本章研究交流繞組的連線規律，正弦磁場下交流繞組的感應電動勢，通有正弦電流時單相繞組的磁動勢，以及通有對稱三相電流時的磁動勢。
4.1 交流繞組的構成原則和分類
1、構成原則
（1） 合成電動勢和合成磁動勢的波形要接近於正弦形、幅值要大；
（2） 對三相繞組，各相的電動勢和磁動勢要對稱，電阻、電抗要平衡；
（3） 繞組的銅耗要小，用銅量要省；
（4） 絕緣要可靠，機械強度、散熱條件要好，製造要方便。
2、分類
按相數 ：單相和多相繞組；
按槽內層數：單層和雙層；
按每極下每相槽數：整數槽和分數槽；
按繞法：疊繞組和波繞組。
4.2 三相雙層繞組
的三相交流電機，其定子繞組
大多採用雙層繞組。
特點：繞組的線圈數等於槽數。
圖4－1 雙層繞組
a)雙層繞組在槽內的布置
b)有效部分和端部
主要優點：
（1） 可以選擇最有利的節距，並同時採用分布繞組，以改善電動勢和磁動勢的波形；
（2） 所有線圈具有相同的尺寸，便於製造；
（3） 端部形狀排列整齊，有利於散熱和增強機械強度。
一、槽電動勢星形圖和相帶劃分
現以一台相數，極數，槽數的定子來說明槽內導體的感應電動勢和屬於各相的導體（槽號）是如何分配的。
1、概念
定子每極每相槽數：
式中，q － 定子槽數； p － 極對數； m － 相數。
相鄰兩槽間電角度：
此角亦是相鄰槽中導體感應電動勢的相位差。
2、槽電動勢的星形圖
如圖4－2表示36槽內導體感應電動勢的相量圖，
亦稱為槽電動勢星形圖。
相帶：每極下每相所佔的區域。
以a相位例，由於，故相共有12個槽
a相帶： 1、2、3（線圈組）與19、20、21 ()
x相帶：10、11、12（）與28、29、30（）
將四個線圈組按照一定的規律連線，即可得到
a相繞組。
圖4－2 三相雙層繞組的槽電動勢
同理，b相距離a相電角度處，c相距離a相電角度處，可按4－2所劃分的相帶連成b、c兩相繞組。由此可得到乙個三相對稱繞組。
相帶繞組：每個相帶各佔電角度。
表4－1 各個相帶的槽號分配（相帶）
二、疊繞組
疊繞組：繞組嵌線時，相鄰得兩個串聯線圈中，後乙個線圈緊「疊」在前乙個線圈上。
圖4－2 三相雙層疊繞組中的a相繞組的展開圖（）
※ 極相組的電動勢、電流方向與極相組的電動勢電流方向相反，為避免電動勢或電流所形成的磁場互相抵消，串聯時應將極相組和極相組反向串聯，即首－首相連把尾端引出，或尾－尾相連把首端引出。
圖4－3 a 相繞組線圈的連線圖 (一條併聯支路)
圖4－4 a 相繞組線圈的連線圖 （兩條併聯支路）
4.3 正弦磁場下交流繞組的感應電動勢
一、導體的感應電動勢
1、 電動勢的波形
2、 正弦電動勢的頻率
感應電動勢的頻率：
同步轉速：
3、 導體電動勢的有效值
將代入上式得導體電動勢為
二、整距線圈的電動勢
匝電勢：
單匝線圈電動勢的有效值：
線圈有匝，則線圈電動勢為：
三、短距線圈的電動勢，節距因數
短距線圈的節距，用電角度表示時，節距為，如圖所示。
圖4－5 匝電動勢
a)線圈在槽內 b)展開圖 c)整距和短距線圈的電動勢相量圖
單匝線圈的電動勢為：
據相量圖中的幾何關係，得單匝線圈電動勢的有效值為
※ 為線圈的基波節距因數，表示線圈短距時感應電動勢比整距時應打的折扣，
四、分布繞組的電動勢，分布因數和繞組因數
q個線圈的合成電動勢為
式中，－外接圓的半徑。把代入上式，得
圖4－6 極相組的合成電動勢
式中，－個線圈電動勢的代數和；－繞組的基波分布因數，
※ 的意義：由於繞組分布在不同的槽內，使得個分布線圈的合成電動勢小於個集中線圈的合成電動勢，由此所引起的折扣。。
乙個極相組的電動勢為
式中，－個線圈的總匝數；－繞組的基波繞組因數。
※ 的意義：既考慮繞組短距、又考慮繞組分布時，整個繞組的合成電動勢所須的總折扣。
五、相電動勢和線電動勢
設一相繞組的總串聯匝數為，則一相的電動勢應為
4.5 通有正弦電流時單相繞組的磁動勢（介紹）
一相繞組的磁動勢為
則單相繞組的基波磁動勢為
式中，－單相繞組基波磁動勢的幅值，
※ 單相繞組的基波磁動勢在空間隨角按
余弦規律分布，在時間上隨按余弦規律脈振。
※ 單相繞組的基波磁動勢為脈振磁動勢，
其脈振頻率取決於電流的頻率。
圖4－7 不同瞬間時的單相繞組的基波磁動勢
4.6 通有三相電流時三相繞組的磁動勢（介紹）
三相繞組基波合成磁動勢為
式中，－三相繞組基波磁動勢的幅值，
※ 性質：是乙個沿著氣隙圓周連續推移的旋轉磁動勢波。
a) 轉速：，即。
b) 幅值位置：當某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。
c) 方向：取決於交流電流的相序。
第四章交流繞組及其電動勢和磁動勢
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