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电动机绕组的常用分类

科技绿洲 来源:电工知库 作者:电工知库 2023-10-07 11:23 次阅读

电动机绕组按其结构可分为多种类别,常用分类如下:

一、集中式绕组与分布式绕组

1、集中式绕组

安装在凸形磁极铁芯上的绕组,如直流电动机定子上的主磁极绕组和换向极绕组。对于三相电动机,如果每相绕组在每个磁极下只占一个槽,也是集中式绕组。

2、分布式绕组

分散布置于铁芯槽内的绕组,如直流电动机的转子绕组、三相电动机的定子绕组和转子绕组。

分布式绕组较之集中式绕组,能充分利用空间位置,并有利于散热,还可削弱谐波磁场优化电动机性能。

二、短距绕组、整距绕组与长距绕组

1、短距绕组

绕组的节距小于极距的绕组叫短距绕组。广泛应用于直流电动机的转子绕组和三相交流单速电动机的定子绕组。

短距绕组较之整距绕组能显著削弱谐波磁场,优化电动机性能,并可使线圈端部长度缩短,节省铜线。

2、整距绕组

绕组的节距等于极距的绕组叫整距绕组,又称全距绕组或满距绕组。

3、长距绕组

绕组的节距大于极距的绕组叫长距绕组。一般只用于三相交流单绕组多速电动机。

三、单层绕组、双层绕组与单双层绕组

1、单层绕组

在铁芯槽内仅嵌一层线圈边的绕组叫单层绕组。单层绕组的优点是结构简单,嵌线比较方便,因槽内无层间绝缘,槽的利用率较高且槽内不存在相间击穿的问题。缺点是线圈端部较厚,相互交叠,不易整形,产生的磁场和电势波形较差,从而使电机铁耗和噪音都较大,启动性能不良,故多用于小容量的三相异步电动机。单层绕组按其结构形状又可分为单层链式、单层同心式、单层交叉式。

1)单层链式

单层链式绕组是由形状、大小完全相同的线圈一环套一环,形如长链互扣,故名链式绕组,又称等元件链式绕组。其优点是线圈大小一样,只需做一个模板,端部较小,节省材料;缺点是由于线圈相互交叠,端部较厚,整形比较困难。因此,单层链式绕组一般在每极每相槽数q<3的电动机中选用。

2)单层同心式

同心式绕组是由节距不等、大小不同而中心线重合的线圈所组成,故名同心式。其优点是线圈同心布置,嵌线较容易;缺点是要制作多个模板且端部整形较难。因此,同心绕组一般用于q>3的偶数状况下。

3)单层交叉式

单层交叉链式绕组实质上是同心式绕组和链式绕组的一个综合。由于采用了不等距的线圈,它比同心式绕组的端部短,且便于布置。单层交叉链式绕组主要用于q为奇数的四极或二极小型三相异步电动机定子绕组中。

2、双层绕组

双层绕组又称双层叠绕组,是在铁芯槽内嵌有上下两层线圈边的绕组。双层绕组的优点是可以选择最有利的节距来削弱气隙磁场中的高次谐波,使旋转磁场波形更接近于正弦波,以改善电动机的启动和运行性能;所有线圈具有同样的形状和尺寸,便于制造,可以组成较多的并联支路;位于槽外的线圈端部相互均匀重叠,绕组的端部比较整齐美观。缺点是每个槽内上下两层之间都要用层间绝缘隔离,槽面积的利用率低,嵌线比较困难且有可能发生相间短路故障。所以双层绕组一般在容量较大(10kW以上)的三相异步电动机中使用。

3、单双层绕组

单双层绕组又称单双层混合绕组,这种绕组是在短距双层绕组的基础上演变而来的。在短距双层绕组中,一部分槽上下层线圈边是属于同一相的,将该同槽同相的双层线圈边合并为一个单层线圈边,而另一部分槽上下层线圈边不是属于同一相的,仍然保留为双层绕组的结构。对于同相号的线圈边,按同心式绕组形式将其端部连接起来,即成为既有单层又有双层的单双层绕组。其优点是既保留了双层短距绕组能够削弱谐波磁动势,改善启动性能的优点,又有单层绕组无需层间绝缘,槽利用率较高,线圈数目少等优点。缺点是线圈规格较多、匝数不同、节距不等,给绕组的制作工艺带来不便。

四、整数槽绕组与分数槽绕组

1、整数槽绕组

三相电动机绕组中每极每相槽数为整数的叫整数槽绕组。

2、分数槽绕组

三相电动机绕组中每极每相槽数为分数的叫分数槽绕组。分数槽绕组仅用于双层绕组。

五、60°相带、30°相带和120°相带绕组

1、60°相带绕组

相带为60°的绕组称为60°相带绕组,通常单速三相电动机都采用60°相带绕组。

2、30°相带绕组

当电动机中嵌有丫接法和△接法两套绕组,丫-△混合连接的三相电动机中,把60°相带一分为二即为30°相带绕组。

3、120°相带绕组

相带为120°的绕组称为120°相带绕组,用于单绕组的三相多速电动机中。

六、叠绕组与波绕组

1、叠绕组

在槽外端部依次均匀地逐个相叠的绕组元件称为叠绕组,一般用于直流电动机的电枢、三相电动机的定子绕组和容量较小的三相电动机绕线型转子绕组。

2、波绕组

在槽外端部以波浪形相互连接起来的绕组元件称为波绕组,通常用于四极及四极以上直流电动机的电枢和容量较大的三相电动机绕线型转子绕组。

七、鼠笼型与绕线型转子绕组

1、鼠笼型转子绕组

鼠笼型转子绕组结构简单,造价较低,可靠性高,在三相及单相交流电动机中应用最为广泛。

2、绕线型转子绕组

绕线型转子绕组结构较为复杂,造价较高,通常只用于要求具有较大的启动转距及有一定调速范围的三相电动机。

八、显极式绕组与庶极式绕组

1、显极式绕组

显极式绕组每个线圈组形成一个磁极,线圈组的数目与磁极数目相等。在显极式绕组中,同一相相邻的线圈组应形成异性磁极,故采用“头-头、尾-尾”反串连接。下图为二极显极式绕组的示意图,图中表示有两个线圈组,形成N-S两个磁极。

图片

2、庶极式绕组

庶极式绕组每个线圈组形成两个磁极,线圈组的数目为磁极数目的一半。在庶极式绕组中,同一相相邻的线圈组应形成同性磁极,故采用“头-尾、尾-头”正串连接。庶极式绕组在三相单绕组多速电机中较为常用。下图为四极庶极式绕组的示意图,图中表示有两个线圈组,形成四个磁极。

图片

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