（一）线规

线规指定、转子绕组导线截面部分的尺寸。按照上述选择J的规律，J值粗略地确定后，由相电流、绕组的并联路数a即可将导线截面积A_c确定下来。比如，对于定子：

Ac=Iφ/a₁J₁（mm²），因此时还没用计算机，先用Iφ（电机的额定相电流）暂时代替定子实际相电流Iφ予以粗略地测算。

对于由单根导线组成的小电机，则由A_c直接查出线规的直径；功率较大的，需要多根并绕的，再用A_c除以并绕根数；成型绕组扁铜线的选择也同理。

圆线、扁线的尺寸都要归整到相近的标准尺寸上。

（二）绕组

1.绕组形式的选择

绕组的形式，连同其结构参数对电机所有的电气性能均产生不同程度的影响。不同形式的绕组按照各自的特性有不同的适用范围，见表2-2。

表2-2 常用绕组的类型及适用范围

（续）

表2-2提到的改善磁动势波形，是指使气隙磁动势分布波形接近正弦波，即其谐波含量少了，由此带来的效果是附加损耗、电磁噪声都减少了；T−s曲线的形状也改善了——减少了寄生力矩；提高了起动过程中的最小转矩；提高了绕组系数，则意味着B_g下降，cosφ及效率都得到提高。或者保持B_g不变，可以适当地减少匝数、或缩短铁心长度，收到节铜或节省硅钢片的效果。

2.定子绕组节距Y₁

为改变磁场波形，采用双层绕组时，应选用短节距。其短距比β=短节距跨的槽数/整节距跨的槽数。采用三相制时，原本较强的3次谐波基本上自行消灭了。因此，目标集中在消弱5次、7次谐波上。特别是5次，因振幅大，对磁场畸变的推波助澜作用也大，它应列为设计短节距三相绕组时首选的消弱目标。为达到这一目的，应使β=4/5（2极电机因嵌线工艺要求，属例外）。如图2-1所示，5次谐波的两“十”两“一”刚好抵消。若因槽配合局限，β≠4/5，选接近4/5，如β=5/6也较理想。

由每级磁通φ=E/（2.22fNφ1K_dp1）。可知，定子绕组系数K_dp1越大，φ越小，在电机铁心长、槽形确定后磁通密度（磁密）越小，cosφ越高，这自然是设计者追逐的目标。

图2-1 短距β=4/5时削弱5次谐波示意图

K_dp1=分布系数K_d1与短距系数K_p1的乘积，顾名思义，K_p1与β成正比。则在整矩β=1的范围内绕组跨距越大，磁密越低，cosφ越高。正是因为如此，有的设计者为提高cosφ将y₁选得较大。cosφ低可以通过其他渠道去提高。若y₁偏离最佳值给电动机带来的“内伤”则伴随它“一生”！

如原山西某厂用的Y225-4，45kW电动机，定子48槽，因选y₁=1～12槽，即β=11/12，远离4/5、5/6，使磁场中的5次谐波得以“兴风作浪”，磁场波形畸变较大，电动机的转矩—转差（T-s）曲线出现了明显凹陷（见图2-2）。

电动机合闸后，因最小转矩过低而不能投入正常运行。将y₁改为1～11，即β=10/12=5/6后，T_min提高了，电动机得以投入正常运行。

同理，当6极电动机定子为72槽时，y₁也不宜选1～12。因此，在拟定电磁方案时，有些参数（CAD程序中输入数据）是不宜随意选取的。

在双层叠绕组中，有散嵌线圈及成型线圈。后者还可以做成分爿线圈：它将截面积较大的扁铜线一分为二。比如，当需要选用一根2×7.1的扁铜线时，可以改为两根2×3.55的线，按2×3.55制造成分爿式小线圈，嵌线后再将两根并联在一起。分爿式线圈多用在低压大功率的电机上。采用分爿式绕组可以使槽形由于开口变为半开口，由此可以收到提高cosφ的效果。

图2-2 β=11/12时T_-s曲线产生严重凹陷示意图

T_st—堵转转矩 T_N—额定转矩 T_m—最大转矩 T_min—最小转矩

近年来，随着电磁线本身绝缘质量及浸漆质量的提高，散嵌线已逐渐用到功率较大的低压电机上。但由于功率大，匝数少，匝间电压也提高了，这要通过采用加强绝缘的漆包线或另外加匝间绝缘的办法解决。

3.槽电动势星形图及绕组接线图

（1）槽电动势星形图

槽电动势星形图对于排列和分析各种绕组既直观又简便，一直被设计者们所采用。以4极36槽为例，其画法如图2-3所示。

将每一线圈的基波磁动势用一矢量表示：矢量的长度代表基波磁动势的幅值，矢量间的夹角表示磁动势波在空间的相位关系（用电角度表示）。利用矢量相加的方法，可以求出几个线圈的基波合成磁动势的大小及在空间的相互位置。当磁动势波的幅值、夹角分别以某次谐波的数值表示时，槽磁动势星形图也可以用于分析谐波的合成磁动势的大小及在空间的相互位置。当绕组为双层时，星形图中每个矢量只表示一个上层或一个下层线圈边，即此时线圈数等于槽数。相邻的两线圈边，即两槽中导体产生的磁动势，在空间电角度的相位差α为

α=2p×180。/Z

式中p——极对数；

Z——定子或转子的槽数。

图2-3中α=20^o，为使基波磁动势有较大的幅值，应尽量选择集中的矢量为一相（即使绕组有较高的分布系数），将1、2、3、19、20、21号槽取为A相；将10、11、12、28、29、30号槽的线圈电流反向，则该线圈产生的磁动势波反了方向，其相应的磁动势矢量翻转180°，成为−10、−11、−12、−28、−29、−30，也取为A相，这样，12根矢量集中地分布在4个矢量方向上，每个方向上有4个矢量，用矢量相加求A相的合成基波磁动势矢量F_A，同理，得出F_B、F_C，由图2-4可以分析出，F_A、F_B、F_C彼此相差120^o电角度，这说明此三相绕组是对称的；每相12根矢量集中在60^o范围内，则该绕组为60^o相带绕组；其分布系数为

图2-3 槽磁动势星形图Z=36，2p=4

图2-4 图2-3星形图的槽磁动势矢量和

（2）绕组接线图

为了清晰，工厂中采取以下方法绘制绕组接线图。

1）将绕成的一组线圈用一箭头→表示，当双层绕组时，→仅代表一组线圈的全部上层圈边，比如Z₁=36槽，2p=4极时，q₁=Z₁/（2p m₁）=3，→即代表连在一起，成为一个“极相组”的三个上层线圈边。

2）将三相绕组的全部“极相组”沿圆周展开，如图2-5和图2-6所示，箭头要每两个相对排列，总数为全部极相组数，顺序为A、C、B……无论箭头的方向向左还是向右，其左端均表示一个极相组的“始端”，右端表示“末端”。

图2-5 三相四极电机绕组按“极相组”展开图

图2-6 “极相组”、“始端”、“末端”示意图(www.daowen.com)

a）单层同心式绕组q=3 b）双层绕组q=3

3）按照并联路数a、循着箭头方向（单绕组多速电机有时部分绕组例外，见后），将三相绕组联成联结或△联结。在标注每相首、尾时，学生习惯于A—X、B—Y、C—Z，工厂则按照国标、国际标准标注，见表2-3。

表2-3 以定子为一次绕组的三相绕组的线端标志

4）对单、双层绕组各举一例，将原始画法与工厂画法示于图2-7及图2-8中。

5）分数槽绕组时，因含有不同线圈数的极相组，可用箭头的长短区别，如图2-9所示，Z₁=54，2p=8，，即每相中有2个极相组含3只线圈（用长箭头表示）；有6个极相组含2只线圈（用短箭头表示）。

6）单绕组多速电机极相组的排列规则同上，只是在每个极相组需要“一分为二”时略有不同；另外在需要“反向”改变极数时，部分极相组或一个极相组中的部分线圈要逆着箭头方向联结。

图2-7 单层绕组两种接线图画法

Z₁=36，2p=4，a=1，q=3 a）原始画法 b）工厂画法

图2-8 双层绕组两种接线图画法

Z₁=36，2p=4，a=1，q=3 a）原始画法 b）工厂画法

图2-9 分数槽绕组接线图（，接法2）

以倍极比2p=2/4为例，如图2-10所示。按金续曾的《电动机绕组接线图册》画法，如图2-11所示。

由图2-7b、图2-8b可以看出，虽然绕组形式不同，但工厂的接线图只有一个，这也是采用这种画法的优点。

对于工厂中的设计员来说，按照本节所述的工厂接线图的画法及（三相X、Y、Z联在一起，A、B、C引出线）、△（三相的首、尾X—B、Y—C、Z—A分别联成三个结点为A、B、C引出线）接线规则即可给出用于生产的接线图。

图2-10 倍极比接线图

Z₁=24，2p=2/4，接法2/2，y=1-7

在工人操作时，为了节省导线及端部空间，将理论上的接法再变为生产上的接法，并形成一套口诀，以2极2，2△为例（见图2-12）。口诀则可以从图2-12的两个b、d图中分别归纳出来。

4.绕线转子电机的转子绕组

（1）散嵌线组

散嵌线组形式的选择与定子类似，但以双层短节距居多，见表2-2。

（2）成型绕组

成型绕组一般均选用插入式波绕组，其匝数、短距系数均为1。

图2-11 24槽2/4极、2/2接线图（原图A、B、C分别为黑、绿、红色）

图2-12 以2极2路为例的两种接线图

a），c）施工图样给出的接线图 b），d）生产中工人按口诀的接线图

5.绕组匝数的初步确定

（1）按照初选的B_g、净铁心长l、定子内径D_i1（均为cm），求每极磁通φ。

φ≈0.64Bgl_ef兀D_i1×10^-4/（2p）（Wb）

l_ef≈l+2g（无径向通风沟）

l_ef≈l+0.5nv1（有径向通风沟，n_v1为径向通风沟数，每个宽为1cm）

（2）由φ求得每相串联导体数Nφ1≈0.9U_N φ/（2.22fK_dp1φ）

式中K_dp1为绕组系数。

K_dp1=Kd1kp1

K_d1=sin（αq₁/2）/（q₁ sin（α/2））

K_p1=sin（β×90。）

q₁=z₁/（6p）

（3）由Nφ1求每槽导体数N_s1

N_s1=Nφ1^m1a₁/Z1

式中a₁——定子绕组并联路数。