定子和轉(zhuǎn)子

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):電機(jī)中固定的部分叫做定子（stator）,在其上面裝設(shè)了成對(duì)的直流勵(lì)磁的靜止的主磁極;而旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子-rotor）叫電樞鐵心,在上面要裝設(shè)電樞繞組,通電后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),充當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng).后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換.以定子繞組的形狀與嵌裝方式區(qū)分，定子繞組根據(jù)線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同，可分為集中式和分布式兩類。

集中式繞組

       集中式繞組應(yīng)用于凸極式定子，通常繞制成矩形線圈，經(jīng)紗帶包扎定型，再經(jīng)浸漆烘干處理后，嵌裝在凸形磁極的鐵心上。一般換向器式電動(dòng)機(jī)(包括直流電機(jī)和通用電動(dòng)機(jī))的激磁線圈以及單相罩極式凸極電動(dòng)機(jī)的主極繞組都采用集中式繞組。

       集中式繞組通常每極有一只線圈，但也有采用庶極(隱極)形式的，如框架式罩極電動(dòng)機(jī)就是用一只線圈形成兩極的電動(dòng)機(jī)。

分布式繞組

       分布式繞組的電動(dòng)機(jī)定子沒(méi)有凸形極掌，每個(gè)磁極由一個(gè)或幾個(gè)線圈按照一定的規(guī)律嵌裝布線組成線圈組，通電后形成不同極性的磁極，故也稱隱極式。根據(jù)嵌裝布線排列形式的不同，分布式繞組又可分為同心式和疊式兩類。

       (1)同心式繞組 同心式繞組是由幾個(gè)形狀相似但大小不同的線圈，按同一中心位置嵌裝成回字形狀的線圈組。同心繞組可根據(jù)不同的布線方式而構(gòu)成雙平面或三平面繞組。一般單相電動(dòng)機(jī)及部分小功率或大跨距線圈的三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組采用這種型式。

        (2)疊式繞組疊式繞組一般是由形狀、大小相同的線圈，分別以每槽嵌裝1個(gè)或兩個(gè)線圈邊，并在槽外端部逐個(gè)相疊均勻分布的形式。疊式繞組又分單層疊式和雙層疊式兩種。每槽只嵌入一個(gè)線圈邊的為單層疊式繞組，或稱單疊繞組；每槽嵌入兩個(gè)屬不同線圈組的線圈邊時(shí)是分置于槽中上、下層，為雙層疊式繞組，或稱雙疊繞組。根據(jù)嵌裝布線方式變化不同，疊式繞組又可派生出交叉式、同心交叉式以及單雙層混合式等型式。目前，一般功率較大的三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組較多采用雙層疊式；而小電機(jī)則多用單層疊式繞組中的派生型式，但極少采用單層疊式繞組。

轉(zhuǎn)子繞組

       交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組分鼠籠型與繞線型兩類。鼠籠型結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，一般由合金鋁澆注人轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)并由兩端端環(huán)短接而成；也有用銅條嵌入再焊上銅質(zhì)端環(huán)的。為了改善起動(dòng)性能，鼠籠型又可制成深槽式及雙鼠籠等特殊型式。繞線型轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相同，它除可用上述各式繞組外，還可用波形繞組。波形繞組是由單匝或幾匝的桿形單元線圈，嵌裝后由兩個(gè)元件在端部焊接成一只線圈，并形成整個(gè)繞組，其布接線原理與上述繞組不同，但外形與雙層疊繞組相似。波形繞組常應(yīng)用于大型的交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組及直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。

       定子繞組不同的接線形式可以形成不同的極性，電動(dòng)機(jī)根據(jù)其極性關(guān)系，可分為顯極式與庶極式兩種類型。

1．顯極式繞組

      一臺(tái)具有四個(gè)凸極的電動(dòng)機(jī)定子，它的每只線圈形成一個(gè)磁極；而且相鄰兩只線圈所形成的極性不同；在四個(gè)凸極上就形成了四個(gè)磁極。所以，在顯極式繞組中，每組線圈形成一個(gè)磁極，即繞組的線圈組數(shù)與磁極數(shù)相等。此外，為使相鄰磁極能呈N、s極性成對(duì)存在，則必須使相鄰兩組線圈里的電流方向相反。因此相鄰兩個(gè)線圈組的連接方式必須是反接串聯(lián)，也就是電工術(shù)語(yǔ)稱之為“頭接頭”、“尾接尾”。

實(shí)際上，除直流電機(jī)及單相凸極式罩極電動(dòng)機(jī)外，一般定子都沒(méi)有凸出的極掌。本圖是為了較形象地說(shuō)明問(wèn)題而采用示意的畫法。

2．庶極式繞組

     圖2—2是一臺(tái)庶極式四極繞組定子的形象示意圖。由圖可見(jiàn)，相鄰兩組線圈的極性是相同的，都是s極，由于同極性相斥的原理，使線圈形成的磁場(chǎng)經(jīng)相鄰?fù)箻O返回構(gòu)成閉合磁路；從而使沒(méi)有線圈的凸極上產(chǎn)生異極性N磁極。所以，在庶極式繞組中，每個(gè)線圈組將形成一對(duì)磁極，每相繞組的線圈組數(shù)為磁極數(shù)的一半。  

      在庶極式繞組中，因?yàn)槊拷M線圈所產(chǎn)生的磁極極性都相同，因而所有線圈里的電流方向都相同，即相鄰兩個(gè)線圈組是順接串聯(lián)，如圖(b)所示。這種接線方式便是電工俗稱的“首尾相接”，即“尾接頭”連接。

      電機(jī)繞組是由線圈組構(gòu)成一相或整個(gè)電磁電路的組合體；而線圈組則由一個(gè)或多個(gè)線圈順接串聯(lián)而成。因此線圈是電動(dòng)機(jī)繞組的基本元件，也是以絕緣導(dǎo)線(圓形或矩形截面導(dǎo)線)按一定形狀繞制而成。線圈可以是一匝，也可由數(shù)百上千匝繞成，其匝數(shù)的多少主要取決于電源電壓和電動(dòng)機(jī)電磁部分的參數(shù)，并由計(jì)算確定。

      電動(dòng)機(jī)線圈的形狀有多種，但其基本結(jié)構(gòu)由三部分組成，即嵌入鐵心槽內(nèi)的直線部分稱有效邊，而一只線圈有兩個(gè)有效邊，是產(chǎn)生電磁能量轉(zhuǎn)換的有效部分；連接兩有效邊的部分，在線圈嵌裝后處于鐵心兩端槽外，稱線圈端部，它是線圈構(gòu)成必不可少的部分，但不能作能量轉(zhuǎn)換；引線是線圈繞制后的首、尾線頭，也是引接線圈電流的連接點(diǎn)。

      集中式繞組的繞制和嵌裝比較簡(jiǎn)單，但效率較低，運(yùn)行性能也差。目前的交流電動(dòng)機(jī)定子絕大部分都是應(yīng)用分布式繞組，根據(jù)不同機(jī)種、型號(hào)及線圈嵌繞的工藝條件，電動(dòng)機(jī)各自設(shè)計(jì)采用不同的繞組型式和規(guī)格，故其繞組的技術(shù)參數(shù)也不相同。