电机设计最佳教程 上 电机的绕组理论初步.pptx

2022年8月28日星期日提提 要要1、电机绕组的名词术语2、电机绕组的类别3、电机绕组的工程表达4、电机电枢绕组的一般问题5、电机电枢绕组的分析方法第1页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语 一、绕组（Winding）、线圈（Coil）或称为元件绕组线圈（绕组元件）第2页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语第3页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语 二、元件边（coil side）、端部（ending）、绕组匝数（number of turns）第4页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语 三、极对数、同步转速 四、极距 五、每极每相槽数、每槽导体数 每极每相槽数影响电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材料消耗量 参数：每槽导体数减小，槽漏抗减小；谐波漏抗减小 附加损耗：定子谐波磁场减小、附加损耗降低 温升：绕组边的总散热面积增加，有利于散热 绝缘材料用量和加工工时增加，槽利用率降低第5页/共22页 六、并绕根数（parallel strands）、并联支路数（parallel branches）n 并绕可降低大电流电机的绕组绕制和嵌线难度，降低高频电机的集肤效应。n 并联支路可降低大电流电机的绕组绕制和嵌线难度。 七、机械角度、电角度、槽距电角度2022年8月28日星期日1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语第6页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语 八、相带、120相带、60相带、30相带 每个极下每相所占的区域对于Y-混合连接的单速电动机绕组，其相带常为30相带对于单绕组多速电动机，除60相带外，还会出现120相带和180相带第7页/共22页1、电机绕组的名词、术语、电机绕组的名词、术语 九、节距、整距、短距、长距、第一节距、第二节距、合成节距 节距：两个元件有效边之间的槽跨距 第一节距y1：元件自身的两个有效边的槽跨距 第二节距y2：相串联的两个元件中，第一个元件的下层边与第二个元件的上层边的槽跨距 合成节距y：相串联的两个元件的对应边之间的槽跨距第8页/共22页2、电机绕组的类别、电机绕组的类别 电枢绕组 集中绕组、分布绕组 短距绕组、整距绕组、长距绕组 单层绕组、双层绕组、单双层绕组 单层：同心式、链式、交叉式绕组 双层：叠绕组、波绕组 、蛙型绕组 整数槽绕组、分数槽绕组 励磁绕组 感应电机的鼠笼绕组、绕线绕组 直流电机、同步电机的集中式励磁绕组 辅助绕组（换向极绕组、补偿绕组、阻尼绕组）第9页/共22页3、电机绕组的工程表达、电机绕组的工程表达线圈的表达第10页/共22页3、电机绕组的工程表达、电机绕组的工程表达第11页/共22页3、电机绕组的工程表达、电机绕组的工程表达第12页/共22页3、电机绕组的工程表达、电机绕组的工程表达第13页/共22页3、电机绕组的工程表达、电机绕组的工程表达第14页/共22页4、电机电枢绕组的一般问题、电机电枢绕组的一般问题 能够产生满足要求（幅值、波形或谐波含量）的感应电动势（匝数、节距、连接方式要求） 允许通过一定大小的电流以产生足够的电磁转矩（对线径的要求） 满足电气时间常数的指标要求（对控制性能的要求） 同时要尽可能地节省材料，结构简单，制造维修方便（经济性、工艺性要求）第15页/共22页5、电机电枢绕组的分析方法、电机电枢绕组的分析方法 一般情况下，直流电机空载时主极下气隙磁场的分布为曲边梯形。应用本方法时，先假定每极下气隙磁场呈正弦分布。p对极的电机沿电枢圆周有p个正弦分布的磁场波形。电枢以转速n旋转时，绕组的每个元件边和元件中感应出随时间按正弦变化的交变电动势，由于槽距电角度，因此各个元件中感应的电动势，在时间上也相应地依次有a的相位差。与交流电枢绕组一样，根据交流电路理论，这种交变电动势可以用一个旋转向量表示，其长度等于交变电动势的幅值，旋转角频率，旋转方向为逆时针，任一瞬时向量在纵轴上的投影即为电动势的瞬时值（余弦分量）。据此，可画出绕组各元件边或各元件的电动势向量的星形和多边形。第16页/共22页5、电机电枢绕组的分析方法、电机电枢绕组的分析方法第17页/共22页人物人物许实章许实章许实章，1920年11月出生于广东潮州。1944年毕业于国立中正大学机电系。曾任中正大学助教。1949年后历任南昌大学讲师、华中工学院讲师、副教授、教授、华中理工大学教授，1981年国务院批准的我国首批博士生导师。中国电机工程学会大电机专业委员会第一届副主任委员、国家科委发明奖特邀审查员。大学二年级时即发明材料力学计算梁变位的“二次及三次力矩法”，其论文后来发表在美国土木工程师协会的学报1947年第3期；解放初期，即在中国科学1951，No.3上发表论文“直流电路网络的图解法”。 1981年发明单绕组变极的“对称轴线法”，为此出版专著交流电机的绕组理论获1988年国家教委科技进步一等奖 。1985年发明谐波起动方法和谐波起动电动机，该发明革掉了传统绕线型感应电动机发生事故的主要根源集电环和电刷，在世界上首次研制成功高起动特性、高运行性能和高可靠性的绕线型感应电动机。获1986年第二届全国发明展览会银牌奖，并于1988年取得我国和美国的发明专利权。1989年发明能自起动的抽水蓄能电站用双速同步发电-电动机。主编教材电机学上、下册。2002年出版专著新型电机绕组 理论与设计。 第18页/共22页2022年8月28日星期日第19页/共22页下节课预告下节课预告电机的绕组理论初步电机的绕组理论初步直流电机的绕组三相交流电机的绕组第20页/共22页第21页/共22页2022年8月28日星期日感谢您的观看！第22页/共22页