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電樞繞組介紹

來源：上海茂碩機械設備有限公司 2023年05月08日 14:01

電樞繞組：

電機的電樞中按一定規(guī)律繞制和連接起來的線圈組。它是電機中實現機電能量轉換的主要組成部件之一。

組成電樞繞組的線圈有單匝的,也有多匝的,每匝還可以由若干并聯導線繞成。線圈嵌入槽內的部分稱有效部分，伸出槽外的部分稱做連接端部，簡稱端部。

　　電樞繞組分直流電樞繞組和交流電樞繞組兩大類。它們分別用于直流電機和交流電機。

　直流電樞繞組通常采用雙層繞組。線圈的有效部分包含左、右兩個有效邊。放在槽內且靠近槽口的有效邊叫上層邊，靠近槽底的有效邊叫下層邊。

同一槽中上下層間用絕緣紙隔開。同一線圈上下兩有效邊沿圓周方向的距離即為線圈的跨距，通常用槽距（兩相鄰槽間距離）的倍數表示?？缇嗉s等于一個極距（相鄰兩磁極的距離，也常用槽距的倍數表示）。

　　每個線圈的兩個出線端連接到換向器的兩個換向片上，兩者在換向器圓周表面上相隔的距離稱為換向器節(jié)距，用Ys表示。不同形式的繞組具有不同的換向器節(jié)距。

　?、侬B繞組：有單疊繞組和復疊繞組之分。單疊繞組是將同一磁極下相鄰的線圈依次串聯起來，構成一條并聯支路，所以對應一個磁極就有一條并聯支路。單疊繞組的基本特征是并聯支路數等于磁極數。各條支路間通過電刷并聯。

　　單疊繞組線圈的換向器節(jié)距Ys=1。Ys>1者稱復疊繞組。比較常用的是Ys=2的復疊繞組，又稱雙疊繞組。

雙疊繞組在一個磁極下有兩條并聯支路。例如一臺四極直流電機，采用雙疊繞組時,共有8條并聯支路。各條支路間也是通過電刷并聯。電刷組數等于電機的極數。其中一半為正電刷組，另一半為負電刷組。疊繞組的并聯支路數較多，它等于極數或為極數的整倍數，所以又叫并聯繞組。

　　②波繞組：有單波繞組和復波繞組。單波繞組的特點是將同極性下的所有線圈按一定規(guī)律全部串聯起來，形成一條并聯支路。所以整個電樞繞組只有兩條并聯支路。

波繞組從并聯電路連接原理上說,只需兩組電刷,即一組正電刷和一組負電刷。

然而，通常直流電機中波繞組的電刷組數仍然等于其極數，這是為了減輕電刷和換向片接觸面上的電流負荷，從而可以縮短換向器的長度。此外，對線圈電流的換向也有好處。

　　直流電樞繞組常由于某種原因造成各并聯支路的電流不均勻分配,使銅耗增加,電樞繞組過熱；有時也會使電刷下發(fā)生有害的火花，給電機運行帶來不利影響。

將電樞繞組內部理論上的等電位點用導線直接連接，就可以改善電機的運行條件。專門為此而設置的連接導線稱為均壓線。

?、弁芾@組：由適當配合的疊繞組和波繞組混合而成的一種直流電樞繞組。疊繞組和波繞組的線圈接在同一換向器上并聯工作，由于其線圈組合的外形很像青蛙而得名。這種繞組因波繞組線圈和疊繞組線圈之間互相起著均壓線作用，故無需另外加接均壓線。采用蛙繞組的直流電機有良好的運行性能，故其應用日益廣泛。

　　交流電樞繞組：交流電樞繞組可分為卷線式和籠式兩大類：

　　卷線式繞組又有以下幾種分類法：

　?、侔聪鄶捣诸悾河袉蜗嗬@組和三相繞組。如果是三相的，要求三相繞組在磁場空間位置上對稱分布，也就是各相間互差120°電角度。

　　三相繞組可接成星形(Y)或三角形(△)，例如為了降低起動電流,使異步電動機起動時接成Y形，而運轉時接成△形。

　　還有一種星－三角混合的接法。這種混接可有串聯和并聯兩種。利用星－三角混接可以從三相電源中獲得相當于十二相的電流系統(tǒng)。

　　并聯混接中星形繞組部分和三角形繞組部分之間容易產生環(huán)流，所以實際上采用的以串聯混接為多。

　?、诎疵肯嗬@組在圓周上連續(xù)占有空間的電角度（俗稱相帶）分類：有120°相帶、60°相帶和30°相帶等繞組。

通常三相交流電機采用 60°相帶繞組。在相同串聯導體數下,60°相帶繞組感應電動勢約比120°相帶繞組的感應電動勢大 15％以上。30°相帶繞組雖然可以進一步提高繞組利用率，但由于其繞組制造復雜，而感應電動勢提高不多，故僅用在一些有特殊要求的場合，例如用于高效率電動機中。

　　③按槽內線圈邊的層數分類：有單層繞組、雙層繞組和單雙層繞組。

單層繞組多用于小功率電機。和雙層繞組相比，它的線圈數減半，故繞線及嵌線工作量較少。

雙層繞組可以任意選擇繞圈跨距以改善電動勢和磁通勢波形，或用來削弱某一特定的有害諧波。它的所有線圈幾何尺寸一致，便于制造，并且端部結構整齊，有利于散熱，機械強度也高。

因而，除了小型電機外，雙層繞組在所有容量范圍內都得到了廣泛應用。單雙層繞組是雙層短距繞組的一種變形，其性能和對應的雙層短距繞組相同，但端部接線較短。線圈的幾何尺寸不等是它的一個缺點。

　?、馨疵繕O每相槽數q分類:有整數槽和分數槽兩種。整數槽繞組應用最為廣泛。

　　分數槽繞組主要用以削弱同步電機中危害極大的齒諧波，改善電動勢波形和減少表面損耗。在低速多極的水輪發(fā)電機中用得很多。與整數槽繞組相比，分數槽繞組的磁通勢中諧波較多，必須防止可能引起的振動和噪聲。

　　此外，單層繞組中還可按線圈端部的連接方法分為同心式、鏈式和交叉式3種。

　　籠式繞組是異步電機中應用的一類交流電樞繞組。它的結構和定子繞組很不相同。在異步電機轉子鐵心的槽內各有一根導體條。

鐵心兩端槽口外有兩個端環(huán)分別將所有導體條的兩端都連接起來，成一短接的回路。如果去掉磁路部分的鐵心，只考慮導電的電路部分，則此繞組的形狀像一個籠子（見三相異步電動機），故得名。

籠式繞組的每根導體條就是一相。它可以和任意極數的旋轉磁場相配合，在其中感生電流?；\式繞組中的感應電動勢很小，所以一般不需要絕緣。

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