第2章　异步电动机的绕组

2.1　异步电动机绕组常用名词术语

2.1.1　线圈与线圈组

①线圈。线圈是构成绕组的最基本单元，所以也称为绕组元件。线圈可能由一匝电磁线绕成，也可能由多匝电磁线绕成。常见的线圈有菱形（又称梭形）线圈和弧形（又称半圆形）线圈。常用线圈及其简化画法如图2-1所示。

②线圈组。由多个线圈按一定方法组成一组，称为线圈组。

③绕组。由多个线圈或线圈组按照一定规律连接在一起就形成了绕组。

④有效边。每个线圈都有两个直线边，这两条直线边分别嵌入铁芯槽内，电磁量转换主要通过嵌入铁芯槽内的直线部分进行，故称它为有效边。

⑤端部。两个有效边之间的连线称为端部，仅起到把有效边连接起来的作用。

2.1.2　电角度与槽距电角

①电角度。计量电磁关系的角度单位称为电气角度，简称电角度。电机圆周在几何上占有角度为360°，称为机械角度。而从电磁方面看，对于一个按一定周期变化的物理量（磁动势、电动势、电压或电流等）完成一个交变周期，其相位即变化了360°（2πrad）。我们把这种无形的角度称为电角度。因此，一对磁极占有空间电角度为360°。而对于4极（磁极对数p=2）电机，其电角度为机械角度的两倍。一般而言，对于p对极电机，其电角度为机械角度的p倍，即

电角度=p×机械角度

②槽距角。定子相邻两槽之间的距离以电角度表示时，称为槽距电角，简称槽距角，用α表示。其计算式为

式中　Z1——定子槽数。

2.1.3　极距与节距

①极距。每个磁极在定子铁芯的内圆上所占的范围称为极距，用τ表示。极距可以用槽数、对应的圆弧长度或电角度量度。即

式中　Z1——定子槽数；

Di1——定子铁芯内径。

②线圈节距。一个线圈的两个有效边在定子铁芯内圆周所跨的距离称为节距，用y表示，如图2-2所示。节距可以用槽数或对应的圆弧长度量度，它有整距、短距和长距之分：

a.y=τ时为整距线圈，它可以产生最大的感应电动势；

b.y<τ时为短距线圈，它可以缩短线圈端部连线，节省导线，改善电动机的性能；

c.y>τ时为长距线圈，浪费导线，只在特殊电机（如单绕组变极多速异步电动机）中采用。

节距（又称跨距）有两种表示形式，例如用槽数表示节距时，若y=8，可表示为y=1-9；同理，若y=9，可表示为y=1-10。

当在一台电机中使用不同节距的线圈时，可用y1、y2、y3等加下角标的方法区分。

2.1.4　每极每相槽数

每个磁极下面每相绕组所占的槽数称为每极每相槽数，用q表示，即

式中　Z1——定子槽数；

p——极对数；

m——相数。对于三相异步电动机，m=3；对于单相异步电动机，m=2。

2.1.5　相带与极相组

①相带。为了使异步电动机的定子绕组对称，通常令每个磁极下的每相绕组所占的范围相等，这个范围称为相带。

对于三相异步电动机。由于一个磁极相当于180°电角度，分配到三相，则每相的相带为60°电角度，按60°相带排列的绕组称为60°相带绕组。三相异步电动机还有一种划分相带的方法，即将每一对磁极分为三个等分，则每相占120°电角度，也可以得到三相对称绕组。按120°相带排列的绕组称为120°相带绕组。由于60°相带绕组的合成电动势比120°相带绕组的合成电动势大，故除了单绕组变极多速异步电动机外，一般都采用60°相带绕组。

②极相组。将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组。

2.1.6　并联支路数、每相串联匝数和对称三相绕组

①并联支路数。每相绕组中包含若干个线圈组（或极相组），这些线圈组可以按一定的方式连接（如串联、并联等），每相绕组能够并联所形成的支路数，称为并联支路数，用a表示（若每相绕组中的全部线圈组串联成一条支路时，则称并联支路数为1，即a=1），并联时要求每条支路的匝数和线径（即电磁线截面积）均应相同，即要求每条支路的阻抗相同，否则易造成环流，并导致电机绕组发热。

②每相绕组的串联匝数。一般将每相绕组中一条支路的匝数称为每相绕组的串联匝数。

③对称三相绕组。三相交流电机中，三相绕组的每相串联匝数及线径均相同（即三相绕组的阻抗均相同），相与相之间在空间分别间隔120°电角度的三相绕组，称为对称三相绕组。