三相发电机绕组接线方法图解
发电机的基本工作原理是原动机拖动转子以转速n匀速旋转时，转子磁场切割定子三相绕组，在三相绕组中感应出交变电动势。由于定子三相绕组在空间位置上互差120°电角度，所以三相电动势在时间上互差120°电角度。三相发电机的绕组连接方式分为并联、星形和三角形三种。
一、绕组分类
1、按相数分
（1）单相
（3）三相
2、按每极每相槽数分
（1）整数槽
（2）分数槽
3、按槽内层数分
（1）单层
①同心式
②交叉式
③链式
（2）双层
①叠绕
②波绕
图1 发电机内部剖面图
二、绕组的常用术语
1、元件
绕组线圈称为绕组元件，分单匝和多匝。一个元件由两条元件边和端接线组成，元件边放在槽内，能切割磁力线而产生感应电动势，叫“有效边”,端接线放在槽外，不切割磁力线，仅作为连接线用。每个元件的一个元件边放在某一个槽的上层，另一个元件边则放在另一槽的下层(双层绕组)。白鹤滩电厂定子绕组是由定子线棒及其固定支撑结构组成。
2、元件的首末端
每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中一根称为首端，另一根称为末端。每一个元件的两个端点分别接在不同的换向片上，每个换向片接两个不同的线圈端头。
如图2所示，定子绕组首末端连接至汇流铜环。
图2 发电机电枢绕组首末端接线
3、实槽与虚槽
实槽：电机电枢上实际开出的槽叫实槽。实槽数用q表示。
虚槽：即单元槽(每层元件边的数量等于虚槽数)，每个虚槽的上、下层各有一个元件边。虚槽数用qμ表示。设槽内每层有μ个虚槽，若实槽数为q，虚槽数为qμ，则qμ=μq。
图3 发电机绕组实槽与虚槽
图4 发电机绕组元件在槽内的放置
4、极距
如图5所示，相邻两个磁极轴线沿电枢表面主之间的距离，用τ表示为（距离）。
若用虚槽数表示为（槽数）
当实槽数等于虚槽数时，qμ一般用q代替。
式中，d——电枢外径(m)；
p——磁极对数。
5、节距
如图6所示，线圈两边所跨定子圆周上的槽数，用y1表示，y1应接近电机的极距τ（两端合成的电动势最大）。
图5 发电机磁极距示意图
图6 发电机节距示例图
6、电角度与机械角度
电机圆周在几何上为360°，这个角度称为机械角度。在电机中磁场变化一个周期，即经过n、s一对磁极就称为360°电角度。
若电机有p对极，整个圆周就是p×360°电角度。电角度=p×机械角度
7、槽距角
相邻槽之间的电角度α
式中q——定子槽数
8、每极每相槽数
式中，m——相数；
p——极对数 。
9、极轴线
磁极的中心线。
10、几何中性线
是指主磁极n极和s极的机械分界线。
11、物理中性线
把n极与s极磁场为零处的分界线称为物理中性线。
三、交流绕组的构成原则
1、均匀原则：
每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等；
2、对称原则：
三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开120电角度。
如槽距角为α，则相邻两相错开的槽数为120/α。
3、电势相加原则：
线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。
如线圈的一个边在n极下，另一个应在s极下。
四、发电机绕组展开图
所谓展开图，就是将发电机定子铁心带绕组用刀切开并摊平，按发电机绕组在定子铁心上的布置，画出的一种绕组展开图。
1、导体的感应电动势
如图7所示，一台两极交流发电机，转子是直流励磁形成的主磁极（简称主极）定子上放有一根导体，转子由原动机拖动以后，形成一旋转磁场。定子导体切割该旋转磁场感应电动势。
2、槽电动势星形图（以4极3相36槽电机为例）
如图8所示，当把各槽内导体感应的电动势分别用矢量表示时，这些矢量构成一个辐射星形，称为槽电动势星形图。若气隙中有一正弦分布的旋转磁场，则槽内导体的感应电动势大小相等，相位依次相差一个槽距角。
图7 发电机电动势展开图
图8 发电机槽电动势星形图
3、相带的划分（以4极3相36槽电机为例）
相带定义：每极下每相绕组占有的范围称为相带，一般用电角度表示。电机的相带是指：每极下同一相绕组所连续占据的定子槽数即相带。
（1）120°相带（如图9所示）：
每对极（360°电角度）三相均分
每对极每相槽数2qα=120°
（2）60°相带（如图10所示）：
每极（180°电角度）三相均分
每极每相槽数 qα=60°
图9 发电机120°相带的划分
图10 发电机60°相带的划分
（3）60°相带的划分（以4极3相36槽电机为例）
a:1 2 3 19 20 21
x:10 11 12 28 29 30
b:7 8 9 25 26 27
y:16 17 18 38 35 36
c:13 14 15 31 32 33
z:4 5 6 22 23 26
（4）120°相带的划分（以4极3相36槽电机为例）
a:1 2 3 5 6 19 20 21 22 23 24
b:7 8 9 10 11 12 25 26 27 28 29 30
c:13 14 15 16 17 18 31 32 33 34 35 36
因120度相带合成电动势较60度相带合成电动势小，所以一般采用60度相带绕组。
五、发电机接线方法
1、星形连接
也叫“y形连接”，把发电机绕组的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式。负载每相线圈承受的电压是相电压220伏，即火线与零线间的电压是220伏。
2、角形连接
是把发电机绕组的每一相的始末端依次相接的连接方式。每相负载承受的电压是线电压380伏，即火线与火线间的电压为380伏。
3、并联连接方式
把三个绕组用三根导线直接相互连接，两个绕组之间用母线相连，形成一个大环路，这种连接方式又称为“普通连接”。
