5.3.2　交流电动机定子绕组槽电动势星形图的绘制

（1）什么是交流电机定子绕组槽电动势星形图

从电工基础可知，当磁场为正弦波时，电动势可用角速度ω=2πf的旋转相量表示，相量间的相位差角与导体沿定子圆周的布置是对应的。

当把电枢（三相交流电动机的定子）上各槽内导体按正弦规律变化的电动势分别用矢量表示时，这些矢量构成一个辐射星形图，称为槽电动势星形图。

（2）绘制交流电机定子绕组槽电动势星形图的方法步骤

①根据电动机的定子槽数Z₁和电动机的极数2p，计算电动机的槽距电角（简称槽距角）α₁。

②根据电动机的定子槽数Z₁、电动机的极数2p和电动机的相数m（三相交流电动机取m=3；单相交流电动机取m=2），计算电动机的每极每相槽数q。

对于60°相带的绕组：

对于120°相带的绕组：

③根据电动机的槽距角α₁画出各槽中导体的电动势相量图（即槽电动势星形图），并标出各相量所属的槽号。

注意：当电动机的极对数p=1时，绕电动机的槽电动势星形图一周，电动机的全部槽号即可标注完成；当电动机的极对数p=2时，绕电动机的槽电动势星形图一周，只能标注电动机的全部槽号的1/2，即绕电动机的槽电动势星形图两周，电动机的全部槽号才可标注完成。以此类推，当电动机的极对数p=n时，绕电动机的槽电动势星形图n周，电动机的全部槽号才可标注完成。

④根据电动机的每极每相槽数q，在电动机的槽电动势星形图上标出各槽电动势相量所属的相别。

对于60°相带的绕组其排列顺序为：A、Z、B、X、C、Y、A、Z、B、X、C、Y……

对于120°相带的绕组其排列顺序为：A、B、C、A、B、C……

（3）绘制交流电动机定子绕组槽电动势星形图的实例

下面用一个具体例子来说明交流电机定子绕组槽电动势星形图的绘制。

［例5-5］　已知一台三相同步发电机的极数2p=4，定子槽数Z₁=36，每槽内放置一根导体，定子槽内导体沿圆周分布情况如图5-29所示，试绘出槽电动势星形图。

解　在图5-29中，相邻两槽间的距离以电角度表示时，称为槽距电角（简称槽距角），以α₁表示。由于整个电枢圆周为360°机械角度，以电角度计算时，一对极距范围就等于360°电角度。当电机有p对极时，则电枢圆周应为p×360°电角度，因此，槽距电角

由于该电机的相数m=3，所以对于60°相带的绕组，其每极每相槽数q为

而对于120°相带的绕组，则其每极每相槽数q为

假设磁极磁场的磁密沿气隙圆周按正弦规律分布，当转子沿逆时针方向恒速旋转，定子各槽内导体的感应电动势将随时间按正弦规律变化。由于各槽在空间彼此互差α₁电角度，因此各导体电动势在时间相位上也彼此互差α₁电角度。于是，假设1号槽的导体电动势以相量1表示［见图5-30（a）］，则在图示的转子转向下，2号槽的导体电动势相量2比矢量1滞后20°。同理相量3比相量2滞后20°。依次类推，就可绘出图5-30（a）所示的槽电动势星形图。从图可见，19、20、21……相量与1、2、3……相量分别重合，这是由于它们在磁极下分别处于对应的位置，所以它们的感应电动势同相位。一般说，对于每极每相槽数q为整数的整数槽绕组，如果电机有p对极，则有p个重叠的槽电动势星形。

普遍地说，当p和Z₁有最大公约数t时，则有t个重合的槽电动势星形。对本例题而言，p和Z₁的最大公约数为2，故有两个重合的槽电动势星形。