常用电机绕组名词术语解析

为了表述电动机中绕组的结构特点，这里先介绍几个常用的名词术语。

1.线匝、线圈、绕组

1）线匝：电磁导线经定子或转子的两个铁心槽绕过一周，称为一个线匝。平时讲的匝间短路或匝间碰线，就是指线匝与线匝之间因绝缘损坏而造成的短路。

2）线圈：由若干个几何形状相同，截面相同的线匝串绕在一起，最后留出一根首端和一根尾端（并绕时则不只一根）的组合体，称为线圈，又称绕组元件。图4-1所示为电动机常用线圈示意图。

图4-1a所示线圈直接绕制（或套）在磁极铁心上，属于多匝线圈。图4-1b、图4-1c所示为嵌放在铁心槽中的绕组元件，线圈的直线段称为有效边，嵌在铁心槽内，起电磁能量转换的作用。线圈两端伸出槽外的部分为端部，起连接两个有效边的作用。图4-1d为多匝线圈的简单表示形式。

图4-1 绕组元件（线圈）示意图

3）绕组：由多个线圈按照一定的规律联接起来的整体称为绕组。一般，一相绕组是由若干个线圈通过串联或并联方式接在一起的，所以，绕组是线圈的总称。

2.磁极、极距

交流电动机的定子绕组通电后，在电动机内产生磁场，形成若干磁极，以N极和S极成对的形式，在电动机气隙表面圆周上均匀分布。如图4-2所示，磁极均是以对数出现，所以，通常称电动机内若干对磁极，比如2极电动机的磁极对数p=1，4极电动机的磁极对数p=2等。电动机磁极数的多少，直接影响着电动机的转速和其他重要性能。而电动机产生多少磁极则取决于绕组的安排和结构。

图4-2 电动机的磁场

沿电动机气隙圆周表面上，每相邻两个异性磁极之间的距离（指两个相邻磁极对应点之间）称为极距，用τ表示。τ有槽数和长度两种表示方法。

1）用槽数表示：

式中 Q——交流电机的定子槽数；

p——磁极对数。

2）用长度表示：

式中 D_i1——交流电动机定子内径（cm）。

3.机械角度、电角度和槽电角度

（1）机械角度和电角度

按照机械学的方法，将一圆周划分为360等份，其中一等份为1°，共360°。或者将一圆周划分为2π个弧度，这样划分的角度为机械角度或者几何角度，用α_m表示。

在交流电动机中，为了表达方便，往往把一对相邻的磁极在气隙圆周上所占的区间定位360°。这样划分的角度为空间电角度，用α_e表示。电角度和机械角度的关系用下式计算：

α_e=pα_m（4-3）

各种极数的电动机，其铁心一圆周上的电动机角度见表4-1。

表4-1 各种磁极数电动机的机电角度比较

（2）槽电角度α

电动机铁心上每槽在圆周上所占的电角度为槽电角度，用α表示，可用下式计算：

式中 Q——铁心槽数；

p——磁极对数。

例如：4极电动机定子槽数为36，那么：槽电角度为6极电动机定子槽数为36，那么：槽电角度为

4.节距

节距是指一个线圈的两条有效边之间所跨占的槽数。节距又称跨距，用槽数y表示，例如y=8（槽），习惯上以y=1—9槽的方式表达，即线圈的一条边嵌放于第1槽，另一条边嵌放于第9槽，两条边所跨槽的中间距离为8槽（第1槽和第9槽各算半槽）如图4-3所示。

当线圈节距y=τ时，称为整距绕组，又称全距绕组；当y<τ时，称为短距绕组；y>τ时，称为长距绕组。(www.xing528.com)

图4-3 线圈节距

5.每极每相槽数、相带、极相组

（1）每极每相槽数

对于三相异步电动机，各相定子绕组在铁心内圆上占有相等的槽数，而且，每相不集中在一起。通常，将一相绕组按磁极数均匀分组，每个极距为一组，这样每个极距下每相所占的铁心槽数称为每极每相槽数。用q表示。

例如：某电动机相数m=3，定子槽数Q=36，若极数2p=4，则每极每相槽数=3;若2p=6，则。

（2）相带

通常，每个极距下每相的槽所占区域则称为相带，用空间电度角表示。对大多数绕组，因为每一极距为180°，三相绕组均匀分配，故相带为180°/3=60°。称此为60°相带绕组。

对少数绕组，例如后面讲到的倍极两速电动机中，三相绕组按少数极60°相带排列，再按多数相改接时，相带则为120°相带。对某些特殊结构绕组，其相带还有30°。例如-△混合绕组。

相带不同，绕组的排列、布置和接线形式不同。三相异步电动机中，绝大多数采用的是60°相带。

（3）极相组

每相绕组是按线圈组在铁心圆周上均匀分布的。每组则由一个或几个线圈连绕而成的。每组线圈则称为极相组。

线圈及每相的极相组数则与电动机的极数、槽数和绕组的嵌放形式有关。

6.并绕根数和并联路数

（1）并绕根数

对于电流较大的电动机，为了便于线圈的绕制和嵌放，通常不采用单根大截面的导线，而用截面较小的多根导线合并在一起绕制线圈。这合并在一起的导线根数，即称并绕根数。

当拆换铁心中的旧线圈时，须注意线圈是否由多根导线并绕，并应弄清其并绕根数。

（2）并联路数

并联路数又称并联支路数。对于大电流电动机，为了便于线圈的绕制和嵌放，除了上述用截面较小的多根导线并绕线圈的办法外，还可通过接线使一相绕组线圈实现多路并联的办法。这在交流电动机定子绕组中经常采用。但要注意，每个支路的串联导体总数及线规应相同，否则易造成环流发热。所以，不同磁极数的电动机，并联路数的多少应符合以下关系，磁极数2p除以并联路数a等于整数。

例如：8极电动机中一相绕组并联路数a，可以为2，4，8。

10极电动机中一相绕组并联路数a，可以为2，5，10等。

7.集中绕组与分布绕组

（1）集中绕组

对交流电动机而言，在凸极铁心上套制的绕组，及在隐极铁心内，每个磁极下每相绕组只占一个槽，即q=1，这种绕组均是集中绕组。

（2）分布绕组

分散布置于铁心槽内，每极每相槽数q>1的绕组为分布绕组。大多数三相电动机的定子绕组和转子绕组，都是分布绕组。

8.显极式绕组和庶极式绕组

（1）显极式绕组

显极式绕组的特点是每个线圈组形成一个磁极，每相线圈组的数目与磁极数相等。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“尾—尾”或“首—首”反串连接。图4-4所示为2极显极式绕组示意图，图中表示每相有2个线圈组，形成2个磁极。

图4-4 显极式绕组示意图

（2）庶极式绕组

庶极式绕组的特点是每个线圈组形成2个磁极，每相线圈组的数目为磁极数的一半。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“尾—首”或“首—尾”正串连接。图4-5为4极庶极式绕组的示意图，图中表示每相有2个线圈组，形成4个磁极。庶极式接法在三相单绕组多速电动机中较为常用。

图4-5 庶极式绕组示意图