异步电动机的基本结构和运行分析

τ＝

式中 Z1——定子铁心总槽数； 2P——磁极数； τ——极距。 （3）线圈节距Y

Z12p (9-2)

一个线圈的两个有效边所跨定于圆周的距离称为节距，一般也用定于槽数来表示。如某线圈的一个有效边嵌放在第1而另一个有效边放在第6槽，则其节距Y＝6-1＝5槽。从绕组产生最大磁势或电势的要求出发，节距Ｙ应接近于极距τ，即

Y≈τ?当Y=τ时，称为整距绕组； Y＜τ时，称为短距绕组； Y＞τ时，称为长距绕组。

实际应用中，常采用短距和整距绕组，长距绕组一般不采用，因其端部较长，用钢量较多。

（4）机械角度和电角度

一个圆周所对应的几何角度为3600角度就称为机械角度。而从电磁方面来看，导体每经过一对磁极N、S，电势就完成一个交变周期。对于4电机，P=2这时导体每旋转一周要经过两对磁极，对应的电角度为 2x3600= 7200，若电机有 P对极，则

电角度=P×机械角度 （9-4） （5）每极每相槽数q

每极每相槽数q是指每相绕组在每个磁极下占的槽数，可由下式计算： q?式中ｍ——相数。

ｑ个所占的区域称为一个相带。通常情况下．三相异步电动机每个磁极下可

Z12pmZ12p （9-3）

( 9 –5 )

按相数分为3个相带，因一个磁极对应的电角度为1800，故每个相带占有电角度为600称为600相带。

（6）相距角α

槽距角是指相邻的两个槽之间的电角度。可由下式计算： α?（7）极相组

极相组是指一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的线圈组。 2．交流绕组的基本要求

三相异步电动机交流绕组的构成主要从设计制造和运行两方面考虑。绕组的型式有多种多样，具体要求为：

（1）在一定的导体数下，绕组的合成电势和磁势在波形上应尽可能为正弦波，在数值上尽可能大，而绕组的损耗要小，用钢量要省。

（2）对三相绕组，各相的电势和磁势要求对称而各相的电阻和电抗都相同。为此必须保证各绕组所用材料、形状、尺寸及匝数都相同且各相绕组在空间的分布应彼此相差120电角度。

（3）绕组的绝缘和机械强度要可靠，散热条件要好。 （4）制造、安装、检修要方便。

三相交流绕组在槽内嵌放完毕后共有6个出线端引到电动机机座上的接线盒内。高压大、中型容量的异步电动机三相绕组一般采用星形接法；小容量的异步电动机三相绕组一般采用三角形接法。

3．三相交流绕组的分布、排列与连接要求

三相异步电动机交流绕组的作用是产生旋转磁场，要求交流绕组是对称的三相绕组，其分布、排列与连接应按下列要求进行：

（1）各相绕组在每个磁极下应均匀分布，以达到磁场的对称。为此先将定子槽数按极数均分，每一等分代表180°电角度（称为分极）；再把每极下的槽数分为3个区段（相带），每个相带占60°电角度（称为分相）。

（2）各相绕组的电源引出线应彼此相隔120°电角度。

（3）同一相绕组的各个有效边在同性磁极下的电流方向应相同，而在异性

0

360?pZ1 （9-6）

磁极下的电流方向相反。

（4）同相线圈之间的连接应顺着电流方向进行。 4．交流绕组的分类

按槽内层数来分，可分为单层绕组、双层绕组和单双层混合绕组；按每极每相所占的槽数来分，可分为整数槽绕组和分数槽绕组；按绕组的结构形状来分，可分为链式绕组、交叉式绕、同心式绕组、叠绕组和波绕组等。以下介绍三相单层绕组和三相双层绕组。

二、三相单层绕组

单层绕组是指每一个槽内只有一条线圈边，整个绕组的线圈数等于定子总槽数一半的绕组。按照线圈的形状和端部连接方式的不同，单层绕组可分为链式绕组、交叉式绕组和同心式绕组等几种形式。根据前面所述对三相绕组的分布、排列和连接要求，可绘出三相单层绕组的展开图，下面举例说明3种常用的三相单层绕组的结构及展开图的绘制方法和步骤。

1．链式绕组

链式绕组是由相同节距的线圈组成，其结构特点是绕组线圈一环套一环，形如长链，其每及每相槽数ｑ一般为2槽。

【例9-1】国产 Y90L-4型三相异步电动机，定于绕组为单层链式绕组，定子槽数为 24，节距Y=5槽，试绘出其绕组展开图。

【解】（1）分极、分相 每极所占槽数。τ?Z12pZ12pm?242?2?6槽

每极每相槽数 q?=

242?2?3?2槽

分极：如图9-9（ａ）所示，将定子全部槽数按极数均分则每极下分有6槽。磁极按S、N、S、N排列。

分相：将每个磁极下的槽数按相数均分为3个相带，则每个相带占有2槽。因一个磁极下有3个相带，则每对极共有6个相带，将这6个相带按U1、W2、V1、U2、W1、V2的顺序排列，如图9-9a所示。

（2）标出线圈有效边的电流方向

按相邻两个磁极下线团边中的电流方向相反的原则进行．设S极下线圈边的电流方向向上，则N极下线圈边的电流方向向下，如图9-9（a）中箭头方向所示。

图9-9 链式绕组

（a）分极、分相；（b）U相绕组；（c）三相绕组。

（3）按绕组节距的要求把相邻异极性下同一相的槽中的线圈边连成线圈 由图 9-9（a）可知，U相绕组包含第 1、2、7、8、13、14、19、20共 8个槽中的线圈边。线圈边1、2与7、8分别处于S极与N极下面，它们的电流方向相反，故线圈边1、2中的任意一个与线圈边7、8中的任意一个都可组成一个