三相發電機繞組接線方法圖解
發布時間：2024-04-19 點擊：274
三相發電機繞組接線方法圖解
發電機的基本工作原理是原動機拖動轉子以轉速n勻速旋轉時，轉子磁場切割定子三相繞組，在三相繞組中感應出交變電動勢。由于定子三相繞組在空間位置上互差120°電角度，所以三相電動勢在時間上互差120°電角度。三相發電機的繞組連接方式分為并聯、星形和三角形三種。
一、繞組分類
1、按相數分
（1）單相
（3）三相
2、按每極每相槽數分
（1）整數槽
（2）分數槽
3、按槽內層數分
（1）單層
①同心式
②交叉式
③鏈式
（2）雙層
①疊繞
②波繞
圖1 發電機內部剖面圖
二、繞組的常用術語
1、元件
繞組線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝。一個元件由兩條元件邊和端接線組成，元件邊放在槽內，能切割磁力線而產生感應電動勢，叫“有效邊”,端接線放在槽外，不切割磁力線，僅作為連接線用。每個元件的一個元件邊放在某一個槽的上層，另一個元件邊則放在另一槽的下層(雙層繞組)。白鶴灘電廠定子繞組是由定子線棒及其固定支撐結構組成。
2、元件的首末端
每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為首端，另一根稱為末端。每一個元件的兩個端點分別接在不同的換向片上，每個換向片接兩個不同的線圈端頭。
如圖2所示，定子繞組首末端連接至匯流銅環。
圖2 發電機電樞繞組首末端接線
3、實槽與虛槽
實槽：電機電樞上實際開出的槽叫實槽。實槽數用q表示。
虛槽：即單元槽(每層元件邊的數量等于虛槽數)，每個虛槽的上、下層各有一個元件邊。虛槽數用qμ表示。設槽內每層有μ個虛槽，若實槽數為q，虛槽數為qμ，則qμ=μq。
圖3 發電機繞組實槽與虛槽
圖4 發電機繞組元件在槽內的放置
4、極距
如圖5所示，相鄰兩個磁極軸線沿電樞表面主之間的距離，用τ表示為（距離）。
若用虛槽數表示為（槽數）
當實槽數等于虛槽數時，qμ一般用q代替。
式中，d——電樞外徑(m)；
p——磁極對數。
5、節距
如圖6所示，線圈兩邊所跨定子圓周上的槽數，用y1表示，y1應接近電機的極距τ（兩端合成的電動勢最大）。
圖5 發電機磁極距示意圖
圖6 發電機節距示例圖
6、電角度與機械角度
電機圓周在幾何上為360°，這個角度稱為機械角度。在電機中磁場變化一個周期，即經過n、s一對磁極就稱為360°電角度。
若電機有p對極，整個圓周就是p×360°電角度。電角度=p×機械角度
7、槽距角
相鄰槽之間的電角度α
式中q——定子槽數
8、每極每相槽數
式中，m——相數；
p——極對數 。
9、極軸線
磁極的中心線。
10、幾何中性線
是指主磁極n極和s極的機械分界線。
11、物理中性線
把n極與s極磁場為零處的分界線稱為物理中性線。
三、交流繞組的構成原則
1、均勻原則：
每個極域內的槽數（線圈數）要相等，各相繞組在每個極域內所占的槽數應相等；
2、對稱原則：
三相繞組的結構完全一樣，但在電機的圓周空間互相錯開120電角度。
如槽距角為α，則相鄰兩相錯開的槽數為120/α。
3、電勢相加原則：
線圈兩個圈邊的感應電勢應該相加；線圈與線圈之間的連接也應符合這一原則。
如線圈的一個邊在n極下，另一個應在s極下。
四、發電機繞組展開圖
所謂展開圖，就是將發電機定子鐵心帶繞組用刀切開并攤平，按發電機繞組在定子鐵心上的布置，畫出的一種繞組展開圖。
1、導體的感應電動勢
如圖7所示，一臺兩極交流發電機，轉子是直流勵磁形成的主磁極（簡稱主極）定子上放有一根導體，轉子由原動機拖動以后，形成一旋轉磁場。定子導體切割該旋轉磁場感應電動勢。
2、槽電動勢星形圖（以4極3相36槽電機為例）
如圖8所示，當把各槽內導體感應的電動勢分別用矢量表示時，這些矢量構成一個輻射星形，稱為槽電動勢星形圖。若氣隙中有一正弦分布的旋轉磁場，則槽內導體的感應電動勢大小相等，相位依次相差一個槽距角。
圖7 發電機電動勢展開圖
圖8 發電機槽電動勢星形圖
3、相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
相帶定義：每極下每相繞組占有的范圍稱為相帶，一般用電角度表示。電機的相帶是指：每極下同一相繞組所連續占據的定子槽數即相帶。
（1）120°相帶（如圖9所示）：
每對極（360°電角度）三相均分
每對極每相槽數2qα=120°
（2）60°相帶（如圖10所示）：
每極（180°電角度）三相均分
每極每相槽數 qα=60°
圖9 發電機120°相帶的劃分
圖10 發電機60°相帶的劃分
（3）60°相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
a:1 2 3 19 20 21
x:10 11 12 28 29 30
b:7 8 9 25 26 27
y:16 17 18 38 35 36
c:13 14 15 31 32 33
z:4 5 6 22 23 26
（4）120°相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
a:1 2 3 5 6 19 20 21 22 23 24
b:7 8 9 10 11 12 25 26 27 28 29 30
c:13 14 15 16 17 18 31 32 33 34 35 36
因120度相帶合成電動勢較60度相帶合成電動勢小，所以一般采用60度相帶繞組。
五、發電機接線方法
1、星形連接
也叫“y形連接”，把發電機繞組的3個末端連接在一起作為公共端，由3個首端引出3條火線的連接方式。負載每相線圈承受的電壓是相電壓220伏，即火線與零線間的電壓是220伏。
2、角形連接
是把發電機繞組的每一相的始末端依次相接的連接方式。每相負載承受的電壓是線電壓380伏，即火線與火線間的電壓為380伏。
3、并聯連接方式
把三個繞組用三根導線直接相互連接，兩個繞組之間用母線相連，形成一個大環路，這種連接方式又稱為“普通連接”。
柴油發電機產生偏缸的4個方面原因
康明斯柴油發電機為什么頻率不足50HZ
柴油發電機組油泵供不上油的原因解析
柴油發電機設備之電力設備如何保持發電機組溫度
玉柴發電機YC6A205-D30技術參數
英格發電機運行前必進行檢查及調整事項
柴油發電機組作為備用電源所具有的優點是什么？
柴油發電機組生產標準與安裝規范
發電機的基本工作原理是原動機拖動轉子以轉速n勻速旋轉時，轉子磁場切割定子三相繞組，在三相繞組中感應出交變電動勢。由于定子三相繞組在空間位置上互差120°電角度，所以三相電動勢在時間上互差120°電角度。三相發電機的繞組連接方式分為并聯、星形和三角形三種。
一、繞組分類
1、按相數分
（1）單相
（3）三相
2、按每極每相槽數分
（1）整數槽
（2）分數槽
3、按槽內層數分
（1）單層
①同心式
②交叉式
③鏈式
（2）雙層
①疊繞
②波繞
圖1 發電機內部剖面圖
二、繞組的常用術語
1、元件
繞組線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝。一個元件由兩條元件邊和端接線組成，元件邊放在槽內，能切割磁力線而產生感應電動勢，叫“有效邊”,端接線放在槽外，不切割磁力線，僅作為連接線用。每個元件的一個元件邊放在某一個槽的上層，另一個元件邊則放在另一槽的下層(雙層繞組)。白鶴灘電廠定子繞組是由定子線棒及其固定支撐結構組成。
2、元件的首末端
每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為首端，另一根稱為末端。每一個元件的兩個端點分別接在不同的換向片上，每個換向片接兩個不同的線圈端頭。
如圖2所示，定子繞組首末端連接至匯流銅環。
圖2 發電機電樞繞組首末端接線
3、實槽與虛槽
實槽：電機電樞上實際開出的槽叫實槽。實槽數用q表示。
虛槽：即單元槽(每層元件邊的數量等于虛槽數)，每個虛槽的上、下層各有一個元件邊。虛槽數用qμ表示。設槽內每層有μ個虛槽，若實槽數為q，虛槽數為qμ，則qμ=μq。
圖3 發電機繞組實槽與虛槽
圖4 發電機繞組元件在槽內的放置
4、極距
如圖5所示，相鄰兩個磁極軸線沿電樞表面主之間的距離，用τ表示為（距離）。
若用虛槽數表示為（槽數）
當實槽數等于虛槽數時，qμ一般用q代替。
式中，d——電樞外徑(m)；
p——磁極對數。
5、節距
如圖6所示，線圈兩邊所跨定子圓周上的槽數，用y1表示，y1應接近電機的極距τ（兩端合成的電動勢最大）。
圖5 發電機磁極距示意圖
圖6 發電機節距示例圖
6、電角度與機械角度
電機圓周在幾何上為360°，這個角度稱為機械角度。在電機中磁場變化一個周期，即經過n、s一對磁極就稱為360°電角度。
若電機有p對極，整個圓周就是p×360°電角度。電角度=p×機械角度
7、槽距角
相鄰槽之間的電角度α
式中q——定子槽數
8、每極每相槽數
式中，m——相數；
p——極對數 。
9、極軸線
磁極的中心線。
10、幾何中性線
是指主磁極n極和s極的機械分界線。
11、物理中性線
把n極與s極磁場為零處的分界線稱為物理中性線。
三、交流繞組的構成原則
1、均勻原則：
每個極域內的槽數（線圈數）要相等，各相繞組在每個極域內所占的槽數應相等；
2、對稱原則：
三相繞組的結構完全一樣，但在電機的圓周空間互相錯開120電角度。
如槽距角為α，則相鄰兩相錯開的槽數為120/α。
3、電勢相加原則：
線圈兩個圈邊的感應電勢應該相加；線圈與線圈之間的連接也應符合這一原則。
如線圈的一個邊在n極下，另一個應在s極下。
四、發電機繞組展開圖
所謂展開圖，就是將發電機定子鐵心帶繞組用刀切開并攤平，按發電機繞組在定子鐵心上的布置，畫出的一種繞組展開圖。
1、導體的感應電動勢
如圖7所示，一臺兩極交流發電機，轉子是直流勵磁形成的主磁極（簡稱主極）定子上放有一根導體，轉子由原動機拖動以后，形成一旋轉磁場。定子導體切割該旋轉磁場感應電動勢。
2、槽電動勢星形圖（以4極3相36槽電機為例）
如圖8所示，當把各槽內導體感應的電動勢分別用矢量表示時，這些矢量構成一個輻射星形，稱為槽電動勢星形圖。若氣隙中有一正弦分布的旋轉磁場，則槽內導體的感應電動勢大小相等，相位依次相差一個槽距角。
圖7 發電機電動勢展開圖
圖8 發電機槽電動勢星形圖
3、相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
相帶定義：每極下每相繞組占有的范圍稱為相帶，一般用電角度表示。電機的相帶是指：每極下同一相繞組所連續占據的定子槽數即相帶。
（1）120°相帶（如圖9所示）：
每對極（360°電角度）三相均分
每對極每相槽數2qα=120°
（2）60°相帶（如圖10所示）：
每極（180°電角度）三相均分
每極每相槽數 qα=60°
圖9 發電機120°相帶的劃分
圖10 發電機60°相帶的劃分
（3）60°相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
a:1 2 3 19 20 21
x:10 11 12 28 29 30
b:7 8 9 25 26 27
y:16 17 18 38 35 36
c:13 14 15 31 32 33
z:4 5 6 22 23 26
（4）120°相帶的劃分（以4極3相36槽電機為例）
a:1 2 3 5 6 19 20 21 22 23 24
b:7 8 9 10 11 12 25 26 27 28 29 30
c:13 14 15 16 17 18 31 32 33 34 35 36
因120度相帶合成電動勢較60度相帶合成電動勢小，所以一般采用60度相帶繞組。
五、發電機接線方法
1、星形連接
也叫“y形連接”，把發電機繞組的3個末端連接在一起作為公共端，由3個首端引出3條火線的連接方式。負載每相線圈承受的電壓是相電壓220伏，即火線與零線間的電壓是220伏。
2、角形連接
是把發電機繞組的每一相的始末端依次相接的連接方式。每相負載承受的電壓是線電壓380伏，即火線與火線間的電壓為380伏。
3、并聯連接方式
把三個繞組用三根導線直接相互連接，兩個繞組之間用母線相連，形成一個大環路，這種連接方式又稱為“普通連接”。
柴油發電機產生偏缸的4個方面原因
康明斯柴油發電機為什么頻率不足50HZ
柴油發電機組油泵供不上油的原因解析
柴油發電機設備之電力設備如何保持發電機組溫度
玉柴發電機YC6A205-D30技術參數
英格發電機運行前必進行檢查及調整事項
柴油發電機組作為備用電源所具有的優點是什么？
柴油發電機組生產標準與安裝規范