电动机线圈分布要点.docx

1、电动机的整数槽绕组，整数槽绕组的磁势分布比较简单，分数槽绕组的磁势分布比较复杂。本着由浅入深、由简到繁的原则，首先分析整数槽绕组的磁势，再分析分数槽绕组的磁势。在分析整数槽绕组的磁势时，首先从单个整距线圈的磁势入手，进而分析多个整距线圈组的磁势和短距线圈组的磁势，从而得出单相绕组的磁势，最终得出三相绕组的合成磁势以及绕组磁势的谐波。分析完三相整数槽绕组和分数槽绕组的磁势，最后讨论多相(相数 m3)绕组的磁势以及变极调速的原理。由于内容较多，我们将分多期进行讲解。本期主要讲单相整数槽绕组的磁势。为了分析简化，做以下假设：假设槽内电流集中在槽中心处；假设铁心的磁导率为无穷大，所有磁势都降落在气隙中

2、。几个线圈串联组成一个线圈组，也称极相组。线圈组的磁势应该就是各单个线圈磁势的叠加。由于各线圈分布在气隙圆周上，相邻线圈之间在空间上错开了一定的角度(通常是槽距角)，因此各线圈磁势的叠加应该是矢量的叠加，总是能够构成对称的多相绕组构成对称多相绕组的条件有两个：第一个对称条件就是每相绕组的线圈个数必须相等；第二个对称条件是各相绕组在定子圆周上的分布必须均匀，即相邻两相绕组的轴线夹角相等，每相绕组产生的电势和磁势要对称。两个条件必须同时满足才能构成对称多相绕组。构成对称多相绕组的第一个条件是每相绕组的线圈个数必须相等，这个条件应该很好理解，如果每相绕组的线圈不相等，那么就谈不上对称。设定子槽数为

3、Z1，相数为 m，极对数为 p，每极每相槽数为 q，则对于单层绕组来说，定子Z1个槽就一共有 Z1/2 个线圈，要想每相绕组线圈个数相等，这 Z1/2个线圈就必须能够被相数 m 整除，即对于单层绕组，第一个对称条件为：Z1/(2m)=pq=整数对于双层绕组，Z1个槽一共就有 Z1个线圈，要想每相绕组线圈个数相等，这 Z1个线圈就必须能够被相数 m 整除，即对于双层绕组，第一个对称条件为：Z1/m=2pq=整数整数槽绕组总是可以满足第一对称条件的，因为整数槽绕组的 p和 q 都是整数，二者相乘当然还是整数。对于分数槽绕组，由于 q=N/d 为一个不可约的分数，对单层分数槽绕组，第一个对称条件：Z

4、1/(2m)=pq=p(N/d)=整数，由于 N与 d 不能整除，要想满足该条件，必须 p 与 d 能够整除，即对于分数槽单层绕组，第一个对称条件可演化为：p/d=整数同理对于双层分数槽绕组的第一个对称条件可演化为：2p/d=整数双层绕组比单层绕组更容易满足第一个对称条件，在设计时双层绕组具有更多的极槽配合选择余地。构成对称多相绕组的第二个条件为：Z=Z0/m=(Z1/t)/m=Z1/(mt)=整数式中：Z为每个单元电机每相分得的槽数，或者说一个基本星型图内每相包括的相量个数；Z0为单元电机的槽数，或者叫基本星型图中的相量总个数；m 为相数；Z1为定子总槽数；t 为单元电机个数，即 Z1与极对

5、数 p 的最大公约数。对于分数槽绕组，需要根据给出的电机总槽数 Z1，极对数 p，相数 m，分两步判断是否能够构成对称绕组：第一步，首先求出总槽数 Z1与极对数 p 的最大公约数 t；第二步，根据计算 Z1/(mt)看是否能够整除，如果能够整除就可以构成对称多相绕组，否则不能构成对称多相绕组。从相带宽度推导第二个对称条件一个基本星型图中的相量个数为 Z0=Z1/t，则相邻两个相量之间的相位差(即相距角)：=360/Z0=360t/Z1对于 m 相对称绕组，每相的相带宽度为：=360/m要想构成 m 相对称绕组，则一个相带内必须包括整数个槽电势相量，即相带宽度必须要能被相距角整除，即：/=(36

6、0/m)/(360t/Z1)=Z1/(mt)=整数以上从两个不同角度入手，推导出了同样的构成多相绕组的对称条件，即：Z1/(mt)=整数看每极每相槽数 q 的分母 d 是否能被相数 m 整除，如果能够整除就不能构成多相对称绕组；如果不能整除就能够构成多相对称绕组。即构成多相对称分数槽绕组的条件为：d/m整数设每极每相槽数：q=b+c/d=(bd+c)/d则：Z=Z1/(mt)=2pmq/(mt)=(2p/t)q=(2p/t)(bd+c)/d=整数设每极每相槽数：q=b+c/d=(bd+c)/d=N/d则：Z1=2mpq=2mpN/dp=d(p/d)由第一个对称可知，p/d=整数，这个整数 p/d 显然是 Z1与 p的一个公约数，又由于 N 和 d 不可约，Z1和 p 的其它公约数只能包含于 2m 和 d 中，换句话说，Z1和 p 的其它公约数必定也是 2m 和 d的公约数，设这些其它公约数为 k，则 Z1和 p 的最大公约数(单元电机个数)即为：t=k(p/d)得第二个对称条件为：Z1/(mt)=(2mpN/d)/(mkp/d)=2N/k=整数由于 d 的约数 k 不能是 N 的约数，