交流绕组的常用术语解析

图2.1　电角度与机械角度的关系

1.电角度与机械角度

在分析交流电机的绕组和磁场在空间上分布等问题时候，电机的空间角度常用电角度表示。如图2.1所示，由于每转过一对磁极，导体的基波电动势变化一个周期（360°电角度），因此一对磁极所占空间的电角度为360°，若电机的极对数为p，则电角度为

为了区别，电机圆周的几何角度为360°，这个角度称为机械角度。此后在分析绕组和电机原理时，都是用空间电角度，而不用机械角度。只有在计算电机转子的角速度时才用机械角度。

2.极距τ

极距是相邻的一对磁极轴线间沿气隙圆周即电枢表面的距离。一般用每个极面下所占的槽数表示。如定子槽数为Z，极对数为p（极数为2p），则极距用槽数表示时

极距也可用电角度表示，当用电角度表示时，极距τ=180°电角度。

3.线圈

线圈是组成绕组的基本单元，又称元件。线圈可以是单匝的也可以是多匝的。每个线圈都有首端和尾端两根线引出。线圈的直线部分，即切割磁力线的部分，称为有效边，嵌在定子槽的铁芯中。连接有效边的部分称为端接部分，置于铁芯槽的外部，如图2.2所示。

4.节距

节距的长短通常用元件所跨过的槽数表示。节距分为第一节距、第二节距和合成节距。

（1）第一节距y1。同一线圈的两个有效边间的距离称为第一节距，用y1表示。y1=τ称为整距绕组，有最大的电动势和磁动势；y1＜τ称为短距绕组，y1＞τ称为长距绕组，长距绕组与短距绕组电动势和磁动势会有些许减小，但均能削弱高次谐波电势或磁势以改善波形。长距绕组的端接较长，故很少采用；短距绕组由于其端接较短，故采用较多。

图2.2　线圈示意图

（a）单匝线圈；（b）多匝线圈；（c）多匝线圈简图

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图2.3　绕组的节距

（2）第二节距y2。第一个线圈的下层边与相连接的第二个线圈的上层边间的距离称第二节距，用y2表示。

（3）合成节距y。第一个线圈与相连接的第二个线圈的对应边间的距离称合成节距，用y表示，如图2.3所示。

5.槽距角α

槽距角是相邻槽间的电角度。电机定子的内圆周是p×360°电角度，因此槽距角为

槽距角表明相邻两槽内导体的基波感应电动势在时间相位上相差α电角度，如图2.4所示。

6.每极每相槽数q

每相绕组在每个磁极下平均占有的槽数为每极每相槽数q，如图2.4所示。

式中：Z为总槽数；p为极对数；m为相数；q为整数，称之为整数槽绕组，一般常用；q为分数，则称之为分数槽绕组，多用于水轮发电机组，用以改善相电动势波形。

7.相带

每个极下每相连续占有的电角度。由于每个磁极占180°电角度，故三相绕组的相带通常为60°电角度，因此交流电机一般采用60°相带。

图2.4　每极每相槽数q示意图

8.线圈组

将属同一相的q个线圈按一定规律连接起来构成一个线圈组，也称为极相组。将属于同一相的所有极相组并联或串联起来，构成一相绕组。

【例2.1】 有一台三相交流电机，已知Z=48槽，2p=4，求该交流电机的极距τ、机械角度、电角度、槽距角α和每极每相槽数q。