發電機定子繞組(二)

一般雙層繞組方式(36槽)為：第一槽上層與第十槽下層為一繞組，第二槽上層與第十一槽下層為一繞組，第三槽上層與第十二槽下層為一繞組... 第十槽上層與第十九槽下層為一繞組...依此類推。（如圖）

• 線圈節距y：一個線圈兩個有效邊之間所跨過的槽數稱為線圈的節距。
• 短節距：當線圈跨距小於極距τ 即y < τ
• 整節距：當線圈跨距等於極距τ 即y = τ
• 長節距：當線圈跨距大於極距τ 即y > τ

• 在分析磁場分散式時，雙層整距繞組可以等效為兩個整距單層繞組。
• 兩個等效單層繞組在空間分佈上錯開一定的角度，這個角度等於短距角。
• 雙層短距繞組的磁勢等於錯開一個短距角的兩個單層繞組的磁勢在空間疊加。
• 雙層短距繞組的磁勢為：$F_{p1} = 2F_{q1}{\cos}\dfrac{\beta}{2} = 2F_{q1}k_{y1} = 0.9I_y (2qN_y) k_{q1}k_{y1}$
• 繞組的短距係數：$K_{y1} = \dfrac{短距繞組基波磁勢幅值}{整距繞組基波磁勢幅值} = \cfrac{2F_{q1}{\cos}\dfrac{\beta}{2}}{2F_{q1}} = {\cos}\dfrac{\beta}{2}$

節距因數Kp = $\dfrac{短節距感應電勢}{全節距感應電勢}  Kp = \dfrac{\overline{AB}}{2\overline{OA}} =\dfrac{\overline{AC}}{\overline{OA}} = {\sin}\dfrac{\rho}{2}$

ρ = 線圈分數跨距

• 感應電壓每項有效值：$E{\alpha} = 4.44KwfN{\varphi}$
• 繞組因數 Kw= Kd × Kp
• 分佈因數Kd
• 節距因數Kp
• $\psi$：每極磁通量wb
• N：每相匝數
• 每槽繞組感應電壓相同，相位差r°

• 若欲消除三次諧波電壓，則線圈跨距應如下：
• 對基本波而言每槽電機角為r°，繞組跨距為ρ π(電角)
• 對三次諧波而言每槽電機角為3r°，繞組跨距為3ρ π(電角)
• 基本波電壓為 $E_a1 = 4.44Kd1  Kp1  fN{\varphi}$
• 三次諧波電壓為 $E_a3 = 4.44Kd3  Kp3  fN{\varphi}$

分佈繞法之優點

• ★ 提高鐵心利用率
• ★ 散熱易，可提高繞組之載流能力
• ★ 雖然感應電壓減少，但可使電壓波形趨近正弦波

短節距之優點

• ★ 節省材料
• ★ 改善波形