定子

詞目：定子

注音：ㄉㄧㄥˋ ㄗㄧˇ

詞義：有刷或無刷電機工作時不轉動的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機的電機軸叫定子，此種電機可以叫內定子電機。

基本解釋：

機器的固定部件，轉子在它裡面或圍繞它旋轉。

詳細解釋：

指電動機和發電機中，跟轉動部分相應而固定在外殼上的部分。

做成塊狀的金銀。定，后寫作“錠”。《元典章新集·刑部·偷盜》：“﹝ 沉阿寅 ﹞竊取銀印匣，剝去銀皮，鎔成定子貨賣。”

定子由機座、定子鐵芯、線圈以及固定這些部分的其他結構件組成。機座是用來固定鐵芯的，對於懸式發電機，機座用來承受轉動部分的全部重量；鐵芯是發電機磁路的一部分；線圈則形成發電機的電路。

機座通常為鑄鐵件，大型非同步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座採用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內外的空氣可直接對流，以利於散熱。

發電機的機座主要作用是作為定子鐵芯疊片的支撐結構，承受定子的扭矩，並將其傳至底腳；構成冷卻氣體的通道，構成軸承，機架和冷卻器的支撐結構。

定子鐵芯是定子的主要磁路，一起也是定子繞組的安裝和固定部件。定子鐵芯由扇形沖片、通風槽片、齒壓板、拉緊螺栓、托塊、定位筋等部件組成。

大型水輪發電機的定子繞組大多數選用條式線圈(亦稱線棒)雙層波繞組，條式波繞組的特點是端部連接少，拆換方便。對於水冷發電機，也能夠選用單層波繞組，這樣能夠簡化冷卻水管路。

電動機繞組的結構主要分下列幾種型式：

一、以定子繞組形成磁極來區分

定子繞組根據電動機的磁極數與繞組分佈形成實際磁極數的關係，可分為顯極式與庶極式兩種類型。

1.顯極式繞組

在顯極式繞組中，每個(組)線圈形成一個磁極，繞組的線圈(組)數與磁極數相等。

在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性N和S相互間隔，相鄰兩個線圈(組)里的電流方向必須相反，即相鄰兩個線圈(組)的連接方式必須尾端接尾端，首端接首端(電工術語為“尾接尾、頭接頭”)，也即反接串聯方式。

2.庶極式繞組

在庶極式繞組中，每個(組)線圈形成兩個磁極，繞組的線圈(組)數為磁極數的一半，因為另半數磁極由線圈(組)產生磁極的磁力線共同形成。

在庶極式繞組中，每個線圈(組)所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈(組)里的電流方向都相同，即相鄰兩個線圈(組)的連接方式應該是尾端接首端(電工術語為“尾接頭”)，即順接串聯方式。

二、以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區分

定子繞組根據線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同，可分為集中式和分散式兩類。

1.集中式繞組

集中式繞組一般僅有一個或幾個矩形框線圈組成。繞制後用紗帶包紮定型，再經浸漆烘乾處理后嵌裝在凸磁極的鐵心上。直流電動機、通用電動機的激磁線圈，以及單相罩極電動機的主極繞組都採用這種繞組。

2.分散式繞組

採用分散式繞組的電動機定子沒有凸性的極掌，每個磁極都是由一個或幾個線圈按照一定的規律嵌裝布線組成線圈組。根據嵌裝布線排列的形式不同，分散式繞組又可分為同心式、迭式兩類。

(1)同心式繞組

同心式繞組是同一線圈組的幾個大小不同矩形線圈，按同一中心的位置逐個嵌裝排列成回字形的型式。同心式繞組又分單層與多層。一般單項電動機和部分小功率三相非同步電動機的定子繞組採用這種型式。

(2)迭式繞組

迭式繞組是所有線圈的形狀大小完全相同(單雙圈例外)，分別以每槽嵌裝一個線圈邊，並在槽外端部逐個相迭均勻分佈的型式。迭式繞組又分單層迭式和雙層迭式兩種。在每槽里只嵌一個線圈邊的為單層迭式繞組，或稱單迭繞組；每槽嵌兩個屬不同線圈組的線圈邊(分上下層)為雙層迭式繞組，或稱雙迭繞組。迭式繞組由於嵌裝布線方式的變化不同，又有單雙圈交叉布線排列與單雙層混合布線排列之分；此外，從繞組端部的嵌裝形狀稱為鏈形繞組、籃形繞組，實際上均屬迭式繞組。一般三相非同步電動機的定子繞組較多採用迭式繞組。

三、轉子繞組

轉子繞組基本上分鼠籠型和繞線型兩類。鼠籠型結構較簡單，其繞組過去為嵌銅條，目前多數採用澆鑄鋁，特殊的雙鼠籠轉子具有兩組鼠籠條。繞線型轉子繞組與定子繞組相同，也分迭式與另外一種波型繞組。波型繞組的外形與迭式繞組相似，但布線方式不同，它的基本元件不是整個線圈，而是單匝單元線圈，嵌裝后需逐個焊接成線圈組。波形繞組一般應用於大型交流電動機的轉子繞組或中大型直流電動機的電樞繞組。

定子有兩種接線方式，一種是4線式，轉子串連接在2個定子繞組之間，一種是2線式，2個定子繞組連接好后再與轉子串連接好后再與轉子串連接，（將4線式對角的2根引線接在一起）。兩種接線方式不同，但可以通用。引接線方式有兩種：一種是軟線引出；一種是靠骨架上的插接件引出，該種繞線時要保留骨架。

定子常見故障包括繞組斷路、短路、接地、拉簧與刷握接觸不良、拉簧燒斷、定子固定螺栓鬆動等。

發電機電能是現代社會最主要的能源之一。發電機是將其它形式的能源轉換成電能的機械設備，最早產生於第二次工業革命時期，由德國工程師西門子於1866年製成，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其它動力機械驅動，將水流、氣流、燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。

發電機的分類：直流發電機、交流發電機、同步發電機、非同步發電機（很少採用），交流發電機分類：單相發電機、三相發電機。

工作原理：發電機主要由定子、轉子、端蓋、電刷、機座及軸承等部件構成。定子由機座、定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯、轉子磁極（有磁扼。磁極繞組）、滑環（又稱銅環、集電環）、風扇及轉軸等部件組成。通過軸承、機座及端蓋將發電機的定子、轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個旋轉磁場，定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，便產生了電流。由於電刷與轉子相連處有斷路處，使轉子按一定方向轉動，產生交變電流，所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。中國電網輸出電流的頻率是50赫茲。