第三篇异步电机交流旋转电机(ACRotarymachines主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点共同之处对于典型的交流电机在于定子铁心和绕组，不同之处在于转子结构和绕组。交流旋转电机的共同问题包括：三相交流绕组的结构；三相交流绕组产生的电势；三相交流绕组产生的磁势。本篇的教学内容包括共同问题和异步电机两大块。本篇的教学顺序是：第10章异步电机结构和交流绕组第11章交流绕组的感应电势和磁势第12章异步电机的分析
方法
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第13章异步电机的起动和调速第14章单相异步电动机第10章异步电机的结构及交流绕组10-1异步电机的结构和额定值一、异步电机(AsynchronousMachine啲用途和类型★用途：异步电机主要用作电动机，应用最广泛的一种电动机，厂矿企业，交通工具，娱科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。★类型：异步电机主要分为：鼠笼式异步电动机，绕线式异步电动机和各种控制用电动机三大类看录像。二、异步电机的结构;Structure)定子定子铁心(12)叠片结构，定子冲片(圆形冲片，扇形冲片,)径向通风沟(风道)槽，槽型。定子绕组：成型线圈＜2),散嵌线圈，单层，双层，绕组联结方法。其他部件：机座，端盖，风罩，铭牌等。问题：定、转子铁心为什么必须用硅钢片叠压而成？转子转子铁心(1,2)：转子冲片。转子绕组：鼠笼式(squirrelcage绕组，铸铝转子绕线式绕组其他部件：轴，风扇等气隙定转子之间的间隙，很小，0.2-1mm对电机的性能影响很大。按结构分类：鼠笼式异步电动机：结构简单，坚固，成本低，运行性能不如绕线式。绕线式异步电动机：通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能。三、异步电机的铭牌Nameplate及额定值(Rating)铭牌：型号、额定值、绕组联结方式及生产厂家等。型号举例：Y132S-4,Y--异步电动机；132--机座中心高度为132mmS--短铁心；4-极数。额定值:正常运行时的主要数据指标。绕组联结方式：△接法或者Y接法。主要额定值如下(三相时：额定电压:U(V),额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压；N额定电流：I(A),额定运行时，规定加在定子绕组上的线电流；N额定功率：PN(W；kW)，额定运行时，电动机的输出功率；额定转速:n(r/min),额定运行时，电动机的转子转速；N额定频率:f(Hz)，规定的电源频率我国用工频50Hz)；N额定效率nN，额定功率因数cos0n等。额定电压、额定电流、额定功率的关系无论△接法或是Y接法，下式均成立：P=3UIcosen=Pn=sqrt(3)UIcos©n(W)NNpNpNN1NNNNTNN10-2交流绕组有关交流绕组的几个概念交流绕组排列及连线的规律单层绕组、双层绕组一.有关交流绕组的常用名词线圈：是构成绕组的元件。绕组就是将线圈按一定规律进行排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线圈。与线圈相关的包括有效边、端部、线圈节距等(看图)极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围用槽数表示：t=Z1/(2p)(槽)用长度表示：t=(nD)/(2p)(看图)电角度转子铁心的横截面是一个圆，其几何角度为60度。从电磁角度看，一对N,S极构成一个磁场周期，即一对极为360电角度电机的极对数为p时，气隙圆周的角度数为节距线圈两个有效边之间所跨过的槽数称为线圈的节距，用表示。（看图）y
t—长距线圈（一般不用）单层绕组和双层绕组单层绕组一个槽中只放一个元件边（看图）双层绕组一个槽中放两个元件边。（看图）下慝迎上层边下■层近團収展绘组和单淫礬a=（p*360/zi）（电角度）（看图）;m=为相数；q=zj（2pm）（槽）（看图）线圈组：q个线圈就组成了一个线圈组。二•交流绕组的构成
原则
组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则
和电势星形图均匀原则：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等•每极槽数用极距T表示：T=Z/2p每极每相槽数q=z/（2pm）（举例）绕组对称原则：三相绕组在电机的圆周空间互相错开20电角度，三相绕组中各相的匝数、线径和绕组形式均相同。如槽距角为a=p360<>/力电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。如线圈的一个边在N极下，另一个应在S极下。（举例）电势星形图：各槽导体电势相量就构成了一个辐射状的星形图。电势星形图用来寻找各槽导体属于哪一相，它是分析绕组展开图的有效工具。上例的电势星形图见辅导
书
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《电机学重点难点及』题解析》p85图3.3单层绕组构造方法和步骤（举例:Zi=242p=4,整距,m=3）画出电势星形图：根据电势星形图分极分相（看图1000-1）将总槽数按给定的极数均匀分开N,S极相邻分布）并标记假设的感应电势方向。将每个极域的槽数按3相均匀分开。3相在空间错开120电角度。连线圈和线圈组：（看图1000-2）将1对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有q个线圈，为什么？）将1对极域内属于同一相的q个线圈连成1个线圈组（共有多少个线圈组？）以上连接应符合电势相加原则连相绕组：（看图1000-3）将属于同一相的p个线圈组连成1相绕组，并标记首尾端。串联与并联，电势相加原则。按照同样的方法构造其他2相。连三相绕组将3个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组。△接法或者Y接法。单层绕组分类等元件式整距叠绕组同心式绕组交叉链式绕组单层绕组主要用于小型异步电动机。123456V89101112131415161718192C|21222324A6AX123456p89101112131415161718192Cl21222324线圈组I线圈组u11双层绕组（包含有双层叠绕组和波绕组）构造方法和步骤举例：Zf24槽，2p=4极，一般用短距，m=3相根据电势星形图分极分相（看图1001-1）注：在双层绕组中电势星形图中的编号只代表上层边的元件号!本例的电势星形图仍见辅导书《电机学重点难点及典型题解析》85图3.3将总槽数按给定的极数均匀分开N,S极相邻分布）并标记假设的感应电势方向；将每个极域的槽数按三相均匀分开。间错开120电角度。线圈组之间的连线（看图1001-2）根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合一个线圈）以上层边所在槽号标记线圈编号。将同一极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈，而q个线圈就构成一个线圈组。将同一极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）以上连接应符合电势相加原则连接每相绕组：（看图1001-3）将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。串联或并联时，要符合电势相加原则。按照同样的方法连接其他两相。连三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组△接法或者Y接法10kW以上的电机一般采用双层绕组线圈组I线圈组U线圈组m线圈组IV：122021222324支路数a=\：1011■15绕组小结线圈组数Q的计算：对于单层绕组0=卩；而对于双层绕组Q=2p。因为Q值决定了最大并联支路数1是多少。线圈组与线圈组之间可以串联也可以并联。例如：某4极24槽交流电机为三相单层同心式绕组则：在串联时支路数=1；在并联时a=2。对于复杂绕组，如何寻找各槽导体属于哪一相就借助于电势星形图。单层绕组仅适用于小型交流电机，例如Y系列异步电动机的中心高小于等于160毫米者为小型交流电机。注意绕组与线圈的区别；无论单层绕组的线圈是否短距，绕组都得不到短距的效果，即单层绕组的短距系:数1。y作业：P127题10-12,3*(p*360)电角度。(看图)•槽距角a,相数m,每极每相槽数q,线圈组:
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