián)支路數(shù)為1路接法，那么該電機各極下線圈所有串聯(lián)線匝數(shù)均應相加而成為相繞組的總線匝數(shù)。如電機的每相繞組內有多條并聯(lián)支路數(shù)，即電機為2路接法、3路接法等，此時每相串聯(lián)導體數(shù)則只能以其中一路繞組所串聯(lián)的線匝數(shù)為準。因為相繞組內各支路中的串聯(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。

10、總線圈數(shù)

電機內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元件邊嵌入鐵心槽內，也就是說每個線圈要嵌入兩個槽。在單層繞組中因每槽內只嵌一個線圈元件邊，所以總線圈數(shù)就只等于總槽數(shù)的一半；雙層繞組中因每槽內上下層要嵌入兩個線圈元件邊，因此它的總線圈數(shù)就等于的鐵心槽數(shù)。