电角度：从电磁观点看，若磁场在空间按正弦波分布， 则N、S一对磁极恰好相当于正弦曲线一个周期。如有导 体去切割这种磁场，经过N、S一对磁极，导体中所感生
的正弦电势的变化也为一个周期，变化一个周期即经过360
电角度。 电角度=P×机械角度
2、线圈 ：一匝或多匝串联而成，一个首端和一个末端。
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第十一章 交流电机的共同问题
11-1交流电机的基本概念
1、交流电机的基本工作原理
一般同步电机作为发电机使用，现在国内外工农业生产中 所用的交流电能，几乎全都是同步发电机发出的。
某些大型而又不要求调速的生产机械，例如空气压缩机 等多采用同步电动机来拖动，它的突出优点是能够调节电 动机的励磁电流来改善电网的功率因数．
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•两极电机的情况下，主磁极每旋转一周，导体A里感应电 动势的瞬时实际方向交变一次。
P对磁极同步发电机，当电机的 转子每转一圈，就有p对主磁极 经过定子上的导体A，于是，在 导体A中感应电动势变化了p个周 期．
感应电势的频率f为： f pn1 60
一般都把同步发电机的定子绕组设计成三相绕组，发出三 相交流电，供用户使用．
链接感应电势频率动画
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同步电动机的工作原理：
如果是一台三相同步电机作电动机运行，就必须在电机的 定子三相绕组里通入三相交流电．三相交流电流流过定子 的三相绕组，会在电机里产生旋转磁场，当给同步电机的 励磁绕组通入励磁电流；转子主磁极就像是一个磁铁，旋 转磁场吸着转子磁铁，按旋转磁场的旋转方向旋转
异步电机的定子铁心和定子绕组与同步电机相同 转子是由转子铁心和转子绕组组成的 以鼠笼型电机为例，简单说明它的基本工作原理
N
n1 f A
鼠笼型转子的异步电机，在转子的 铁心上，靠近外表面处开槽，槽里
n n1
嵌放导体,各个槽内的导体两端伸出 转子铁心以外，用两个端环分别把
eB f
S
两头伸出的导体彼此连接起来，形 成一个闭路的绕组，大多数异步电 机定子绕组是三相绕组，当三相绕
3、节距 一个线圈两边所跨定子圆周上的距离，用y1表 示 。一般以槽数计。 Q1来自2p节距应近似等于极距
y1 时为整距 ； y1 时为短距
4、槽距角 相邻两槽之间的电角度
p 360
Q1
5、每级每相槽数q 每一个极下每相绕组所占的槽数
q Q1 2 pm
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n1

60 f p
同步电机无论作为发电机运行，还是作为电动机运行，当主 磁极的极对数p一定时，它的转速n1和频率f之间有着严格的 关系，这种关系叫同步关系， n1叫同步转速
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(2)异步电机的基本工作原理
异步电机
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链接异步电机拆卸动画
(6) 制造简单、维修方便 即：对三相交流电机来说： （1）要求三相绕组能感应出波形接近正弦波的三相对称电 动势； （2）要求当三相绕组中流过三相对称电流时，能产生接近 圆形的旋转磁动势。
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三．交流绕组的基本知识和基本量
1、电角度与机械角度
机械角度：电机圆周在几何上分成 360 ，叫机械角度。
一、单层绕组
11-2 三相单层绕组
单层绕组：每个槽内只放一个线圈边。线圈数目等于槽数的 一半。 单层绕组有：叠式、同心式、链式等。
例： 一台电机的绕组为三相单层等距式绕组，极对数p=2，槽 数Z=24，每相并联支路数a=1，试绘出其绕组展开图。
（一）计算极距和节距
Q1 24 6
2p 22
异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械，应用在各 行各业，成为在电力系统中的主要负载．
异步电机作为发电机使用较少，一般只在特殊场合下才用 它作为发电机运行．
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(1) 同步电机的基本工作原理 链接同步发电机模型工作动画
同步电机
简单的交流发电机模型 定子：定子是一个圆筒形的铁心，在靠近铁心内表面的槽里 嵌放了导体．把这些导体按一定的规律连接起来，叫定子绕 组。 转子：圆筒形铁心的中间是旋转的转子，转子上装了主磁 极．主磁极可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。
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原动机主要有两种：一种是汽轮机；一种是水轮机 假设由原动机拖着主磁极以恒定转速n1相对于定子逆时针方 向旋转，放在定子铁心槽里的导体与主磁极之间就有了相对运 动，这种相对运动还可以看成主磁极不动、导体以恒定的转速 n1向相反方向旋转，即按顺时针方向旋转，既然导体与主磁 极之间有了相对运动，根据电磁感应定律知道，导体中就要感 应出电动势 。
y1 6
（二）计算每极每相槽数
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q Q1 24 2 2 pm 2 3 2
（三）绘制绕组展开图
1．画24根并行短线，代表24个槽，编上槽号
2．按 q 2进行分相；
相带：每个极下属于同一相的槽所占的区域称为相带。
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(2) 对于三相电机，要求三相绕组感应的基波电动势是对称 的。所谓对称，是指三相基波电动势的有效值大小彼此相等， 在时间相位上互差120时间电角度
(3) 三相绕组的阻抗应彼此相等 (4)电动势与磁动势的波形应尽量接近正弦形，即谐波分量较小
(5) 运行中有较好的散热性能
组流过三相电流时，产生一个旋转
磁场 。并假设此旋转的磁极为逆时
针方向旋转，转速为n1．逆时针方向旋转的磁极就要在转子
上的导体里感应电动势，转子绕组是个自己闭合的闭路
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绕组．于是，就会有电流流过转子导体，载流导体在磁场 中产生电磁力，形成电磁转矩，如果电磁转矩能够克服电 机转子上的阻转矩，电机就能沿着旋转磁场的旋转起来， 方向旋转起来 。 转子的转速n是否能转到等于旋转磁场的转速n1呢? 转子的转速n不等于旋转磁场的转速n1，略小于同步转 速。由此称为“异步”。 2．对交流绕组的要求： (1) 在导体数一定的情况下，能得到较大的基波电动势和基波 磁动势 。