定子（電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)靜止不動(dòng)的部分）

簡介

電機(jī)定子

注音：ㄉㄧㄥˋ ㄗㄧˇ

詞義：有刷或無刷電機(jī)工作時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機(jī)的電機(jī)軸叫定子，此種電機(jī)可以叫內(nèi)定子電機(jī)。

基本解釋：

機(jī)器的固定部件，轉(zhuǎn)子在它里面或圍繞它旋轉(zhuǎn)。

詳細(xì)解釋：

指電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中，跟轉(zhuǎn)動(dòng)部分相應(yīng)而固定在外殼上的部分。

做成塊狀的金銀。定，后寫作“錠”?！对湔滦录ば滩俊ね当I》：“﹝ 沉阿寅 ﹞竊取銀印匣，剝?nèi)ャy皮，镕成定子貨賣?！?/p>

組成

定子由機(jī)座、定子鐵芯、線圈以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。機(jī)座是用來固定鐵芯的，對(duì)于懸式發(fā)電機(jī)，機(jī)座用來承受轉(zhuǎn)動(dòng)部分的全部重量；鐵芯是發(fā)電機(jī)磁路的一部分；線圈則形成發(fā)電機(jī)的電路。

機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。

發(fā)電機(jī)的機(jī)座主要作用是作為定子鐵芯疊片的支撐結(jié)構(gòu)，承受定子的扭矩，并將其傳至底腳；構(gòu)成冷卻氣體的通道，構(gòu)成軸承，機(jī)架和冷卻器的支撐結(jié)構(gòu)。

定子鐵芯是定子的主要磁路，一起也是定子繞組的安裝和固定部件。定子鐵芯由扇形沖片、通風(fēng)槽片、齒壓板、拉緊螺栓、托塊、定位筋等部件組成。

大型水輪發(fā)電機(jī)的定子繞組大多數(shù)選用條式線圈(亦稱線棒)雙層波繞組，條式波繞組的特點(diǎn)是端部連接少，拆換方便。對(duì)于水冷發(fā)電機(jī)，也能夠選用單層波繞組，這樣能夠簡化冷卻水管路。

電動(dòng)機(jī)繞線

電動(dòng)機(jī)繞組的結(jié)構(gòu)主要分下列幾種型式：

一、以定子繞組形成磁極來區(qū)分

定子繞組根據(jù)電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)與繞組分布形成實(shí)際磁極數(shù)的關(guān)系，可分為顯極式與庶極式兩種類型。

1.顯極式繞組

在顯極式繞組中，每個(gè)(組)線圈形成一個(gè)磁極，繞組的線圈(組)數(shù)與磁極數(shù)相等。

在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性N和S相互間隔，相鄰兩個(gè)線圈(組)里的電流方向必須相反，即相鄰兩個(gè)線圈(組)的連接方式必須尾端接尾端，首端接首端(電工術(shù)語為“尾接尾、頭接頭”)，也即反接串聯(lián)方式。

2.庶極式繞組

在庶極式繞組中，每個(gè)(組)線圈形成兩個(gè)磁極，繞組的線圈(組)數(shù)為磁極數(shù)的一半，因?yàn)榱戆霐?shù)磁極由線圈(組)產(chǎn)生磁極的磁力線共同形成。

在庶極式繞組中，每個(gè)線圈(組)所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈(組)里的電流方向都相同，即相鄰兩個(gè)線圈(組)的連接方式應(yīng)該是尾端接首端(電工術(shù)語為“尾接頭”)，即順接串聯(lián)方式。

二、以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區(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。

1.集中式繞組

集中式繞組一般僅有一個(gè)或幾個(gè)矩形框線圈組成。繞制后用紗帶包扎定型，再經(jīng)浸漆烘干處理后嵌裝在凸磁極的鐵心上。直流電動(dòng)機(jī)、通用電動(dòng)機(jī)的激磁線圈，以及單相罩極電動(dòng)機(jī)的主極繞組都采用這種繞組。

2.分布式繞組

采用分布式繞組的電動(dòng)機(jī)定子沒有凸性的極掌，每個(gè)磁極都是由一個(gè)或幾個(gè)線圈按照一定的規(guī)律嵌裝布線組成線圈組。根據(jù)嵌裝布線排列的形式不同，分布式繞組又可分為同心式、迭式兩類。

(1)同心式繞組

同心式繞組是同一線圈組的幾個(gè)大小不同矩形線圈，按同一中心的位置逐個(gè)嵌裝排列成回字形的型式。同心式繞組又分單層與多層。一般單項(xiàng)電動(dòng)機(jī)和部分小功率三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組采用這種型式。

(2)迭式繞組

迭式繞組是所有線圈的形狀大小完全相同(單雙圈例外)，分別以每槽嵌裝一個(gè)線圈邊，并在槽外端部逐個(gè)相迭均勻分布的型式。迭式繞組又分單層迭式和雙層迭式兩種。在每槽里只嵌一個(gè)線圈邊的為單層迭式繞組，或稱單迭繞組；每槽嵌兩個(gè)屬不同線圈組的線圈邊(分上下層)為雙層迭式繞組，或稱雙迭繞組。迭式繞組由于嵌裝布線方式的變化不同，又有單雙圈交叉布線排列與單雙層混合布線排列之分；此外，從繞組端部的嵌裝形狀稱為鏈形繞組、籃形繞組，實(shí)際上均屬迭式繞組。一般三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組較多采用迭式繞組。

三、轉(zhuǎn)子繞組

轉(zhuǎn)子繞組基本上分鼠籠型和繞線型兩類。鼠籠型結(jié)構(gòu)較簡單，其繞組過去為嵌銅條，目前多數(shù)采用澆鑄鋁，特殊的雙鼠籠轉(zhuǎn)子具有兩組鼠籠條。繞線型轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相同，也分迭式與另外一種波型繞組。波型繞組的外形與迭式繞組相似，但布線方式不同，它的基本元件不是整個(gè)線圈，而是單匝單元線圈，嵌裝后需逐個(gè)焊接成線圈組。波形繞組一般應(yīng)用于大型交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組或中大型直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。

定子接線方式

定子有兩種接線方式，一種是4線式，轉(zhuǎn)子串連接在2個(gè)定子繞組之間，一種是2線式，2個(gè)定子繞組連接好后再與轉(zhuǎn)子串連接好后再與轉(zhuǎn)子串連接，（將4線式對(duì)角的2根引線接在一起）。兩種接線方式不同，但可以通用。引接線方式有兩種：一種是軟線引出；一種是靠骨架上的插接件引出，該種繞線時(shí)要保留骨架。

常見故障

定子常見故障包括繞組斷路、短路、接地、拉簧與刷握接觸不良、拉簧燒斷、定子固定螺栓松動(dòng)等。

部件及原理

發(fā)電機(jī)電能是現(xiàn)代社會(huì)最主要的能源之一。發(fā)電機(jī)是將其它形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，最早產(chǎn)生于第二次工業(yè)革命時(shí)期，由德國工程師西門子于1866年制成，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其它動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流、氣流、燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

發(fā)電機(jī)的分類：直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)（很少采用），交流發(fā)電機(jī)分類：單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī)。

工作原理：發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、電刷、機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。定子由機(jī)座、定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼。磁極繞組）、滑環(huán)（又稱銅環(huán)、集電環(huán)）、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。由于電刷與轉(zhuǎn)子相連處有斷路處，使轉(zhuǎn)子按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流，所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。中國電網(wǎng)輸出電流的頻率是50赫茲。