繞組
鐵心上繞有一個原繞組和幾個副繞組的變壓器
繞組是鐵心上繞有一個原繞組和幾個副繞組的變壓器。各個副繞組的匝數不同,則其端電壓也不同,因此多繞組變壓器可以向幾個不同電壓的用電設備供電。在電力系統中最常用的是三繞組變壓器。
Y-Y-△接法
具體應用是多繞組變壓器
用一台三繞組變壓器連接3種不同電壓的輸電系統比用兩台普通變壓器經濟、佔地少、維護管理也較方便。三相三繞組變壓器通常採用Y-Y-△接法(圖1),即原、副繞組均為Y接法,第三繞組接成△。△接法本身是一個閉合迴路,許可通過同相位的三次諧波電流,從而使Y接原、副繞組中不出現三次諧波電壓。這樣它可以為原、副邊都提供一個中性點。在遠距離輸電系統中,第三繞組也可以接同步調相機以提高線路的功率因數。
圖2a是單相三繞組變壓器結構示意。2b是其接線原理。在一個鐵心柱上同心地安放了3個繞組。外層 1是高壓繞組,2和3分別是中壓和低壓繞組。一般低壓繞組是第三繞組。如果高壓繞組與外加電源電壓U1接通,則在中壓和低壓繞組中將出現不同的端電壓U2和U3。設3個繞組的匝數為N1、N2和N3,感應電動勢為E1、E2和E3,端電壓為U1、U2和U3,電流為I1、I2和I3,則三繞組變壓器有3個匝數比n12、n13和n23,即
n12=N1/N2=E1/E2≈U1/U2,
n13=N1/N3=E1/E3≈U1/U3,
n23=N2/N3=E2/E3≈U2/U3,
三繞組變壓器的容量以3個繞組中容量最大的那個繞組的容量表示。
多繞組變壓器
也可以構成電機的轉子
交流電機使用交流繞組
交流繞組排列及連線的原則
單層繞組
雙層繞組
繞組
和單匝線圈。與線圈相關的概念包括:有效邊;端部;線圈節距等
極距:沿定子鐵心內圓每個磁極所佔的範圍
用槽數表示:(36槽4極電機的極距為多少槽?)
電角度:
轉子鐵心的橫截面是一個圓,其幾何角度為360度。
從電磁角度看,一對N,S極構成一個磁場周期,即1對極為360電角度
電機的機對數為p時,氣隙圓周的角度數為p*360電角度。
節距
一個線圈兩個有效邊之間所跨過的槽數稱為線圈的節距。用y表示。
y<τ時,線圈稱為短距線圈;y=τ時,線圈稱為整距線圈;y>τ時,線圈稱為長距線圈。
單層繞組和雙層繞組
單層繞組一個槽中只放一個元件邊
雙層繞組一個槽中放兩個元件邊。
槽距角,相數,每極每相槽數
一個槽所佔的電角度數稱為槽距角,用α表示;
相數用m表示,
每個極域內每相所佔的槽數稱為每極每相槽數,用q表示。
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佔的槽數應相等
每極槽數用極距τ表示
每極每相槽數
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。
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。
構造方法和步驟
分極分相:
將總槽數按給定的極數均勻分開(N,S極相鄰分佈)並標記假設的感應電勢方向。;
將每個極域的槽數按三相均勻分開。三相在空間錯開120電角度。
連線圈和線圈組:
將一對極域內屬於同一相的某兩個圈邊連成一個線圈(共有q個線圈,為什麼?)
將一對極域內屬於同一相的q個線圈連成一個線圈組(共有多少個線圈組?)
以上連接應符合電勢相加原則
連相繞組:
將屬於同一相的p個線圈組連成一相繞組,並標記首尾端。
串聯與並聯,電勢相加原則。
按照同樣的方法構造其他兩相。
連三相繞組將三個構造好的單相繞組連成完整的三相繞組
△接法或者Y接法。
單層繞組分類
等元件式整距疊繞組
同心式繞組
鏈式繞組
交叉鏈式繞組
單層繞組主要用於小型非同步電動機。
構造方法和步驟(舉例:Z1=24,2p=4,整距,m=3)
分極分相:
將總槽數按給定的極數均勻分開(N,S極相鄰分佈)並標記假設的感應電勢方向;
將每個極域的槽數按三相均勻分開。三相在空間錯開120電角度。
連線圈和線圈組:
根據給定的線圈節距連線圈(上層邊與下層邊合一個線圈)
以上層邊所在槽號標記線圈編號。
將同一極域內屬於同一相的某兩個圈邊連成一個線圈(共有q個線圈,為什麼?)
將同一極域內屬於同一相的q個線圈連成一個線圈組(共有多少個線圈組?)
以上連接應符合電勢相加原則
連相繞組:
將屬於同一相的2p個線圈組連成一相繞組,並標記首尾端。
串聯與並聯,電勢相加原則。
按照同樣的方法構造其他兩相。
連三相繞組
將三個構造好的單相繞組連成完整的三相繞組
△接法或者Y接法
10kW以上的電機主要採用雙層繞組
為了在電機內形成旋轉磁場,定子槽內各有效邊應流過哪一相的電流是有規律的,對三相繞組進行排列其目的,就是體現規律,形成旋轉磁場。
三相繞組的構成規則:每相繞組的槽數必須相等,且在定子上均勻分佈;三相繞組在空間應相互間隔120度電角度;三相繞組一般採用60度相帶,即三相有效邊在一對磁場下均勻地分為6個相帶。