交流電機的定子和轉子繞組

電氣產品（裝置）的繞組——一組線圈或線圈以一定方式定位並連接，設計用於產生或使用磁場，或獲得電氣產品（裝置）的給定電阻值。繞組線圈電氣產品（設備）的線圈——電氣產品（設備）的線圈或其一部分，作為單獨的結構單元製成 (GOST 18311-80)。

本文講述了交流電機定子和轉子繞組的裝置。

定子繞組的空間佈置：

鼠籠式轉子：

圖 1 中示意性地顯示了具有十二個槽的定子，每個槽中放置一根導線。 1，一個。絞合導體之間的連接僅針對三相中的一相進行了指示；線圈的A、B、C相開頭分別標為C1、C2、C3；結束——C4、C5、C6。放置在通道中的線圈部分（線圈的活動部分）通常以桿的形式顯示，並且凹槽中的導線之間的連接（端部連接）顯示為實線。

定子鐵芯呈中空圓柱體形狀，由電工鋼片疊層或串疊（由通風道隔開）製成。在中小型機器上，每張紙都沖壓成環形，內周有凹槽。在圖。 1, b, 給出了其中一種形式的帶有凹槽的定子片。

米。 1、繞組在定子槽中的位置和電流在導線中的分佈

令某一時刻第一相電流iA的瞬時值最大，電流從C1相的起點流向C4的終點。我們會認為這個電流是正的。

將相中的瞬時電流確定為旋轉矢量在固定軸ON上的投影（圖1，c），我們得到B相和C相的電流在給定時刻為負值，即它們是定向的從階段結束到開始。

讓我們在圖中追踪它。 1d形成旋轉磁場。此刻，A 相的電流從它的開始指向結束，也就是說，如果在導線 1 和 7 中它離開我們在繪圖平面之外，那麼在導線 4 和 10 中它在平面後面繪圖給我們（見圖 1，a 和 d）。

在階段 B 中，該時間點的電流從階段結束到開始。將第2相的線按第1樣連接，可得B相電流通過12、9、6、3線；同時，電流通過 12 號和 6 號線離開繪圖平面，並通過 9 號線和 3 號線流向我們。我們使用 B 相樣本獲得了 C 相電流分佈圖。

電流方向如圖 1 所示。 1、d；虛線表示定子電流產生的磁力線；線條的方向由右手螺旋規則確定。從圖中可以看出，導線組成四組，電流方向相同，磁系2p極數為四。磁力線離開定子的定子區域為北極，磁力線進入定子的區域為南極。一個極所佔據的定子圓弧稱為極距​​。

定子圓周上不同點的磁場是不同的。沿定子圓周的磁場分佈模式通過每個兩極間隔週期性地重複。弧角 2 取為 360 電角度。由於定子圓周上有p個雙極分區，所以360個幾何度等於360p個電度，1個幾何度等於p個電度。

在圖。 1d 顯示了某個固定時刻的磁力線。如果我們及時觀察幾個連續時刻的磁場圖片，我們可以確定磁場以恆定速度旋轉。

讓我們找出磁場的旋轉速度。在等於交流電週期一半的時間後，所有電流的方向都反轉，因此磁極反轉，也就是說，在半個週期內，磁場旋轉幾分之一圈。定子磁場的旋轉速度，即同步速度，為（每分鐘轉數）

極對數p只能是整數，因此在頻率例如50Hz時，同步轉速可以等於3000； 1500; 1000轉等

米。 2. 三相單層繞組詳圖

交流電機的繞組可分為三組：

1）捲到卷；

2）核心；

3）特殊；

特殊線圈包括：

(a) 鼠籠狀短路；

b) 異步電動機繞組切換到不同的極數；

c) 帶反接線等的異步電動機繞組。

除了上述劃分外，線圈在許多其他特性上也有所不同，即：

1) 按執行性質 - 手動、圖案化和半圖案化；

2) 按在凹槽中的位置——單層和雙層；

3）按每極每相槽數——每極每相槽數為整數q的繞組和分數為q的繞組。

線圈是由兩根導線串聯而成的電路。一個部分或繞組是一系列串聯的匝，位於兩個槽中並且與身體具有共同的絕緣。

該部分有兩個活動面。左側活動側稱為部分（線圈）的開始，右側稱為部分結束。截面有效邊之間的距離稱為截面間距。它可以通過插腳的數量或部分的極分區來衡量。

如果截面的節距等於極分，則稱為直徑；如果小於極分，則截斷，因為截面節距不大於極分。

決定線圈工作情況的一個特徵量是每極每相的槽數，即一個極分區內各相繞組所佔的槽數：

其中 z 是定子槽數。

線圈如圖所示。 1、a、有如下數據：

即使對於這個最簡單的線圈，導線及其連接的空間圖也很複雜，因此通常用展開圖代替，其中繞組線不是在圓柱面上描繪的，而是在一個平面（圓柱形帶有凹槽和線圈的表面“在平面上展開 »”。在圖。圖 2 是所考慮的定子繞組的詳圖。

在上圖中，為簡單起見，顯示了放置在槽1和槽4中的繞組的A相部分僅由兩根線組成，即一匝。事實上，落在一個磁極上的每個這樣的繞組部分由 w 匝組成，也就是說，在每對凹槽中放置 w 根導線，組合成一個繞組。因此，按擴展方案旁路時，例如槽1的A相，需要先旁路槽1和槽4w次，然後再轉到槽7。 , y 如圖所示。 1、d；通常用通道數來表示。

米。 3.異步機屏蔽

如圖所示在圖 1 和圖 2 中，定子繞組被稱為單層，因為它在一層中適合每個凹槽。為了將相交的前部放置在一個平面上，它們在不同的表面上彎曲（圖 2，b）。單層繞組製作的步長等於極距（圖 2，a），或者對於同相的不同繞組，此步距平均等於極距，如果 y> 1， y< 1... 在我們這個時代，雙層線圈更為常見。

繞組三相中每一相的開始和結束都標在機器面板上，那裡有六個夾子（圖 3）。三相網絡的三根線性導線連接到上端子 C1、C2、SZ（相的開始）。下部夾具 C4、C5、C6（相位的末端）要么通過兩個水平跳線連接到一個點，要么這些夾具中的每一個都連接到垂直跳線上，上部夾具位於其上方。

在第一種情況下，定子的三相形成星形連接，在第二種情況下 - 三角形連接。例如，如果定子的一相設計用於 220 V 的電壓，則如果定子採用三角形連接，則電機所連接的網絡的線電壓必須為 220 V；接星形時，電網線電壓應為

當定子星形連接時，中性線不通電，因為電機是網絡的對稱負載。

感應電機的轉子由軸上或特殊支撐結構上的絕緣電工鋼沖壓板製成。定子和轉子之間的徑向間隙盡可能小，以確保穿過電機兩個部件的磁通量路徑中的阻力很小。

技術要求允許的最小間隙從十分之一毫米到幾毫米不等，具體取決於機器的功率和尺寸。轉子繞組的導體位於沿著轉子的槽中，直接形成在其表面上，以確保轉子繞組與旋轉磁場的最大接觸。

感應電機採用相轉子和鼠籠式轉子製造。

米。 4.相位轉子

相轉子通常有一個三相繞組，像定子繞組一樣，具有相同的極數。繞組接法為星形或三角形；線圈三端引出三個絕緣滑環，滑環隨機軸轉動。通過安裝在電機靜止部分並在滑環上滑動的電刷，將一個三相啟動或調節變阻器連接到轉子上，即在轉子的每一相中引入一個有源電阻。相位轉子的外部視圖如圖 1 所示。 4、軸的左端可見三個滑環。帶有繞線轉子的異步電動機用於需要平穩調節驅動機構速度的場合，以及電動機在負載下頻繁啟動的場合。

鼠籠式轉子的設計比相位轉子的設計簡單得多。對於圖 1 中的設計之一。圖5a顯示了組裝轉子芯的片材的形狀。在這種情況下，每個片材外周附近的孔在芯中形成縱向通道。將鋁倒入這些通道中，凝固後，在轉子中形成縱嚮導電棒。轉子兩端同時澆鑄鋁環，使鋁棒短路。由此產生的導電系統通常稱為松鼠電池。

米。 5. 鼠籠轉子

籠式轉子如圖 1 所示。 5 B. 在轉子的末端，可以看到通風葉片與短耦合環同時鑄造。在這種情況下，槽沿轉子傾斜一格。鼠籠式結構簡單，沒有滑動觸點，因此三相異步鼠籠式電動機是​​最便宜、最簡單、最可靠的；它們是最常見的。