
【电】 series winding
in series; series; series connection
【计】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【医】 series
【医】 winding
串联绕组(Series Winding)是电气工程中用于实现特定电磁特性的绕组连接方式。其核心定义为:多个线圈按顺序串联连接,使电流依次流经每个绕组单元,从而在电路中形成叠加的磁场效应。该结构常见于变压器、电动机等设备中,例如在自耦变压器中,串联绕组与公共绕组共同承担电压调节功能(参考:IEEE标准C57.12.80-2020)。
从汉英对照角度解析:
结构特性
汉语"串联"对应英文"series connection",指绕组单元首尾相接的拓扑结构。根据《电气工程手册》(高等教育出版社)描述,这种绕组总阻抗为各单元阻抗代数和,满足公式:
$$
Z_{total} = Z_1 + Z_2 + cdots + Z_n
$$
功能定位
在直流电机中,串联绕组英文标注为"series field winding",其绕制方向与电枢绕组电流方向一致,产生的主磁场强度与负载电流成正比,这一特性被应用于需要高启动转矩的牵引电机设计(参考:麻省理工学院开放式课程6.685 Electric Machines)。
应用对比
与并联绕组(shunt winding)相比,串联绕组具有更强的电流敏感性。在电力变压器领域,串联绕组通常承担系统电压调整功能,其匝数比计算公式为:
$$
frac{V_1}{V_2} = frac{N_1}{N_2}
$$
其中$N_1$为串联绕组匝数(参考:ABB变压器技术白皮书)。
“串联绕组”是电机或电器中线圈的一种连接方式,其核心特点是将多个线圈首尾依次相连,形成闭合回路。以下是详细解释:
串联绕组指将多个线圈的异名端(首尾端)相连,使电流依次流经每个线圈的接线方式。例如,线圈A的尾端连接线圈B的首端,以此类推。
电动势叠加
正向串联时(异名端相连),总电动势为各线圈电动势之和,即:
$$E_{text{总}} = E_1 + E_2 + cdots + E_n$$
反向串联时(同名端相连),总电动势为差值。
电流与电压关系
串联后总电阻增加,电流相同,但总电压分配至各线圈。适用于需要高启动转矩的电机,例如起重设备。
故障影响
若某一线圈损坏,整个电路可能断路,导致其他线圈无法工作。
特性 | 串联绕组 | 并联绕组 |
---|---|---|
总电动势 | 各线圈电动势叠加 | 各线圈电动势相同 |
电流 | 相同,但电压分配 | 分流,总电流增大 |
故障影响 | 整体易受影响 | 局部故障不影响其他部分 |
适用场景 | 高转矩启动、电压调整 | 低功耗、高稳定性需求 |
串联绕组的核心设计需保证每相每极的槽数和电流方向正确,以实现预期电磁效果。实际应用中需权衡接线复杂度与性能需求。
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