第4章交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)教育研究

1、第四章第四章 交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì) 本章研究三相交流繞組的構(gòu)成和連接規(guī)律，交流繞組的感應(yīng)電本章研究三相交流繞組的構(gòu)成和連接規(guī)律，交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)，即交流電機(jī)理論中的共同問(wèn)題，亦是研究感應(yīng)電機(jī)動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)，即交流電機(jī)理論中的共同問(wèn)題，亦是研究感應(yīng)電機(jī)和同步電機(jī)原理的基礎(chǔ)。和同步電機(jī)原理的基礎(chǔ)。交流電機(jī)的基本工作原理交流電機(jī)的基本工作原理第一節(jié)第一節(jié) 交流繞組的構(gòu)成原則和分類(lèi)交流繞組的構(gòu)成原則和分類(lèi)第二節(jié)第二節(jié) 三相雙層繞組三相雙層繞組第四節(jié)第四節(jié) 正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第五節(jié)第五節(jié) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的高次諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

2、中的高次諧波第六節(jié)第六節(jié) 通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)第七節(jié)第七節(jié) 通有對(duì)稱(chēng)三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有對(duì)稱(chēng)三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)1章節(jié)課堂交流電機(jī)的基本工作原理交流電機(jī)的基本工作原理一、一、同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理lvbe601pnf n1，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。p，轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)頻率：v，導(dǎo)體與磁密的相對(duì)線速度，單位m/s。l，導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度，單位m。 b，導(dǎo)體所在處磁通密度，單位t。導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：pfn601同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速最簡(jiǎn)單的同步發(fā)電機(jī)模型最簡(jiǎn)單的同步發(fā)電機(jī)模型bacxyz1nns1nfins定子定子繞組轉(zhuǎn)子2章節(jié)課堂二、二

3、、異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）的基本工作原理異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）的基本工作原理1nn電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)：pfn601旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1i，導(dǎo)體中感應(yīng)電流，單位導(dǎo)體中感應(yīng)電流，單位a。l，導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度，單位導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度，單位m。 b，導(dǎo)體所在處磁通密度，單位導(dǎo)體所在處磁通密度，單位t。libf導(dǎo)體受電磁力作用導(dǎo)體受電磁力作用：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n ?1nn 最簡(jiǎn)單的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)模型bacyxz1nnn 1abns 定子三相對(duì)稱(chēng)繞組通三相對(duì)稱(chēng)正弦電流，在氣隙中產(chǎn)生正弦分定子三相對(duì)稱(chēng)繞組通三相對(duì)稱(chēng)正弦電流，在氣隙中產(chǎn)生正弦分布的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體，在閉合的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)布

4、的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體，在閉合的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，處于磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將受到電磁力的作用。體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，處于磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將受到電磁力的作用。3章節(jié)課堂第一節(jié)第一節(jié) 交流繞組的構(gòu)成原則和分類(lèi)交流繞組的構(gòu)成原則和分類(lèi)主要介紹交流繞組的構(gòu)成原則和繞組的分類(lèi)主要介紹交流繞組的構(gòu)成原則和繞組的分類(lèi)4章節(jié)課堂5章節(jié)課堂一、交流繞組的分類(lèi)一、交流繞組的分類(lèi)單層有同心式繞組、鏈?zhǔn)嚼@組和交叉式繞組單層有同心式繞組、鏈?zhǔn)嚼@組和交叉式繞組雙層有疊繞組和波繞組雙層有疊繞組和波繞組4、繞法分：、繞法分：3、每極下每相槽數(shù)分：整數(shù)槽繞組和分?jǐn)?shù)槽繞組、每極下每相槽數(shù)分：整數(shù)槽繞組和分?jǐn)?shù)槽繞組

5、2、層數(shù)分：?jiǎn)螌?、雙層和單雙層混合、層數(shù)分：?jiǎn)螌?、雙層和單雙層混合1、相數(shù)分：?jiǎn)蜗嗪投嘞?、相?shù)分：?jiǎn)蜗嗪投嘞?章節(jié)課堂4 4、絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件要好，制造要方便。、絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件要好，制造要方便。3 3、繞組的銅耗要小，用銅量要省。、繞組的銅耗要小，用銅量要省。2 2、對(duì)三相繞組，各相的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)要對(duì)稱(chēng)，電阻、電抗要、對(duì)三相繞組，各相的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)要對(duì)稱(chēng)，電阻、電抗要平衡。平衡。1 1、合成電動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)的波形要接近于正弦波，數(shù)量上以、合成電動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)的波形要接近于正弦波，數(shù)量上以求獲得較大的基波電動(dòng)勢(shì)和基波磁動(dòng)勢(shì)。求獲得較大的基波電動(dòng)勢(shì)和基波磁動(dòng)勢(shì)

6、。二、交流繞組的構(gòu)成原則二、交流繞組的構(gòu)成原則7章節(jié)課堂第二節(jié)第二節(jié) 三相雙層繞組三相雙層繞組8章節(jié)課堂交流繞組的線圈節(jié)距：交流繞組的線圈節(jié)距：pqy21qs qs21雙層繞組線圈數(shù)等于槽數(shù)，即雙層繞組線圈數(shù)等于槽數(shù)，即 ，單層繞組，單層繞組 。,pqy21,pqy21 短距繞組。短距繞組。 長(zhǎng)距繞組。長(zhǎng)距繞組。 ， ，整距繞組。，整距繞組。021,pqy1y 雙層繞組，線圈的一條邊放在某一雙層繞組，線圈的一條邊放在某一槽的上層，另一條邊放在相隔一個(gè)線圈槽的上層，另一條邊放在相隔一個(gè)線圈節(jié)距的另一槽的下層。節(jié)距的另一槽的下層。9章節(jié)課堂3、端部形狀排列整齊，有利于散熱和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。、端部形狀

7、排列整齊，有利于散熱和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。2、所有線圈具有同樣的尺寸，便于制造。、所有線圈具有同樣的尺寸，便于制造。1、可以選擇最有利的節(jié)距，同時(shí)采用分布繞組，改善電動(dòng)勢(shì)和磁、可以選擇最有利的節(jié)距，同時(shí)采用分布繞組，改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形。動(dòng)勢(shì)波形。雙層繞組的優(yōu)點(diǎn)：雙層繞組的優(yōu)點(diǎn)：10章節(jié)課堂11章節(jié)課堂機(jī)座定子繞組定子鐵心12章節(jié)課堂一、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖和相帶劃分一、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖和相帶劃分 由于一個(gè)上層導(dǎo)體和一個(gè)下層導(dǎo)體對(duì)應(yīng)由于一個(gè)上層導(dǎo)體和一個(gè)下層導(dǎo)體對(duì)應(yīng)一個(gè)槽，所以用槽號(hào)表示槽內(nèi)導(dǎo)體，相應(yīng)的一個(gè)槽，所以用槽號(hào)表示槽內(nèi)導(dǎo)體，相應(yīng)的槽內(nèi)導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量稱(chēng)為槽相量，一個(gè)線圈槽內(nèi)導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量稱(chēng)為槽相量

8、，一個(gè)線圈上下層兩個(gè)邊相距一個(gè)節(jié)距且反串聯(lián)，則上上下層兩個(gè)邊相距一個(gè)節(jié)距且反串聯(lián)，則上層槽相量也用于表示線圈相量。層槽相量也用于表示線圈相量。 一臺(tái)三相四極一臺(tái)三相四極36槽的電機(jī)定子來(lái)槽的電機(jī)定子來(lái)說(shuō)明槽內(nèi)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和屬于各說(shuō)明槽內(nèi)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和屬于各相的導(dǎo)體是如何分布的：相的導(dǎo)體是如何分布的：1、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖凸極式同步電機(jī)nnssn1918192736abc13章節(jié)課堂oooqp20363602360 一對(duì)極相當(dāng)于一對(duì)極相當(dāng)于3600電角度，電角度，4極電機(jī)一周極電機(jī)一周7200，沿定子表面，沿定子表面有有q個(gè)槽相鄰兩槽間電角度個(gè)槽相鄰兩槽間電角度（槽距角）（槽

9、距角）：334362pmqq每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q：每個(gè)磁極下每一相繞組所占有的槽每個(gè)磁極下每一相繞組所占有的槽12 193456789101112131415161718 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36abcxyz14章節(jié)課堂把每個(gè)極下每相槽所占的區(qū)域稱(chēng)為相帶把每個(gè)極下每相槽所占的區(qū)域稱(chēng)為相帶 。 1）60o相帶繞組相帶繞組2、相帶劃分相帶劃分60o相帶繞組相帶繞組 以以a相為例，在每個(gè)極下相為例，在每個(gè)極下a相應(yīng)有相應(yīng)有q個(gè)槽，整個(gè)定子中個(gè)槽，整個(gè)定子中a相應(yīng)有相應(yīng)有2pq個(gè)槽。個(gè)槽。為使合成電動(dòng)勢(shì)最大，在第一個(gè)為使

10、合成電動(dòng)勢(shì)最大，在第一個(gè)n極極下選取相鄰的下選取相鄰的q個(gè)槽作為個(gè)槽作為a相帶，相帶，q個(gè)個(gè)槽中上層邊所在的相鄰線圈串聯(lián)，構(gòu)槽中上層邊所在的相鄰線圈串聯(lián)，構(gòu)成每極每相線圈組（簡(jiǎn)稱(chēng)極相組），成每極每相線圈組（簡(jiǎn)稱(chēng)極相組），合成電動(dòng)勢(shì)最大。相隔合成電動(dòng)勢(shì)最大。相隔1800在第一在第一s個(gè)個(gè)極下選取相鄰的極下選取相鄰的q個(gè)槽作為個(gè)槽作為x相帶，相帶， q個(gè)相鄰線圈串聯(lián)構(gòu)成極相組。兩極相個(gè)相鄰線圈串聯(lián)構(gòu)成極相組。兩極相組電動(dòng)勢(shì)相反，反串聯(lián)后串聯(lián)感應(yīng)電組電動(dòng)勢(shì)相反，反串聯(lián)后串聯(lián)感應(yīng)電動(dòng)最大。相應(yīng)的在相隔動(dòng)最大。相應(yīng)的在相隔3600和和5400的第的第二對(duì)極下得到兩個(gè)極相組，最后把四二對(duì)極下得到兩個(gè)極相組

11、，最后把四個(gè)極相組按照一定的規(guī)律連接起來(lái)，個(gè)極相組按照一定的規(guī)律連接起來(lái)，即可得到即可得到a相繞組。相繞組。12 193456789101112131415161718 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36abcxyzn1（n2）s1（s2）15章節(jié)課堂把每個(gè)極下每相槽所占的區(qū)域稱(chēng)為相帶把每個(gè)極下每相槽所占的區(qū)域稱(chēng)為相帶 。 1）60o相帶繞組相帶繞組2、相帶劃分相帶劃分60o相帶繞組相帶繞組 同樣的規(guī)律，在與同樣的規(guī)律，在與a相相距相相距1200和和2400處開(kāi)始選取處開(kāi)始選取b相和相和c相極相組。相極相組。 每個(gè)繞組的每個(gè)相帶

12、各占每個(gè)繞組的每個(gè)相帶各占600電角度，電角度，稱(chēng)為稱(chēng)為600相帶繞組。通常的三相繞組都是相帶繞組。通常的三相繞組都是600相帶繞組相帶繞組.12 193456789101112131415161718 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36abcxyzn1（n2）s1（s2）16章節(jié)課堂3212060:ee60o相帶繞組與相帶繞組與120o相帶繞組合成電動(dòng)勢(shì)比：相帶繞組合成電動(dòng)勢(shì)比： 2）120o相帶繞組相帶繞組120o相帶繞組相帶繞組12 193456789101112131415161718 20 21 22 23 24 25

13、 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36abc在一對(duì)極下連續(xù)取在一對(duì)極下連續(xù)取2q個(gè)相鄰槽作為相帶，構(gòu)成的繞組稱(chēng)為個(gè)相鄰槽作為相帶，構(gòu)成的繞組稱(chēng)為1200相帶繞組。相帶繞組。17章節(jié)課堂二、疊繞組二、疊繞組三相四極三相四極36槽的雙層繞組，槽的雙層繞組， 為例。為例。81y3, 9q 畫(huà)展開(kāi)圖時(shí)，上層線圈邊用畫(huà)展開(kāi)圖時(shí)，上層線圈邊用 實(shí)線表示，下層線圈邊用虛線表實(shí)線表示，下層線圈邊用虛線表示，線圈端接線上方的號(hào)為線圈示，線圈端接線上方的號(hào)為線圈號(hào)，線圈號(hào)和線圈上層邊所在的號(hào)，線圈號(hào)和線圈上層邊所在的槽同號(hào)。與上層邊相連的出線端槽同號(hào)。與上層邊相連的出線端稱(chēng)為首端，與下

14、層邊相連的出線稱(chēng)為首端，與下層邊相連的出線端稱(chēng)為尾端。端稱(chēng)為尾端。疊繞組：相鄰的兩個(gè)線圈中，后一個(gè)線圈緊疊在前一個(gè)線圈上。疊繞組：相鄰的兩個(gè)線圈中，后一個(gè)線圈緊疊在前一個(gè)線圈上。83610291,.,nsns1a1x2a2xaxn18章節(jié)課堂1a疊繞組每極每相線圈串聯(lián)時(shí)，應(yīng)把極相組疊繞組每極每相線圈串聯(lián)時(shí)，應(yīng)把極相組a和極相組和極相組x反向串聯(lián)。反向串聯(lián)。連接規(guī)律：連接規(guī)律：ax 1211101x 2120192a 3029282x 3211aeeee一條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)一條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)19章節(jié)課堂用途用途：一般為多匝，用于一般電壓、額定電流不太大的中小型同步一般為多匝，用于一般電壓、額定

15、電流不太大的中小型同步 電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)的定子繞組中電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)的定子繞組中每臺(tái)電機(jī)的最后幾個(gè)線圈的嵌線較困難，極間連線較長(zhǎng)，每臺(tái)電機(jī)的最后幾個(gè)線圈的嵌線較困難，極間連線較長(zhǎng)，在極數(shù)較多時(shí)相當(dāng)費(fèi)銅。在極數(shù)較多時(shí)相當(dāng)費(fèi)銅。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：短距時(shí)端部可以節(jié)約部分用銅。短距時(shí)端部可以節(jié)約部分用銅。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 3211a 1211101x 2120192a 3029282xax2a 3211a 1211101x 2120192a 3029282xax4a 每相的極相組數(shù)等于極數(shù)，所以雙層疊繞組最多并聯(lián)支路數(shù)每相的極相組數(shù)等于極數(shù)，所以雙層疊繞組最多并聯(lián)支路數(shù)等于等于2p，2p是實(shí)際支路數(shù)是實(shí)際支路數(shù)a的整數(shù)

16、倍。的整數(shù)倍。兩條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)兩條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)四條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)四條串聯(lián)支路時(shí)的聯(lián)結(jié)20章節(jié)課堂三、波繞組三、波繞組2a兩組繞組并聯(lián)：兩組繞組并聯(lián)：1a兩組繞組串聯(lián)兩組繞組串聯(lián)整數(shù)槽繞組整數(shù)槽繞組:22mqpqy 波繞組：波繞組：1y疊繞組：疊繞組：合成節(jié)距合成節(jié)距y：相串聯(lián)的兩個(gè)線圈其對(duì)應(yīng)線圈邊之間的距離相串聯(lián)的兩個(gè)線圈其對(duì)應(yīng)線圈邊之間的距離連接規(guī)律：把所有同一極性下屬于同一相的線圈按波浪形依次串聯(lián)起連接規(guī)律：把所有同一極性下屬于同一相的線圈按波浪形依次串聯(lián)起來(lái)，組成一組；再把所有另一極性下屬于同一相的線圈按波浪形依次來(lái)，組成一組；再把所有另一極性下屬于同一相的線圈按波浪形依次串聯(lián)

17、起來(lái)，組成另一組；最后把兩大組線圈根據(jù)需要串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，組成另一組；最后把兩大組線圈根據(jù)需要串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成一相繞組。成一相繞組。繞組特點(diǎn)：線圈為單匝線圈，兩個(gè)相連接的線圈成波浪形前進(jìn)。繞組特點(diǎn)：線圈為單匝線圈，兩個(gè)相連接的線圈成波浪形前進(jìn)。1s1n2s2ny1y1y21章節(jié)課堂對(duì)于對(duì)于3相相4極極36槽，槽，y1=8的波繞組，的波繞組， 。18pqy波繞組用途：多極、支路導(dǎo)線截面較大的交流電機(jī)（水輪發(fā)電機(jī)），波繞組用途：多極、支路導(dǎo)線截面較大的交流電機(jī)（水輪發(fā)電機(jī)）， 整數(shù)槽波繞組在繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子中應(yīng)用較多整數(shù)槽波繞組在繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子中應(yīng)用較多三相雙層繞組三相雙層繞組a相繞組的展開(kāi)圖相

18、繞組的展開(kāi)圖s2n1s1n22a1a1x2x 21191202213aa 21102811291230xx極下極下21nn ,極下極下21ss ,ax22章節(jié)課堂23章節(jié)課堂第三節(jié)第三節(jié) 正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)24章節(jié)課堂一、導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)lvbe1121 導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值。導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值。telvtbblvesinsin1112時(shí)間時(shí)間t時(shí)，時(shí)，=t，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：設(shè)設(shè)t=0時(shí)導(dǎo)體在極間，轉(zhuǎn)子角頻率為時(shí)導(dǎo)體在極間，轉(zhuǎn)子角頻率為。sin1bb 轉(zhuǎn)子表面距原點(diǎn)轉(zhuǎn)子表面距原點(diǎn)處的氣隙磁密：處的氣隙磁密：設(shè)主磁場(chǎng)在氣隙內(nèi)

19、為正弦分布，坐標(biāo)取在轉(zhuǎn)子上，原點(diǎn)位于極間，設(shè)主磁場(chǎng)在氣隙內(nèi)為正弦分布，坐標(biāo)取在轉(zhuǎn)子上，原點(diǎn)位于極間，為距離原點(diǎn)的電角度。為距離原點(diǎn)的電角度。1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形氣隙磁場(chǎng)正弦分布時(shí)導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)t0360018001e1eb1bv定子nnns1e25章節(jié)課堂2、正弦電動(dòng)勢(shì)的頻率、正弦電動(dòng)勢(shì)的頻率211lvbe pd2fpdpndnv2260260 而而為極距。為極距。3、導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)的有效值、導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)的有效值中國(guó)：中國(guó)： ；美國(guó)、日本：；美國(guó)、日本：hzfn50hzfn60電機(jī)為一對(duì)極：電機(jī)為一對(duì)極： ；電機(jī)為；電機(jī)為p對(duì)極：對(duì)極：60nf 60pnf 111122lblblb

20、av每極磁通：每極磁通：10121btdtbbavsin一極下平均磁密：一極下平均磁密：lfbflbe111222從而有：從而有：11122222ffe.從而有：從而有：1eb1bv定子nb26章節(jié)課堂二、整距線圈的電動(dòng)勢(shì)二、整距線圈的電動(dòng)勢(shì)若線圈有若線圈有nc匝：匝：1114442 cccfnene.有效值：有效值： 11112eeeec單匝線圈電動(dòng)勢(shì)：?jiǎn)卧丫€圈電動(dòng)勢(shì)：1y整距線圈：整距線圈：n1e 1es 1y1cesn1 1 1e1e 1eo1801ce整距匝電動(dòng)勢(shì)整距匝電動(dòng)勢(shì)nsn1 1 1整距短距端部27章節(jié)課堂匝電動(dòng)勢(shì)匝電動(dòng)勢(shì)n1e 1es 1y 1y1cesn合適的短距能有合適的

21、短距能有效地抑制線圈諧效地抑制線圈諧波電動(dòng)勢(shì)。波電動(dòng)勢(shì)。opyk9011sin線圈節(jié)距因數(shù)：線圈節(jié)距因數(shù)：111444pcckfne.若線圈有若線圈有nc匝：匝：11111144490221802 poocfkyeee.sincos一匝線圈電動(dòng)勢(shì)有效值：一匝線圈電動(dòng)勢(shì)有效值： 1011110eeeeec一匝線圈電動(dòng)勢(shì)：一匝線圈電動(dòng)勢(shì)：短距：短距： 對(duì)應(yīng)節(jié)距：對(duì)應(yīng)節(jié)距：pqy21ooy1801801三、短距線圈的電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距因數(shù)三、短距線圈的電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距因數(shù)nsn1 1 1整距整距短距短距端部端部1ce 1e1e 1e 單匝線圈短距時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相量求和2180028章節(jié)課堂四、分布繞組的電動(dòng)勢(shì)、

22、分布因數(shù)和繞組因數(shù)四、分布繞組的電動(dòng)勢(shì)、分布因數(shù)和繞組因數(shù) 一個(gè)極相組由一個(gè)極相組由q個(gè)嵌放在相鄰槽內(nèi)的線圈串聯(lián)組成，它們?cè)谇袀€(gè)嵌放在相鄰槽內(nèi)的線圈串聯(lián)組成，它們?cè)谇懈畲帕€時(shí)相位依次相差割磁力線時(shí)相位依次相差角，角， 。每極每相繞組的合成電。每極每相繞組的合成電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì) 應(yīng)為應(yīng)為q個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)相量的相量和。個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)相量的相量和。qo601qe60o相帶雙層定子繞組相帶雙層定子繞組60o相帶繞組相帶繞組12 193456789101112131415161718 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36abcxyz29章節(jié)課堂

23、2221qraqadeqsin2222211sinsinccerraqeq個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)相量組成的正多邊形外接圓：個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)相量組成的正多邊形外接圓：11122cqdqeeqqksinsin繞組的基波分布因數(shù)：繞組的基波分布因數(shù)：111112222dcccqkqeqqqeqeesinsinsinsin極相組的合成電動(dòng)勢(shì)極相組的合成電動(dòng)勢(shì)q0rqqabcd1qe1ce2ce3ce30章節(jié)課堂111dpwkkk基波繞組因數(shù)基波繞組因數(shù)11111111444444wcdpcdcqkqnfkkfnqkqee.極相組電動(dòng)勢(shì)：極相組電動(dòng)勢(shì)：111dcqkqee111444pcckfne.若線圈有若線圈

24、有nc匝：匝：cqn極相組的線圈匝數(shù)極相組的線圈匝數(shù)31章節(jié)課堂五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)1、相電動(dòng)勢(shì)相電動(dòng)勢(shì)每相線圈數(shù)：每相線圈數(shù)： 若每線圈為若每線圈為n nc c，每相繞組共有，每相繞組共有 匝。匝。并聯(lián)支路數(shù)為并聯(lián)支路數(shù)為a a，串聯(lián)支路極相組數(shù)為串聯(lián)支路極相組數(shù)為每相繞組的每條支路總串聯(lián)匝數(shù)為：每相繞組的每條支路總串聯(lián)匝數(shù)為：cqnapn pqmspqmq,2pqcpqnap單層繞組單層繞組11111444444 wwcfnkkqnfape.32章節(jié)課堂五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)1、相電動(dòng)勢(shì)相電動(dòng)勢(shì)每相線圈數(shù)：每相線圈數(shù)： 若每線圈為若每線圈為n

25、nc c，每相繞組共有，每相繞組共有 匝。匝。并聯(lián)支路數(shù)為并聯(lián)支路數(shù)為a a，串聯(lián)支路極相組數(shù)為串聯(lián)支路極相組數(shù)為每相繞組的每條支路總串聯(lián)匝數(shù)為：每相繞組的每條支路總串聯(lián)匝數(shù)為：cqnapn2pqmsq2pq2cpqn2ap2雙層繞組雙層繞組111114444442 wwcfnkkqnfape.33章節(jié)課堂11eel 三角形聯(lián)結(jié)：三角形聯(lián)結(jié)：113eel三相對(duì)稱(chēng)繞組三相對(duì)稱(chēng)繞組 星形聯(lián)結(jié)：星形聯(lián)結(jié)：2 2、基波、基波線電動(dòng)勢(shì)線電動(dòng)勢(shì)111444 wfnke.從而一相的電動(dòng)勢(shì)：從而一相的電動(dòng)勢(shì)：34章節(jié)課堂242482pq832482pmqqoooq5786060.96609024209011.

26、sinsinoopyk956025782578221.sin.sinsinsinoodqqk例：習(xí)題例：習(xí)題4-15 三相兩極三相兩極50hz同步發(fā)電機(jī)，定子槽數(shù)同步發(fā)電機(jī)，定子槽數(shù)q=48，每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)體，每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)體，支路數(shù)支路數(shù)a=1，節(jié)距節(jié)距 y1=20，雙層繞組，星形聯(lián)結(jié)，雙層繞組，星形聯(lián)結(jié)， 。 求：定子基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢(shì)、線電動(dòng)勢(shì)。求：定子基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢(shì)、線電動(dòng)勢(shì)。解：解：wb1111.35章節(jié)課堂繞組因數(shù)：繞組因數(shù)：每相串聯(lián)匝數(shù)：每相串聯(lián)匝數(shù)：相電動(dòng)勢(shì)：相電動(dòng)勢(shì)：線電動(dòng)勢(shì)：線電動(dòng)勢(shì)：923095609660111.dpwkkkvfnkew3639111

27、92301650444444111.1618122cqnapnveel63033639331136章節(jié)課堂dtdeblve或37章節(jié)課堂第五節(jié)第五節(jié) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的高次諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的高次諧波隱極式同步電機(jī)凸極式同步電機(jī)nnss 同步電機(jī)的主機(jī)磁場(chǎng)在氣隙中不一定是正弦分布，因此繞組中有同步電機(jī)的主機(jī)磁場(chǎng)在氣隙中不一定是正弦分布，因此繞組中有諧波存在，本節(jié)主要介紹各種諧波的特點(diǎn)，以及為消除或減小諧波所諧波存在，本節(jié)主要介紹各種諧波的特點(diǎn)，以及為消除或減小諧波所采用的幾種典型的方法。采用的幾種典型的方法。38章節(jié)課堂dvpvwvkkkv次諧波繞組因數(shù)：次諧波繞組因數(shù)：vwvvvnkfe444.諧

28、波電動(dòng)勢(shì)有效值：諧波電動(dòng)勢(shì)有效值：lbvvv2v次諧波磁通量：次諧波磁通量：vfpnvnpfsvvv6060諧波電動(dòng)勢(shì)頻率：諧波電動(dòng)勢(shì)頻率：svvvnnvvpp,諧波磁場(chǎng)隨主極以同步轉(zhuǎn)速在空間旋轉(zhuǎn)，諧波磁場(chǎng)隨主極以同步轉(zhuǎn)速在空間旋轉(zhuǎn)，主極磁場(chǎng)的分布與磁極中心線對(duì)稱(chēng)，諧波次數(shù)為奇次，主極磁場(chǎng)的分布與磁極中心線對(duì)稱(chēng)，諧波次數(shù)為奇次，,.,7531v1、主極諧波電動(dòng)勢(shì)、主極諧波電動(dòng)勢(shì)一、高次諧波電動(dòng)勢(shì)一、高次諧波電動(dòng)勢(shì)1nn33n5n3s5s5s3n5n5n39章節(jié)課堂opvvyk901sinv次諧波節(jié)距因數(shù)：次諧波節(jié)距因數(shù)： 電角度表示基波節(jié)距電角度表示基波節(jié)距y1，v次諧波節(jié)距次諧波節(jié)距 。1v

29、y2222vqqvvqqvkdvsinsinsinsinv次諧波分布因數(shù)：次諧波分布因數(shù)：v次諧波磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子一周為次諧波磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子一周為 ，相鄰線圈相距，相鄰線圈相距 。2vpv開(kāi)槽后的氣隙磁場(chǎng)分布定子開(kāi)槽后單位面積下的氣隙磁導(dǎo)定子開(kāi)槽后單位面積下的氣隙磁導(dǎo)主極氣隙磁導(dǎo)2、齒諧波電動(dòng)勢(shì)、齒諧波電動(dòng)勢(shì) 在每極每相槽數(shù)在每極每相槽數(shù)q為整數(shù)的電機(jī)中，為整數(shù)的電機(jī)中，存在存在 的諧波。的諧波。121mkqpqkv 由于定子內(nèi)表面開(kāi)槽，氣隙磁導(dǎo)有由于定子內(nèi)表面開(kāi)槽，氣隙磁導(dǎo)有諧波，氣隙存在磁導(dǎo)齒諧波諧波，氣隙存在磁導(dǎo)齒諧波40章節(jié)課堂dvpvwvkkk1222221221221221222ddvkqq

30、mqkqmkqmqmkqqmmkqmkqqqmkqvqqvksinsinsinsinsinsinsinsinsinsin111111111902222221290poopvkyyykyymkqyymkqvyksinsinsinsinsinsink2時(shí)，叫高階齒諧波。時(shí)，叫高階齒諧波。k=2時(shí)，時(shí)， ，叫二階齒諧波。，叫二階齒諧波。1412mqpqvk=1時(shí)，時(shí)， ，叫一階齒諧波。，叫一階齒諧波。121mqpqv41章節(jié)課堂凸極同步電機(jī)凸極同步電機(jī)齒諧波特點(diǎn)齒諧波特點(diǎn)：4）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度不是定子齒距的）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度不是定子齒距的整數(shù)倍，則主極移動(dòng)時(shí)，定子繞組中的齒整數(shù)倍，則主極移動(dòng)時(shí)，

31、定子繞組中的齒諧波電動(dòng)勢(shì)進(jìn)一步增大。諧波電動(dòng)勢(shì)進(jìn)一步增大。3）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度等于定子齒距的）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度等于定子齒距的整數(shù)倍，主極磁場(chǎng)在定子開(kāi)槽前已含有整數(shù)倍，主極磁場(chǎng)在定子開(kāi)槽前已含有 次諧波時(shí)，定子開(kāi)槽次諧波時(shí)，定子開(kāi)槽后，定子繞組中齒諧波電動(dòng)勢(shì)比不開(kāi)槽后，定子繞組中齒諧波電動(dòng)勢(shì)比不開(kāi)槽時(shí)增大很多倍。時(shí)增大很多倍。121mkqpqkv2）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度等于定子齒距的整數(shù)倍，且主極磁場(chǎng)在）轉(zhuǎn)子有效極弧的寬度等于定子齒距的整數(shù)倍，且主極磁場(chǎng)在定子開(kāi)槽前為正弦分布時(shí)，定子開(kāi)槽后，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中定子開(kāi)槽前為正弦分布時(shí)，定子開(kāi)槽后，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中不會(huì)有齒諧波。不會(huì)有齒諧波。

32、定子開(kāi)槽后單位面積下的氣隙磁導(dǎo)定子開(kāi)槽后單位面積下的氣隙磁導(dǎo)主極氣隙磁導(dǎo)轉(zhuǎn)子有消極弧1）齒諧波具有和基波同樣的繞組因數(shù)）齒諧波具有和基波同樣的繞組因數(shù)42章節(jié)課堂3、計(jì)及諧波時(shí)相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)、計(jì)及諧波時(shí)相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)三倍次諧波消耗于繞組壓降上，線端不會(huì)出現(xiàn)三倍次諧波電動(dòng)勢(shì)。三倍次諧波消耗于繞組壓降上，線端不會(huì)出現(xiàn)三倍次諧波電動(dòng)勢(shì)。33333333ziezei 或, 三及三倍次諧波電動(dòng)勢(shì)之和在閉合的三角形回路中形成環(huán)流三及三倍次諧波電動(dòng)勢(shì)之和在閉合的三角形回路中形成環(huán)流 ， 3i2）三相繞組接成三角形）三相繞組接成三角形.2725213eeeel1）三相繞組接成星形）三相繞組接成星形.2

33、7252321eeeee相電動(dòng)勢(shì)有效值：相電動(dòng)勢(shì)有效值：三角形聯(lián)結(jié)時(shí)回路三次諧波環(huán)流三角形聯(lián)結(jié)時(shí)回路三次諧波環(huán)流31bbee31aaee31ccee3i.272521eeeel43章節(jié)課堂3）線路中諧波對(duì)鄰近通訊線產(chǎn)生干擾。）線路中諧波對(duì)鄰近通訊線產(chǎn)生干擾。2）發(fā)電機(jī)自身雜散損耗增大，效率下降，溫升升高。）發(fā)電機(jī)自身雜散損耗增大，效率下降，溫升升高。1）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)波形變壞，降低供電質(zhì)量，影響用電設(shè)）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)波形變壞，降低供電質(zhì)量，影響用電設(shè)備運(yùn)行性能。備運(yùn)行性能。4、諧波的危害、諧波的危害44章節(jié)課堂二、消弱諧波電動(dòng)勢(shì)的方法二、消弱諧波電動(dòng)勢(shì)的方法vwvvvnkfe444.1、采用短

34、距繞組；、采用短距繞組；2、采用分布繞組；、采用分布繞組；3、改善主極磁場(chǎng)分布。、改善主極磁場(chǎng)分布。對(duì)于主極諧波電動(dòng)勢(shì)對(duì)于主極諧波電動(dòng)勢(shì)對(duì)于齒諧波電動(dòng)勢(shì)對(duì)于齒諧波電動(dòng)勢(shì)4、采用斜槽；、采用斜槽；5、采用分?jǐn)?shù)槽繞組；、采用分?jǐn)?shù)槽繞組；6、其他措施：改善齒槽形狀尺寸。、其他措施：改善齒槽形狀尺寸。45章節(jié)課堂為消除第為消除第v次諧波，只要選用比整距短次諧波，只要選用比整距短 的短距線圈即可的短距線圈即可。v1一般取一般取 則：則：12 vkvy111opvyvk901sin諧波節(jié)距因數(shù)：諧波節(jié)距因數(shù)：,.,32121809011kvkykyvoo則有：則有：0pvk令令適當(dāng)?shù)倪x擇線圈的節(jié)距，使得某

35、一次諧波的節(jié)距因數(shù)等于或接近于適當(dāng)?shù)倪x擇線圈的節(jié)距，使得某一次諧波的節(jié)距因數(shù)等于或接近于0。1、采用短距繞組、采用短距繞組vwvvvnkfe444.46章節(jié)課堂用短距的辦法消除用短距的辦法消除5次諧波次諧波1y541y55n5n5n5s5s5sv次諧波的節(jié)距因數(shù)次諧波的節(jié)距因數(shù)pvk0.15.05.0 0.1 00.19.08.07.01y1v5v7v765465 在在v次諧波磁場(chǎng)中，比整距縮短次諧波磁場(chǎng)中，比整距縮短 的線的線圈的兩條圈邊總是處在同一極性的相同磁圈的兩條圈邊總是處在同一極性的相同磁場(chǎng)位置下，因此就整個(gè)線圈來(lái)說(shuō)，兩條線場(chǎng)位置下，因此就整個(gè)線圈來(lái)說(shuō)，兩條線圈邊的圈邊的v次諧波電動(dòng)

36、勢(shì)相抵消，這是短距次諧波電動(dòng)勢(shì)相抵消，這是短距消除諧波的實(shí)質(zhì)。消除諧波的實(shí)質(zhì)。147章節(jié)課堂2、采用分布繞組、采用分布繞組交流電機(jī)一般都選用交流電機(jī)一般都選用 。26 q ， q越大，抑制諧波電動(dòng)勢(shì)效果越好。越大，抑制諧波電動(dòng)勢(shì)效果越好。22vqqvkdvsinsinv次諧波分布因數(shù)次諧波分布因數(shù)0 . 15 . 05 . 0 0 . 1 051015qdvk1v3v5v7v但：但：q高時(shí)，總槽數(shù)增加，槽變小，高時(shí)，總槽數(shù)增加，槽變小，加工槽、下線均困難，會(huì)增加成加工槽、下線均困難，會(huì)增加成本。本。 q6時(shí)，時(shí)， 下降已不明顯。下降已不明顯。dvk48章節(jié)課堂2）隱極同步發(fā)電機(jī)：改善勵(lì)磁繞組的

37、分布，使主極磁場(chǎng)在氣隙中接近）隱極同步發(fā)電機(jī)：改善勵(lì)磁繞組的分布，使主極磁場(chǎng)在氣隙中接近于正弦分布。一般于正弦分布。一般勵(lì)磁繞組下線部分與極距之比選在勵(lì)磁繞組下線部分與極距之比選在0.70.8的范圍。的范圍。1）凸極電機(jī)：改變主極極靴外形，改善氣隙磁場(chǎng)分布，削弱）凸極電機(jī)：改變主極極靴外形，改善氣隙磁場(chǎng)分布，削弱 。 主極極靴寬度和極距的比值為主極極靴寬度和極距的比值為0.70.75， 。v51.minmax3、改善主極磁場(chǎng)分布、改善主極磁場(chǎng)分布49章節(jié)課堂4、采用斜槽、采用斜槽c221ccksksin用導(dǎo)體斜過(guò)的距離用導(dǎo)體斜過(guò)的距離c表示：表示：222201sinsinsinlim,qqkq

38、sk基波斜槽因數(shù)：基波斜槽因數(shù)： 將定子表面槽斜過(guò)一個(gè)電角度將定子表面槽斜過(guò)一個(gè)電角度。槽內(nèi)導(dǎo)體可看作槽內(nèi)導(dǎo)體可看作q個(gè)短個(gè)短小導(dǎo)體的串聯(lián)小導(dǎo)體的串聯(lián),由于槽在空間是斜的由于槽在空間是斜的,q 個(gè)短直導(dǎo)體串聯(lián)后構(gòu)成個(gè)短直導(dǎo)體串聯(lián)后構(gòu)成局部分布繞組。局部分布繞組。把諧槽導(dǎo)體看作為無(wú)限多根短直導(dǎo)體的串聯(lián)把諧槽導(dǎo)體看作為無(wú)限多根短直導(dǎo)體的串聯(lián)c50章節(jié)課堂 斜槽主要用于中小型電機(jī)。斜槽主要用于中小型電機(jī)。ztmqc22一般?。阂话闳。?22mqc消除齒諧波需：消除齒諧波需：12 mqv對(duì)于一階齒諧波，對(duì)于一階齒諧波，2222cvcvvvkskvsinsinv次諧波斜槽因數(shù)：次諧波斜槽因數(shù)： （v次諧

39、波，次諧波，變?yōu)樽優(yōu)関）c=2v時(shí)導(dǎo)體內(nèi)時(shí)導(dǎo)體內(nèi)v次諧次諧波電動(dòng)勢(shì)互相抵消波電動(dòng)勢(shì)互相抵消vnvsv2vev次諧波斜槽因數(shù)次諧波斜槽因數(shù)0 . 15 . 00121v3v5v7v9vskvkvvccv222即即要消除要消除v次諧波，只需次諧波，只需 ，0skvk51章節(jié)課堂5、采用分?jǐn)?shù)槽繞組、采用分?jǐn)?shù)槽繞組分?jǐn)?shù)槽繞組一般用于多極低速同步電機(jī)。分?jǐn)?shù)槽繞組一般用于多極低速同步電機(jī)。12 mqv q=分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)， 一般都是分式或一般都是分式或偶數(shù)，而主極磁場(chǎng)中僅含有奇次諧波，偶數(shù)，而主極磁場(chǎng)中僅含有奇次諧波，不存在空間附加磁導(dǎo)的不存在空間附加磁導(dǎo)的“調(diào)制、放大調(diào)制、放大”作用，從而避免了電動(dòng)勢(shì)波形中

40、出現(xiàn)齒作用，從而避免了電動(dòng)勢(shì)波形中出現(xiàn)齒諧波電動(dòng)勢(shì)。諧波電動(dòng)勢(shì)。 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù) 為分?jǐn)?shù)時(shí)的繞組稱(chēng)為分?jǐn)?shù)槽繞組。為分?jǐn)?shù)時(shí)的繞組稱(chēng)為分?jǐn)?shù)槽繞組。pmqq2.abcxyz123456789分?jǐn)?shù)槽繞組基波電動(dòng)勢(shì)星型相量圖分?jǐn)?shù)槽繞組基波電動(dòng)勢(shì)星型相量圖dcbmpqq2分?jǐn)?shù)槽繞組：分?jǐn)?shù)槽繞組：52章節(jié)課堂00040183602360qp211232182mpqq例如：一臺(tái)三相電機(jī)定子：例如：一臺(tái)三相電機(jī)定子：q=18，p=2，y1=3，a=1，雙層短距繞組。雙層短距繞組。分?jǐn)?shù)槽繞組的一對(duì)極下一相繞組展開(kāi)圖分?jǐn)?shù)槽繞組的一對(duì)極下一相繞組展開(kāi)圖ax53章節(jié)課堂221sinsinqqkd22sinsi

41、nvqvqkdv分?jǐn)?shù)槽繞組分布因數(shù)的計(jì)算（把兩極下的線圈集中到一極下）：分?jǐn)?shù)槽繞組分布因數(shù)的計(jì)算（把兩極下的線圈集中到一極下）： 分?jǐn)?shù)槽繞組相電動(dòng)勢(shì)有效值的計(jì)算方法與整數(shù)槽繞組一分?jǐn)?shù)槽繞組相電動(dòng)勢(shì)有效值的計(jì)算方法與整數(shù)槽繞組一樣，只是繞組因數(shù)的計(jì)算方法有所不同。樣，只是繞組因數(shù)的計(jì)算方法有所不同。cbddqq令：每極每相槽數(shù)令：每極每相槽數(shù)q060相鄰向量夾角相鄰向量夾角abcxyz123456789分?jǐn)?shù)槽繞組一對(duì)極下基波電動(dòng)勢(shì)星型相量圖分?jǐn)?shù)槽繞組一對(duì)極下基波電動(dòng)勢(shì)星型相量圖54章節(jié)課堂6、其他措施、其他措施2）采用整數(shù)槽繞組、直槽的中、大型同步發(fā)電機(jī)中，選擇轉(zhuǎn)子）采用整數(shù)槽繞組、直槽的中、大

42、型同步發(fā)電機(jī)中，選擇轉(zhuǎn)子上阻尼繞組節(jié)距上阻尼繞組節(jié)距t2的辦法來(lái)削弱齒諧波，使的辦法來(lái)削弱齒諧波，使1280750yt.1）小型電機(jī)中采用半閉口槽，中型電機(jī)中采用磁性槽楔，減?。┬⌒碗姍C(jī)中采用半閉口槽，中型電機(jī)中采用磁性槽楔，減小開(kāi)槽引起的氣隙磁導(dǎo)變化和齒諧波。開(kāi)槽引起的氣隙磁導(dǎo)變化和齒諧波。sb2h1h0h3hsbsh55章節(jié)課堂56章節(jié)課堂第六節(jié)第六節(jié) 通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)3）槽內(nèi)電流集中于槽中心處，槽開(kāi)口影響忽略不計(jì)。）槽內(nèi)電流集中于槽中心處，槽開(kāi)口影響忽略不計(jì)。2）定轉(zhuǎn)子間氣隙為均勻。）定轉(zhuǎn)子間氣隙為均勻。為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)：為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)：1）

43、定轉(zhuǎn)子鐵心的磁導(dǎo)率）定轉(zhuǎn)子鐵心的磁導(dǎo)率 ，鐵心磁位降忽略不計(jì)。，鐵心磁位降忽略不計(jì)。 fe 根據(jù)安培環(huán)路定律，交流繞組中通過(guò)電流時(shí)，將產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)根據(jù)安培環(huán)路定律，交流繞組中通過(guò)電流時(shí)，將產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)。交流繞組連接時(shí)，應(yīng)使繞組電流形成的定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)磁和磁場(chǎng)。交流繞組連接時(shí)，應(yīng)使繞組電流形成的定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)磁極數(shù)相等，以使平均轉(zhuǎn)矩不為零。極數(shù)相等，以使平均轉(zhuǎn)矩不為零。 本節(jié)研究線圈內(nèi)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)，先分析本節(jié)研究線圈內(nèi)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)，先分析整距線圈磁動(dòng)勢(shì)，然后分析分布繞組磁動(dòng)勢(shì)，最后分析單相繞組整距線圈磁動(dòng)勢(shì)，然后分析分布繞組磁動(dòng)勢(shì)，最后分析單相繞組磁動(dòng)勢(shì)。磁動(dòng)勢(shì)

44、。57章節(jié)課堂232 s2cccinf ，定子為，定子為n極，極，22s2cccinf ，定子為，定子為s極，極， 以線圈軸線處為原點(diǎn)，沿定子內(nèi)表面：以線圈軸線處為原點(diǎn)，沿定子內(nèi)表面：一個(gè)一個(gè)nc匝的整距線圈匝的整距線圈:線圈電流線圈電流: 線圈產(chǎn)生一個(gè)兩極磁場(chǎng)，氣隙各處磁動(dòng)勢(shì)線圈產(chǎn)生一個(gè)兩極磁場(chǎng)，氣隙各處磁動(dòng)勢(shì)為為 。tiicccos21y2ccin一、整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)一、整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)為氣隙表面距原點(diǎn)的電角為氣隙表面距原點(diǎn)的電角度度saxs0ns24ccinscf02ccinaxs一個(gè)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)一個(gè)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)x58章節(jié)課堂scccinfcos241把周期性脈振矩形波用傅氏級(jí)數(shù)

45、把周期性脈振矩形波用傅氏級(jí)數(shù)分解為基波和一系列齊次空間諧分解為基波和一系列齊次空間諧波，定子線圈軸線處作為坐標(biāo)原波，定子線圈軸線處作為坐標(biāo)原點(diǎn)，基波磁動(dòng)勢(shì)的方程式：點(diǎn)，基波磁動(dòng)勢(shì)的方程式：24ccinscf02ccinaxs一個(gè)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)一個(gè)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)x1a2x2a1xsnns兩組整距線圈形成的四極磁場(chǎng)兩組整距線圈形成的四極磁場(chǎng)scf2ccins1a01x2a22x3定子2x59章節(jié)課堂二、分布繞組的磁動(dòng)勢(shì)二、分布繞組的磁動(dòng)勢(shì)sdccdcqkiqnkqffcos111142雙層整距分布繞組：雙層整距分布繞組：sdccdcqkiqnkqffcos111124單層整距分布繞組：?jiǎn)螌诱?/p>

46、分布繞組：用空間矢量求合成磁動(dòng)勢(shì)，引入分布用空間矢量求合成磁動(dòng)勢(shì)，引入分布因數(shù)因數(shù) kd11、整距分布繞組極相組磁動(dòng)勢(shì)、整距分布繞組極相組磁動(dòng)勢(shì)極相組極相組q個(gè)線圈空間分布，個(gè)線圈空間分布，q個(gè)空間分個(gè)空間分布線圈基波合成磁動(dòng)勢(shì)為布線圈基波合成磁動(dòng)勢(shì)為q個(gè)線圈磁動(dòng)個(gè)線圈磁動(dòng)勢(shì)矢量和。勢(shì)矢量和。1qf1cf整距分布繞組磁動(dòng)勢(shì)整距分布繞組磁動(dòng)勢(shì)123231 2 3 1 2 3 1cf1qf12 3cfqf60章節(jié)課堂sdsdqkipnkaipanfcoscos1112424aiic電流用相電流表示，則電流用相電流表示，則sdccqkiqnfcos114雙層繞組：雙層繞組：sdccqkiqnfcos

47、1124單層繞組：?jiǎn)螌永@組：panqnqnapncc22雙層繞組：雙層繞組：panqnqnapncc22單層繞組：?jiǎn)螌永@組：匝數(shù)用每相支路總串聯(lián)匝數(shù)匝數(shù)用每相支路總串聯(lián)匝數(shù)n表示，則：表示，則：61章節(jié)課堂2、短距分布繞組極相組的磁動(dòng)勢(shì)、短距分布繞組極相組的磁動(dòng)勢(shì)0111801180yyo雙層繞組，相鄰磁極下每相線圈，上層線圈邊之間相距一個(gè)極距，雙層繞組，相鄰磁極下每相線圈，上層線圈邊之間相距一個(gè)極距，下下層線圈邊之間也相距一個(gè)極距層線圈邊之間也相距一個(gè)極距把相鄰極相組的上層線圈看作一組單層整距分布繞組，把下層線圈看把相鄰極相組的上層線圈看作一組單層整距分布繞組，把下層線圈看作另一組單層整距分

48、布繞組，兩個(gè)單層整距分布繞組間作另一組單層整距分布繞組，兩個(gè)單層整距分布繞組間相差相差空間電角空間電角度。度。62章節(jié)課堂111pdwkkk 基波磁動(dòng)勢(shì)的繞組因數(shù)基波磁動(dòng)勢(shì)的繞組因數(shù)111909012pookyysincoscos而而22211cosfcosffq1qq整距雙層單用空間矢量求和，則雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)：用空間矢量求和，則雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)：swpsdqipnkkkipnfcoscos24241111從而從而雙層短距分布繞組的磁動(dòng)勢(shì)雙層短距分布繞組的磁動(dòng)勢(shì)1qf下下1qf上上1qf下下1qf上上1qf1qf63章節(jié)課堂三、單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)，脈振磁動(dòng)勢(shì)三、單相繞組

49、的磁動(dòng)勢(shì)，脈振磁動(dòng)勢(shì)swqipnkffcos241111、單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)、單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)每相有幾個(gè)極相組，就有幾個(gè)空間分布磁極，所以單相繞組的基每相有幾個(gè)極相組，就有幾個(gè)空間分布磁極，所以單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)就是極相組磁動(dòng)勢(shì)。波磁動(dòng)勢(shì)就是極相組磁動(dòng)勢(shì)。1a2x2a1xsnns兩組整距線圈形成的四極磁場(chǎng)兩組整距線圈形成的四極磁場(chǎng)scf2ccins1a01x2a22x3定子2x64章節(jié)課堂ipnkipnkfww11190224. 磁動(dòng)勢(shì)從空間上看軸線固定不動(dòng)，磁動(dòng)勢(shì)從空間上看軸線固定不動(dòng)，從時(shí)間上看大小不斷地隨電流的交變從時(shí)間上看大小不斷地隨電流的交變而在正、負(fù)幅值之間脈振，稱(chēng)為而在正

50、、負(fù)幅值之間脈振，稱(chēng)為脈振脈振磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)。從物理上看，脈振磁動(dòng)勢(shì)是。從物理上看，脈振磁動(dòng)勢(shì)是駐波駐波。tftipnkfsswtscoscoscoscos,111224則則tiicos2若若swqipnkffcos24111不同瞬間時(shí)單相繞組的基波磁動(dòng)不同瞬間時(shí)單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)tsf,11 f23s001t0260t0390t04150t05180t1t2t3t4t5t2265章節(jié)課堂2、單相繞組諧波磁動(dòng)勢(shì)、單相繞組諧波磁動(dòng)勢(shì)22901vqqvyvkkkodvpvwvsinsinsinv次諧波繞組因數(shù)：次諧波繞組因數(shù)：ipnkvivpnkfwvwvv901224.v次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值：次

51、諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值：tvftvipvnkfsvswvtvscoscoscoscos,224 2p極電機(jī)，對(duì)于基波磁動(dòng)勢(shì)是極電機(jī)，對(duì)于基波磁動(dòng)勢(shì)是2p極，空間一周是極，空間一周是 ，對(duì)于，對(duì)于v次諧波磁動(dòng)勢(shì)是次諧波磁動(dòng)勢(shì)是 極，空間一周是極，空間一周是 電角度，單相繞組電角度，單相繞組的的v次諧波磁動(dòng)勢(shì)為：次諧波磁動(dòng)勢(shì)為：p2pv 2pv 266章節(jié)課堂第七節(jié)第七節(jié) 通有對(duì)稱(chēng)三相電流時(shí)三相繞組的通有對(duì)稱(chēng)三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)67章節(jié)課堂一、三相繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)三相繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)swipnkfcos2411tiiacos201202tiibcos02402tiiccos三相繞組通對(duì)稱(chēng)

52、正序電流：三相繞組通對(duì)稱(chēng)正序電流：ybczaxafinsa相繞組軸線b相繞組軸線c相繞組軸線satffcoscos11011120120sobtffcoscos三相繞組在空間對(duì)稱(chēng)分布三相繞組在空間對(duì)稱(chēng)分布011240240soctffcoscos氣隙中一點(diǎn)距氣隙中一點(diǎn)距a相繞組軸線距離為相繞組軸線距離為s68章節(jié)課堂1111cbatffffs,0010011240240120120ssstftftfcoscoscoscoscoscosipnkipnkffww1111351902323.01101111120212124021212121sssssstftftftftftfcoscoscosco

53、scoscossstftfcoscos112369章節(jié)課堂sssstftftftfcoscoscos,111123當(dāng)當(dāng)t=0時(shí)，時(shí)，ssftfcos,11sstftf111cos,當(dāng)當(dāng)t=t1時(shí)，時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波snsn1t1t t=t1時(shí)磁動(dòng)勢(shì)波比時(shí)磁動(dòng)勢(shì)波比t=0時(shí)磁動(dòng)勢(shì)波時(shí)磁動(dòng)勢(shì)波向前移動(dòng)了向前移動(dòng)了 電角度，三相基波合電角度，三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)沿氣隙圓周旋轉(zhuǎn)的磁沿氣隙圓周旋轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波轉(zhuǎn)速為，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波轉(zhuǎn)速為 。sn1tt=0和和t1時(shí)三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的位置時(shí)三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的位置s01f1f0t一個(gè)沿一個(gè)沿s方向傳播的行波方向傳播

54、的行波70章節(jié)課堂 對(duì)稱(chēng)三相繞組中通有對(duì)稱(chēng)三相正序電流時(shí)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)對(duì)稱(chēng)三相繞組中通有對(duì)稱(chēng)三相正序電流時(shí)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)正弦分布、以同步轉(zhuǎn)速向前推移的正向是一個(gè)正弦分布、以同步轉(zhuǎn)速向前推移的正向圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波（幅值不變）。合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值為單相磁動(dòng)勢(shì)幅值的（幅值不變）。合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值為單相磁動(dòng)勢(shì)幅值的3/2倍。倍。minrpfsrpfpns602用轉(zhuǎn)速表示用轉(zhuǎn)速表示01ssttcos取波幅點(diǎn)：取波幅點(diǎn)：dtdssrad /1t1tt=0和和t1時(shí)三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的位置時(shí)三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的位置s01f1f0t71章節(jié)課堂tiiacos2obtii1202coso

55、ctii2402cos三相繞組通對(duì)稱(chēng)正序電流：三相繞組通對(duì)稱(chēng)正序電流：ssstftftfcoscos,11123定子繞組合成磁動(dòng)勢(shì)：定子繞組合成磁動(dòng)勢(shì)： 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，a相電流達(dá)到最大相電流達(dá)到最大值，值， ，合成磁動(dòng)勢(shì)的，合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值位于幅值位于 處，即在處，即在a相繞組軸線相繞組軸線處。處。00tsffcos1100s相電流與磁動(dòng)勢(shì)幅值的關(guān)系相電流與磁動(dòng)勢(shì)幅值的關(guān)系ybczaxafinsa相繞組軸線b相繞組軸線c相繞組軸線72章節(jié)課堂 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，b相電流達(dá)到最大值，相電流達(dá)到最大值， 合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值位于合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值位于 處，即在處，即在b相繞組軸線處。相繞組軸線處。0120t

56、sff011120cos0120s 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，c相電流達(dá)到最大值，相電流達(dá)到最大值， ，合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值位于合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值位于 處，即在處，即在c相繞組軸線處。相繞組軸線處。0240tsff011240cos0240s 即即當(dāng)某相電流達(dá)到交流最大當(dāng)某相電流達(dá)到交流最大值時(shí)，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波的值時(shí)，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波的幅值與該相繞組的軸線重合幅值與該相繞組的軸線重合。ybczaxafinsa相繞組軸線b相繞組軸線c相繞組軸線73章節(jié)課堂二、三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的高次諧波二、三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的高次諧波0vf1）當(dāng)）當(dāng)v=3k （k=1，2，3,.）三相三相v次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)：次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)：oosvoosvsvtvftvftvf240240120120coscoscoscoscoscostftftftfscvsbvsavsv,74章節(jié)課堂svsvsvt