《电机技术》2.1.3 三相交流绕组任务手册.docxVIP

3.1.3三相交流绕组

【任务要求】

知识点

技能点

三相交流绕组绕制原则

单层链式绕组、单层交叉绕组、单层同心绕组

三相交流绕组的感应电动势

三相交流绕组的磁动势

理解三相交流绕组绕制原则

掌握单层链式绕组、单层交叉绕组、单层同心绕组的绕组特点和应用

掌握三相交流绕组的感应电动势和磁动势

【任务清单】

任务1：三相交流绕组绕制原则

绕组是电动机的主要部件，交流绕组的形式虽然各不相同，但它们的构成原则却基本相同，这些原则是：

1、每相绕组的阻抗要求相等，即每相绕组的匝数、形状都是相同的；

2、在导体数目一定的情况下，争取获得较大的电动势和磁动势，并使它们力求接近正弦波；

3、要有一定的绝缘强度和机械强度，散热条件要好；

4、端部连线尽可能短，以节省用铜量、制造、维修方便。

任务2：单层链式绕组

单层链式绕组由形状、几何尺寸和节距相同的线圈连接而成，整个外形如长链。设Z=24，2p=4，其单层链式绕组U相展开图如图。

链式绕组的每个线圈节距相等并且制造方便；线圈端部连线较短并且省铜。主要用于q=2的4、6、8极小型三相异步电动机。

任务3：单层交叉绕组

单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互相交叉。设Z=36，2p=4，其单层链式绕组U相展开图如图。

交叉式绕组由两大一小线圈交叉布置。线圈端部连线较短，有利于节省材料，并且省铜。广泛用于q1的且为奇数的小型三相异步电动机。

任务4：单层同心绕组

同心式绕组由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线圈组构成。

设Z=24，2p=4，其单层链式绕组U相展开图如下图。同心式绕组端部连线较长，适用于q=4、6、8等偶数的2极小型三相异步电动机。

单层绕组与双层绕组相比，电气性能稍差，但槽利用率高，制造工时少，因此小容量电动机中(PN≤l0KW)一般都采用单层绕组。

任务5：三相交流绕组的感应电动势

定子绕组的感应电动势：

转子绕组的感应电动势：

任务6：三相交流绕组的磁动势

1、单相脉振磁动势

单相绕组的基波磁动势是在空间按余弦规律分布、幅值大小随时间按正弦规律变化的脉振磁动势：

单相脉振磁动势的分解

单相脉振磁动势可以分解为大小相等、转速相同、转向相反的两个旋转磁

动势。

（2）满足上述性质的两个旋转磁动势的合成即为脉振磁动势。

（3）由于正方向或反方向的旋转磁动势在旋转过程中，大小不变，两矢量顶点的轨迹为一圆形，所以这两个磁动势为圆形旋转磁动势。

3、三相旋转磁动势

由三个单相脉振磁动势合成的磁动势数学表达式如下

（1）对称三相交流电流通入对称三相绕组产生的综合磁场是一个圆形旋转磁场。

（2）旋转磁场的转速：n1=60f/p

（3）旋转磁场的转向：旋转的方向从U→V→W，即由电流超前相转向电流滞后相，与通入异步电动机定子三相对称绕组的电流相序有关。如果三相绕组通入负序电流，则电流出现正的最大值的顺序是U→W→V，旋转磁场的旋转方向也为U→W→V。

【任务拓展】

请认真思考并回答下列问题

1、三相交流感应电动机中，三相基波合成磁动势的特性是什么？

2、一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少?

3、有一台交流电机，Z=36，2p=4，y1=7，2a=2，试绘出槽电势星形图，并标出600相带分相情况。

4、定子表面在空间相距α电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系?

5、为了得到三相对称的基波感应电动势，对三相绕组安排有什么要求?

6、试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？

答案请参考本节课件！

2.1.2变压器的分类和用途

【任务要求】

知识点

技能点

重点

【任务清单】

任务1：什么是变压器？变压器有什么用途？

变压器是通过电磁感应原理传输电能或电信号的设备，它具有变压、变流和变阻抗的作用。变压器的种类很多，应用十分广泛，比如在电力系统中用电力变压器将发电机发出的电压升高后进行远距离输电，到达目的地后再用变压器将电压降低一边用户使用，以此减少传输过程中电能的损耗；在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压，再通过整流和滤波，得到电路所需要的直流电压；在放大电路中通过耦合变压器传递信号或进行阻抗匹配等。

任务2：变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？

变压器的基本结构部件有铁芯、绕组、油箱、冷却装置、绝缘套管和保护装置等

铁心：构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

绕组：构成变压器的电路,它是变压器