發電機定子繞組(一)

• \(Ex\)：在\(x\)角度時導線的感應電壓
• \(Bx\)：在角度\(x\)時通過導線的磁通量
• \(l\)：導線在定子槽內的有效長度(有效邊)
• \(\nu\)：勵磁場(轉子)旋轉速度

導體中的感應電勢

• 感應電勢的波形
  \(e_x(t) = B_xl\nu\)
  感應電勢隨時間變化的波形和磁感應強度在空間的分佈波形相一致。
  只考慮磁場基波時，感應電勢為正弦波。
• 感應電勢的頻率
  磁場轉過一對極(p)，導體中的感應電勢變化一個週期；
  轉速為n (r/min)的電機，每秒鐘轉過(pn/60)對極；
  導體中感應電勢的頻率f=(pn/60)Hz
• 感應電勢的大小
  感應電勢的最大值：\(E_{nmax} = B{_\delta}{l\nu}\)
  導體與磁場的相對速度：\(v = 2p{\tau}n/60\)
  感應電勢的有效值：\(E_n = \cfrac{E_{nmax}}{\sqrt{2}} = 2.22f{\phi}_1\)

集中繞組

典型的集中繞組是轉子一對極內只有三個定子齒、槽，定子槽數Q與極對數p的關係為Q/p=3，三個齒上套三個線圈，分別屬於a、b、c三相，多對極的電機，具有p組線圈，可以將它們串聯或並聯構成三相繞組。

集中繞組的優點是繞組端接部分縮短，導線用量減少，繞組線圈電阻降低，銅耗減少，效率提高，成本降低，製造週期縮短。但是集中繞組也帶來一定的缺點，主要是電機的繞組因數減小，定子磁動勢中諧波含量增加及定子齒、槽對磁場分佈的影響增大，使電機的脈動轉矩增大。

圖一、將每相繞組分散於三個定子槽內(1、2、3)且各組繞線相互串接，以a相為例其電壓合成為圖二中Fq，而各定子槽的線電壓為Fy，1、2、3組繞線在空間上各差一槽距角。

分佈繞組

將一相的線圈分成q個等份且分別放置於同一相的q個定子槽內。設三相發電機定子槽數為N個，轉子極數為P極，則q= (N/p)/3。例：定子槽數為36槽轉子為4極q=(36/4)/3=3 即每相為三個槽(如前圖一)。在每槽線圈的兩端互相串接所合成的基本波仍為正弦波，由於各槽間相距一槽距角(上例為20°)使合成後的電壓小於分佈於各槽線圈的總合Fq < Fy1+Fy2+Fy3。

槽距角a：兩個定子槽之間的電氣角度。 a= 180°/(定子槽數N/轉子極數)

分佈係數：\( Kq = \dfrac{每相分佈繞組電壓}{每相集中繞組電壓} = \dfrac{{Fq}}{Fy1+Fy2+Fy3} \)

分佈繞組的缺點為端部分太長、導線用量多、繞組線圈電阻高、銅耗大、效率降低、成本提高、製造複雜。 但其能被接受且廣為運用的主要優點：定子磁動勢中的諧波含量減少與定子齒、槽對磁場分佈的影響減小，使電機的脈動電壓幅度減小。