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。
硅鋼以鐵芯損耗(簡稱鐵損)和磁感應(yīng)強(qiáng)度(簡稱磁感)作為產(chǎn)品磁性值。硅鋼鐵損低可節(jié)省大量電能,延長電機(jī)和變壓器工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和簡化冷卻系統(tǒng)。由于硅鋼鐵損造成的電量損失占全年發(fā)電量的2.5%~4.5%,其中變壓器鐵損約占50%,1~100kW小型電機(jī)約占30%,日光燈鎮(zhèn)流器約占15%。
硅鋼磁感高,鐵芯的激磁電流降低,也節(jié)省電能。硅鋼磁感高可使設(shè)計(jì)的大磁感(Bm)高、鐵芯體積小、重量輕,節(jié)省硅鋼、導(dǎo)線、絕緣材料和結(jié)構(gòu)材料等,既使電機(jī)和變壓器損耗和制造成本降低,又便于組裝和運(yùn)輸。由帶齒圓形沖片疊成鐵芯的電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。要求硅鋼板為磁各向同性,用無取向硅鋼制造。由條片疊成鐵芯或由條帶卷繞成鐵芯的變壓器在靜止?fàn)顟B(tài)下工作,用磁各向異性大的冷軋取向硅鋼制造。此外,要求硅鋼具有好的沖剪性,表面光滑平整和厚度均勻,好的絕緣膜和磁時(shí)效小。
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)。
分布式繞組的電動(dòng)機(jī)定子沒有凸形極掌,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。