三相异步电动机的基本结构及运行详细分析(3)

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?24Z1??6槽 2p2?2每极每相槽数 q?24Z1?2槽 =

2pm2?2?3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 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线圈；

同样13、14中任意一个与19、20中任一个也都可组成一个线圈。本题中，节距Y=5，故可将U相带下8个槽中的导体组成以下4个线圈：2一7、8—13、14—19、20—1，如图9-9（b）所示。同理，V相的4个线圈为6—11、12—17、18一23、24—5；W相的4个线圈为10—15、16—21、22—3、4—9；如图9-9（c）所示。

（4）确定各相绕组的出线端

各相绕组的出线端彼此相隔1200电角度。由于本题电机的槽距角为

360??p360??2?=30° Z124120??4 槽 则1200电角度相隔30? α?将U相绕组出线端的首端U1定在第2槽，则V相首端V1应定在第6槽(6+2),W相首端W1在第10槽，如图9-9(c)所示。

（5）顺着电流方向把同相线圈连接起来

将U相各线圈沿电流方向连接起来，便形成U相绕组的展开图，如图9-9(b)所示。显然，上述的连接方法是各线圈的“头接头、尾接尾”，这种连接方法称为反串联。按同样的方法，可连成V相绕组和W相绕组，从而得到三相绕组的展开图，如图9-9(c)所示。

国产JO2-21-4型、JO2-22-4型、Y802-4型等三相异步电动机的定于绕组都是采用这种链式绕组。

2．同心式绕组

同心式绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心式线圈连接而成，其每极每相槽数ｑ一般为4槽。

【例 9-2】国产Y100L-2型三相异步电动机，定子绕组为单相同心式绕组，定子槽数为24，大线圈节距为11槽，小线圈节距为9槽，试绘出其绕组展开图。

【解】1）分极、分相 每极所占槽数 τ ?Z124??12槽 2p2?1每极每项槽数 q?Z124??47槽 2pm2?1?3由计算可知，该电机每个极下共有12槽，整个定子可分为6个相带，每相

带内有4槽。采用与【例9-1】相同的方法分极、分相，如图9-10(a)所示。

（2）标出线圈有效边的电流方向

设S极下线圈边的电流方向向上，则N极下线圈边电流方向向下，如图9-10(a)中箭头方向所示。

图9-10 同心式绕组 （a）U相绕组；（b）三相绕组。

（3）按绕组节距的要求把同一相的线圈边按电流方向连成线圈。 由于大线圈边节距11槽，小线圈边节距9槽，则对U相绕组来说，可将线圈边3与14组成一个大线圈，4与13组成一个小线圈，大小线圈相套形成一个同心式极相组。同理，线圈边15与2组成大线圈，16与1组成小线圈，形成另一个同心式极相组，如图9-10(b)所示。

用同样的方法可得：V相的4个线圈为11—22、12—21、23—10、24—9；W相的4个线圈为19—6、20—5、7—18、8—17，如图9-10(c)所示。

（4）确定各相绕组的出线端

各相绕组的出线端彼此相隔120°电角度。由于本题电机的槽距角为

360??p360??1??15? Z124120? 则120°电角度相隔等＝8槽

15? a? 将 U相统组出线端的首端U1定在第三槽，则 V相首端V1在第11槽，W相首端W1在第19槽，如图9-10(b)所示。

（5）顺着电流方向把同相线圈连接起来

按照“头接头、尾接尾”的方法，将U相各线圈沿电流方向连接起来，便形成U相绕组的展开图，如图9-10(a)所示。同理，可连成V相绕组和W相绕组，从而得到三相绕组的展开图，如图9-10(c)所示。

国产JO2-12-2型、JO2-31-2型、Y112M-2型等三相异步电动机的定于绕组都是采用这种同心式绕组。

3．交叉式绕组

交叉式绕组主要用于每极每相槽数ｑ为3槽的四极或两极小型三相异步电动机中。这冲绕组可看成是链式绕组和同心式绕组的一个综合。它采用不等距的线圈，比同心式绕组的端部短，且便于布置。

【例9-3】国产 Y132S-4型三相异步电动机，定于绕组为单层交叉式，定子槽数为36，大线圈节距为8槽，小线圈节距为7槽，试绘出其绕组展开图。

【解】（1）分极、分相 每极所占槽数：

τ?每极每相槽数：

q?z136??3槽 2pm2?2?3Z136??9槽 2p2?2采用与【例9-1】相同的方法分极、分相，如图9-11(a)所示。 （2）标出线圈有效边的电流方向

设S极下线圈边的电流方向向上，则N极下线圈边电流方向向下，如图9-11(a)中箭头方向所示。

（3）按绕组节距的要求把同一相的线圈边按电流方向连成线圈

由于大线圈边节距8槽，小线圈边节距7槽，则对U相绕组来说，可将线圈边2与10和3与11组成一个双联（两个线圈联在一起）的大线圈组，12与19组成一个小线圈组；同理，线圈边20与28和21与29组成另一个大线圈组，3

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