第四章 異步電機(jī)(一)課件

1、1重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2第四章第四章 異步電機(jī)（一）異步電機(jī)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理3 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組 第四節(jié)第四節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng) 第五節(jié)第五節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的電動(dòng)勢(shì)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的電動(dòng)勢(shì)4本章要求本章要求 熟練掌握熟練掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理與運(yùn)行狀態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作

2、原理與運(yùn)行狀態(tài) 了解了解三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 掌握掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)含義三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)含義 掌握掌握三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的基本量三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的基本量 熟練掌握熟練掌握三相異步電動(dòng)機(jī)定子磁動(dòng)勢(shì)的計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)定子磁動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 熟練掌握熟練掌握三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 電機(jī)要旋轉(zhuǎn)電機(jī)要旋轉(zhuǎn)-需要產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩需要產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的條轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的條件是磁場(chǎng)與通電線圈件是磁場(chǎng)與通電線圈。 交流電：交流電：大小是變化的、方向是變化的大小是變化的、方向是變化的-幅值、幅值、頻率、相位頻率、相位 單個(gè)線圈通入單相交

3、流電將會(huì)產(chǎn)生怎樣的磁場(chǎng)？單個(gè)線圈通入單相交流電將會(huì)產(chǎn)生怎樣的磁場(chǎng)？5 從兩方面進(jìn)行分析：從兩方面進(jìn)行分析： 某一個(gè)瞬間，磁場(chǎng)的空間分布是對(duì)稱的，磁場(chǎng)最大值出現(xiàn)某一個(gè)瞬間，磁場(chǎng)的空間分布是對(duì)稱的，磁場(chǎng)最大值出現(xiàn)的點(diǎn)是線圈的中心線（軸線）方向；的點(diǎn)是線圈的中心線（軸線）方向； 從時(shí)間變化，隨時(shí)間變化從時(shí)間變化，隨時(shí)間變化-電流大小變化電流大小變化-磁場(chǎng)的大小磁場(chǎng)的大小和方向也是變化的和方向也是變化的-單最大值出現(xiàn)的點(diǎn)不變單最大值出現(xiàn)的點(diǎn)不變 即磁場(chǎng)是脈動(dòng)的即磁場(chǎng)是脈動(dòng)的-稱為脈振磁場(chǎng)稱為脈振磁場(chǎng) 那么，通電線圈在該磁場(chǎng)中是否會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？那么，通電線圈在該磁場(chǎng)中是否會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？6 顯然，不管通電線圈

4、中是什么樣的電流，由于磁顯然，不管通電線圈中是什么樣的電流，由于磁場(chǎng)是周期性變化的，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是零場(chǎng)是周期性變化的，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是零 所以在該磁場(chǎng)中通電線圈不會(huì)旋轉(zhuǎn)所以在該磁場(chǎng)中通電線圈不會(huì)旋轉(zhuǎn) 那么磁場(chǎng)需要怎樣處理才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩呢？那么磁場(chǎng)需要怎樣處理才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩呢？7 從以上分析，脈振磁場(chǎng)不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原因是產(chǎn)從以上分析，脈振磁場(chǎng)不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原因是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的疊加是零，因此希望不同時(shí)間磁場(chǎng)最大生轉(zhuǎn)矩的疊加是零，因此希望不同時(shí)間磁場(chǎng)最大值出現(xiàn)的點(diǎn)是變化的，這樣才可能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的疊值出現(xiàn)的點(diǎn)是變化的，這樣才可能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的疊加不為零。加不為零。 因此需要磁場(chǎng)最大值（軸線）是變化的。因此需要磁場(chǎng)

5、最大值（軸線）是變化的。89 一個(gè)磁場(chǎng)中放置一個(gè)線圈。一個(gè)磁場(chǎng)中放置一個(gè)線圈。 分析線圈要旋轉(zhuǎn)的條件：分析線圈要旋轉(zhuǎn)的條件：交流異步電動(dòng)機(jī)的基本原理分析交流異步電動(dòng)機(jī)的基本原理分析 磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)-切割線圈切割線圈-線圈產(chǎn)生電勢(shì)線圈產(chǎn)生電勢(shì)-產(chǎn)生產(chǎn)生電流電流-在磁場(chǎng)中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩在磁場(chǎng)中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩-線圈旋轉(zhuǎn)線圈旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)方向：旋轉(zhuǎn)方向： 旋轉(zhuǎn)的速度：旋轉(zhuǎn)的速度：10 因此，交流電機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)的條件：因此，交流電機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)的條件： 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)+閉合的線圈閉合的線圈 結(jié)果：線圈與磁場(chǎng)同方向旋轉(zhuǎn)，速度小于磁場(chǎng)的結(jié)果：線圈與磁場(chǎng)同方向旋轉(zhuǎn)，速度小于磁場(chǎng)的速度，同時(shí)線圈的旋轉(zhuǎn)速度與負(fù)載的大小有關(guān)。速度，

6、同時(shí)線圈的旋轉(zhuǎn)速度與負(fù)載的大小有關(guān)。1112第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)交流電機(jī)類型交流電機(jī)類型異步電機(jī)和同步電機(jī)異步電機(jī)和同步電機(jī)同步電機(jī)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與交流電源頻率之間存在嚴(yán)格不變的關(guān)系的轉(zhuǎn)速與交流電源頻率之間存在嚴(yán)格不變的關(guān)系異步電機(jī)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與速度沒有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。的轉(zhuǎn)速與速度沒有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。異步電機(jī)異步電機(jī)一般都作電動(dòng)機(jī)使用，應(yīng)用廣泛一般都作電動(dòng)機(jī)使用，應(yīng)用廣泛同步電機(jī)同步電機(jī)一般作為發(fā)電機(jī)使用。一般作為發(fā)電機(jī)使用。 按電源相數(shù)：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)和三相電機(jī)；按電源相數(shù)：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)和三相電機(jī)；交流電機(jī)的分類交流電機(jī)的分類13一、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理與運(yùn)行狀態(tài)一、三相異

7、步電動(dòng)機(jī)的工作原理與運(yùn)行狀態(tài)直流電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的區(qū)別直流電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的區(qū)別直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī) 靜止磁場(chǎng)靜止磁場(chǎng)+ +電源導(dǎo)入電樞繞組的電流電源導(dǎo)入電樞繞組的電流電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)+ +在轉(zhuǎn)子繞組中的感生電流在轉(zhuǎn)子繞組中的感生電流電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的三相異步電動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的前提前提是產(chǎn)生一種是產(chǎn)生一種旋旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)14 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性和大小不變，且極性和大小不變，且以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng) 對(duì)稱三相繞組對(duì)稱三相繞

8、組A-X、B-Y、C-Z三個(gè)線圈分布在定子鐵心內(nèi)圓圓周三個(gè)線圈分布在定子鐵心內(nèi)圓圓周上，從空間上看，三相互差上，從空間上看，三相互差120 該繞組接上對(duì)稱三相電源后通過對(duì)該繞組接上對(duì)稱三相電源后通過對(duì)稱三相電流稱三相電流1.1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生BiA AX XB BY YC CZ ZAiCi第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)AmBmCmcoscos(120 )cos(240 )iItiItiIt15 三相電流合成磁場(chǎng)三相電流合成磁場(chǎng) 電流方向：電流方向： “+ +”首端流出、末端流入；首端流出、末端流入； “- -”末端流出、首端流入。末端流出、首端流入。SNSNSN120

9、 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)對(duì)稱三相電流通入對(duì)稱三相繞組時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)大當(dāng)對(duì)稱三相電流通入對(duì)稱三相繞組時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)大小不變、轉(zhuǎn)速一定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。小不變、轉(zhuǎn)速一定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)16 三相電流：三相電流： 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線（任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線（B B相和相和C C相互換）相互換）2.2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向AmBmCmsinsin(120 )sin(240 )iItiItiItCiBiAii60omIo tSN0 t 60t 0n60NS結(jié)論：結(jié)論：任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)磁任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取

10、決于三相電流的場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相電流的相序相序。CiA AX XC CZ ZB BY YAiBi第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)17 每相一個(gè)線圈：每相一個(gè)線圈：繞組的首末端之間互差繞組的首末端之間互差180180o o3.3.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)CiA AX XC CZ ZB BY YAiBi0t 1p 極對(duì)數(shù)：極對(duì)數(shù)：第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)18 每相兩個(gè)線圈串聯(lián)：每相兩個(gè)線圈串聯(lián)：繞組的首末端之間互差繞組的首末端之間互差9090o oBBZZA AC CB BX XZ ZY YAAXXCCYYAiCiBi2p 極對(duì)數(shù)：極對(duì)數(shù)：結(jié)論：結(jié)論：旋

11、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列規(guī)則有關(guān)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列規(guī)則有關(guān)。SSNN第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)19 p=1： 三相電流經(jīng)過一個(gè)周期三相電流經(jīng)過一個(gè)周期T，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上轉(zhuǎn)過，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上轉(zhuǎn)過360o，即電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)速即電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)速ns與交流與交流電流頻率電流頻率f1的關(guān)系：的關(guān)系：4.4.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速160rsnf （ /m）NNNN20N1r2sfn （ /s）NNN 結(jié)論：結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速ns（同步轉(zhuǎn)速）與電源頻率（同步轉(zhuǎn)速）與電源頻率f1、極對(duì)數(shù)、極對(duì)數(shù)

12、p有關(guān)。有關(guān)。1160rr minsffnpp（ /s）（ /） p=2：三相電流經(jīng)過一個(gè)周期三相電流經(jīng)過一個(gè)周期T，即電流變化一次，旋轉(zhuǎn)，即電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上僅轉(zhuǎn)過磁場(chǎng)在空間上僅轉(zhuǎn)過1/2轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)速因此轉(zhuǎn)速ns與交流電流頻率與交流電流頻率f1的關(guān)系：的關(guān)系： 類推，對(duì)于類推，對(duì)于p對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電流變化一次，磁場(chǎng)磁場(chǎng)，電流變化一次，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過1/p轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。212p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz501 3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p

13、分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)22 在定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙中建立在定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙中建立以同以同步轉(zhuǎn)速步轉(zhuǎn)速n ns s旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)； 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條構(gòu)成閉合回路；轉(zhuǎn)子導(dǎo)條構(gòu)成閉合回路； 導(dǎo)條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)導(dǎo)條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； 導(dǎo)條構(gòu)成閉合回路有導(dǎo)條構(gòu)成閉合回路有感生電流感生電流流過；流過； 導(dǎo)條在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中、并流過感生電導(dǎo)條在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中、并流過感生電流，必受到流，必受到電磁力電磁力； 所有導(dǎo)條的電磁力所有導(dǎo)條的電磁力合成為電磁轉(zhuǎn)矩合成為電磁轉(zhuǎn)矩； 轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n n，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。

14、實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。5.5.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理右手定則決定電動(dòng)勢(shì)和電流方向左手定則決定電磁力和轉(zhuǎn)矩方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n ns s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流方向：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流方向：N N極下流入、極下流入、S S極下流出極下流出電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩方向：逆電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩方向：逆時(shí)針時(shí)針轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：逆時(shí)針轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：逆時(shí)針第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)23 問題：?jiǎn)栴}：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n為多大？能否與為多大？能否與n ns s相同？能否超過相同？能否超過n ns s ？ 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵在于導(dǎo)條受到電磁力的作

15、用在于導(dǎo)條受到電磁力的作用 產(chǎn)生電磁力的條件產(chǎn)生電磁力的條件 導(dǎo)條中有電流流過導(dǎo)條中有電流流過 導(dǎo)條中電流來(lái)源導(dǎo)條中電流來(lái)源 導(dǎo)條中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)條中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件 導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，導(dǎo)條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而發(fā)生電磁感應(yīng)作用而發(fā)生電磁感應(yīng)作用 結(jié)論：結(jié)論：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n總是略小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步總是略小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n ns s，即與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)“異步異步”地轉(zhuǎn)動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)“異步異步”電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)6.6.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速第一節(jié)第一

16、節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)24 轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n ns s與與n n之差之差結(jié)論：結(jié)論：轉(zhuǎn)差的存在是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的必要條件轉(zhuǎn)差的存在是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的必要條件 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)差n ns s-n-n與同步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速n ns s之比的百分值之比的百分值 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系：與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系：100%ssnnsn(1)sns n第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)25討論討論 從異步機(jī)的工作原理看，對(duì)異步機(jī)的結(jié)構(gòu)有何要求？從異步機(jī)的工作原理看，對(duì)異步機(jī)的結(jié)構(gòu)有何要求？ 異步機(jī)的轉(zhuǎn)子如何實(shí)現(xiàn)閉合？異步機(jī)的轉(zhuǎn)子如何實(shí)現(xiàn)閉合？ 異步機(jī)轉(zhuǎn)子的電流是交流還是直流

17、？異步機(jī)轉(zhuǎn)子的電流是交流還是直流？ 對(duì)異步機(jī)轉(zhuǎn)子的相數(shù)是否有要求？對(duì)異步機(jī)轉(zhuǎn)子的相數(shù)是否有要求？26二二 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)剖面圖繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)剖面圖 1 1轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 2 2端蓋端蓋 3 3軸承軸承 4 4定子繞組定子繞組 5 5轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 6 6定子鐵心定子鐵心 7 7集電環(huán)集電環(huán) 8 8出線盒出線盒第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)27第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)28第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)29 異步電機(jī)的定子由異步電機(jī)的定子由定子鐵心定子鐵心、定子繞組定子繞組和和機(jī)座機(jī)座三部分組成三部分組成

18、定子鐵心定子鐵心：是異步電機(jī)主磁通磁路的一部分：是異步電機(jī)主磁通磁路的一部分1 1、定子、定子第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)30 定子繞組定子繞組：是異步電機(jī)定子部分的電路：是異步電機(jī)定子部分的電路由許多線圈按一定規(guī)律連接而成，單層或雙層形式由許多線圈按一定規(guī)律連接而成，單層或雙層形式定子沖片定子沖片減少減少旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的渦流損旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的渦流損耗和磁滯損耗耗和磁滯損耗第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)31 機(jī)座：機(jī)座：固定和支撐定子鐵心固定和支撐定子鐵心2 2、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組和和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸組成。組成。 轉(zhuǎn)子鐵心：轉(zhuǎn)子

19、鐵心：也是異步電機(jī)主磁通磁路的一部分。也是異步電機(jī)主磁通磁路的一部分。第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)32 轉(zhuǎn)子繞組：分為鼠籠型和繞線型兩種結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子繞組：分為鼠籠型和繞線型兩種結(jié)構(gòu)。 鼠籠型繞組鼠籠型繞組 繞組可自行閉合，繞組的相數(shù)亦不必限定為三相，籠型繞繞組可自行閉合，繞組的相數(shù)亦不必限定為三相，籠型繞組的各相均由單根導(dǎo)條組成。組的各相均由單根導(dǎo)條組成。 s5%，導(dǎo)條中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不大，無(wú)需對(duì)導(dǎo)條和鐵心絕，導(dǎo)條中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不大，無(wú)需對(duì)導(dǎo)條和鐵心絕緣。因此，籠型繞組可由插入每個(gè)轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩端緣。因此，籠型繞組可由插入每個(gè)轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩端的環(huán)形端環(huán)組成。的環(huán)形端環(huán)組成。

20、特點(diǎn)：特點(diǎn)：無(wú)集電環(huán)，又無(wú)絕緣。無(wú)集電環(huán)，又無(wú)絕緣。銅條籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu) 每一根導(dǎo)條在同一時(shí)間的電勢(shì)是否相同？每一根導(dǎo)條在同一時(shí)間的電勢(shì)是否相同？3334鼠籠型轉(zhuǎn)子鼠籠型轉(zhuǎn)子第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)35 繞線型繞組繞線型繞組 也是一個(gè)對(duì)稱三相繞組，接成星形，并接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)也是一個(gè)對(duì)稱三相繞組，接成星形，并接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)集電環(huán)上，再通過電刷使轉(zhuǎn)子繞組與外電路接通。集電環(huán)上，再通過電刷使轉(zhuǎn)子繞組與外電路接通。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：繞線型轉(zhuǎn)子通過集電環(huán)和電刷，可以在轉(zhuǎn)子回路中繞線型轉(zhuǎn)子通過集電環(huán)和電刷，可以在轉(zhuǎn)子回路中接入附加電阻或其他控

21、制裝置，從而改善電機(jī)的起動(dòng)性能接入附加電阻或其他控制裝置，從而改善電機(jī)的起動(dòng)性能或調(diào)速特性?；蛘{(diào)速特性。第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)36繞線型轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)37 氣隙大小對(duì)異步電動(dòng)機(jī)性能的影響：氣隙大小對(duì)異步電動(dòng)機(jī)性能的影響： 氣隙大氣隙大磁阻大磁阻大勵(lì)磁電流大勵(lì)磁電流大電機(jī)的功率因數(shù)變壞；電機(jī)的功率因數(shù)變壞； 氣隙大氣隙大磁阻大磁阻大減少氣隙磁場(chǎng)諧波含量減少氣隙磁場(chǎng)諧波含量減少附加損減少附加損耗，且改善起動(dòng)性能。耗，且改善起動(dòng)性能。 應(yīng)綜合考慮，一般異步電動(dòng)機(jī)的氣隙以較小為宜應(yīng)綜合考慮，一般異步電動(dòng)機(jī)的氣隙以較小為宜3 3、氣隙、氣隙第

22、一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)38第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 額定功率：額定功率：電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)輸出的機(jī)械功率，電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)輸出的機(jī)械功率，kW 額定電壓：額定電壓：額定運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)加在定子繞組的線電壓，額定運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)加在定子繞組的線電壓，V 額定電流：額定電流：電動(dòng)機(jī)在額定電壓下使用，輸出額定功率時(shí)，定電動(dòng)機(jī)在額定電壓下使用，輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，子繞組中的線電流，A 額定頻率：額定頻率：我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率50Hz 額定轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率及額定功率下的轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)

23、在額定電壓、額定頻率及額定功率下的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，子轉(zhuǎn)速，r/min 此外，還標(biāo)明有相數(shù)與接法、絕緣等級(jí)、運(yùn)行溫升、額定效此外，還標(biāo)明有相數(shù)與接法、絕緣等級(jí)、運(yùn)行溫升、額定效率、額定功率因數(shù)等；對(duì)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，還標(biāo)明有額率、額定功率因數(shù)等；對(duì)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，還標(biāo)明有額定電動(dòng)勢(shì)、額定電流等。定電動(dòng)勢(shì)、額定電流等。3cos3cosNNNNNPUIU I案例案例 1.單相繞組通以單相交流電，產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)；那單相繞組通以單相交流電，產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)；那么能分析脈振磁場(chǎng)與圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的關(guān)系？么能分析脈振磁場(chǎng)與圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的關(guān)系？ 2.異步電動(dòng)機(jī)有哪些運(yùn)行狀態(tài)？這些運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)有哪些運(yùn)行狀

24、態(tài)？這些運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)差率的取值范圍多大？差率的取值范圍多大？ 3.異步機(jī)旋轉(zhuǎn)方向改變的方法。異步機(jī)旋轉(zhuǎn)方向改變的方法。 4.異步電動(dòng)機(jī)定子電流估計(jì)的方式。異步電動(dòng)機(jī)定子電流估計(jì)的方式。 5.異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載增大異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載增大時(shí)時(shí)，定子電流是否發(fā)生變，定子電流是否發(fā)生變化？化？3940 一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：e 7.5，e 380，e 0.87，e0.85，e 1440轉(zhuǎn)分，轉(zhuǎn)分，fe50Hz。在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，空載損耗等于。在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，空載損耗等于1KW。求在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)：。求在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)： 同步轉(zhuǎn)速和極對(duì)數(shù)。同步轉(zhuǎn)速和極對(duì)

25、數(shù)。 額定電流額定電流Ie，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率Se41 根據(jù)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率的不同，異步電機(jī)分根據(jù)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率的不同，異步電機(jī)分別對(duì)應(yīng)于三種不同的運(yùn)行狀態(tài)：別對(duì)應(yīng)于三種不同的運(yùn)行狀態(tài)： 電動(dòng)機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)0nn0nns s或或0s10s00，發(fā)出機(jī)械功率，發(fā)出機(jī)械功率 定子側(cè)定子側(cè)：吸收電功率：吸收電功率 吸收電功率吸收電功率發(fā)出機(jī)械功率發(fā)出機(jī)械功率電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)7.7.三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)42 發(fā)電機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)nnnns s或或s0s0 轉(zhuǎn)子側(cè)：轉(zhuǎn)子側(cè)：T Te e與與n n反向，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，反向，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，T Te e00

26、，吸收機(jī)械功率，吸收機(jī)械功率 定子側(cè)：定子側(cè)：發(fā)出電功率發(fā)出電功率 吸收機(jī)械功率吸收機(jī)械功率發(fā)出電功率發(fā)出電功率發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu) 電磁制動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)n0n1s1 轉(zhuǎn)子側(cè)：轉(zhuǎn)子側(cè)：TeTe與與n n反向，反向，TeTe為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，TeTe00，吸收機(jī)械功率，吸收機(jī)械功率 定子側(cè)：定子側(cè)：吸收電功率吸收電功率 吸收電功率吸收電功率+ +吸收機(jī)械功率吸收機(jī)械功率轉(zhuǎn)子電阻熱轉(zhuǎn)子電阻熱損耗損耗電磁制動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)43 異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比：異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比：第一節(jié)第一節(jié) 工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理及結(jié)構(gòu)44第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的

27、定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組交流電機(jī)的共同理論問題交流電機(jī)的共同理論問題三相交流繞組的三相交流繞組的繞組結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)三相交流繞組產(chǎn)生的三相交流繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)動(dòng)分析磁勢(shì)動(dòng)分析三相交流繞組產(chǎn)生的三相交流繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析對(duì)定子三相繞組的要求對(duì)定子三相繞組的要求通入三相交流電所建立的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一定的極數(shù)、通入三相交流電所建立的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一定的極數(shù)、大小，在空間呈正弦波分布大小，在空間呈正弦波分布旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在繞組本身中所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也是對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在繞組本身中所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也是對(duì)稱的45一、交流繞組的一些基本知識(shí)和基本量一、交流繞組的一些基本知識(shí)和基本量1 1、電角度與機(jī)械

28、角度、電角度與機(jī)械角度電角度電角度= p機(jī)械角度機(jī)械角度 電機(jī)圓周在幾何上為電機(jī)圓周在幾何上為360o，該角度稱為該角度稱為機(jī)械角度機(jī)械角度 從電磁角度看，一對(duì)從電磁角度看，一對(duì)N、S極構(gòu)成一個(gè)磁場(chǎng)周期，即極構(gòu)成一個(gè)磁場(chǎng)周期，即一對(duì)磁極占有的空間為一對(duì)磁極占有的空間為360o電角度電角度 電機(jī)的極對(duì)數(shù)為電機(jī)的極對(duì)數(shù)為p時(shí)，電機(jī)時(shí)，電機(jī)圓周按電角度計(jì)算就為圓周按電角度計(jì)算就為p360o，而機(jī)械角度總是，而機(jī)械角度總是360o，即：，即：第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組462 2、線圈、線圈 組成交流繞組的組成交流繞組的基本單元基本單元是線圈是線圈 線圈可以分為線圈可

29、以分為單匝單匝線圈和線圈和多匝多匝線圈線圈 線圈有兩個(gè)引出線，一個(gè)叫線圈有兩個(gè)引出線，一個(gè)叫首端首端，另一個(gè)叫，另一個(gè)叫末端末端第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組473 3、節(jié)距、節(jié)距y y1 1 一個(gè)線圈的兩個(gè)邊所跨定子圓周上的距離稱為一個(gè)線圈的兩個(gè)邊所跨定子圓周上的距離稱為節(jié)距節(jié)距，用，用y1表示，一般用表示，一般用槽數(shù)槽數(shù)計(jì)算。計(jì)算。 節(jié)距應(yīng)接近極距節(jié)距應(yīng)接近極距y1=整距繞組整距繞組y1長(zhǎng)距繞組長(zhǎng)距繞組 常用常用的是整距和短距繞組的是整距和短距繞組第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組484 4、槽距角、槽距角 相鄰槽之間的電角度稱為

30、相鄰槽之間的電角度稱為槽距角槽距角，用，用表示表示 若若Q1為定子槽數(shù)、為定子槽數(shù)、p為極對(duì)數(shù)，則槽距角：為極對(duì)數(shù)，則槽距角：1360pQ 圖例中，圖例中，Q1=36機(jī)械角：機(jī)械角：槽距角：槽距角：113603601036Q13602 3602036pQ第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組495 5、每極每相槽數(shù)、每極每相槽數(shù)q q 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)每一個(gè)極下每相繞組所占的槽數(shù)，用每一個(gè)極下每相繞組所占的槽數(shù)，用q表示表示 若若Q1為定子槽數(shù)、為定子槽數(shù)、p為極對(duì)數(shù)、為極對(duì)數(shù)、m為相數(shù)，則：為相數(shù)，則： 三相繞組中三相繞組中與與q之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：12Q

31、qpm13603603606022 3ppQpmqqq 第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組506 6、相帶、相帶 相帶相帶每個(gè)極距內(nèi)屬于同一相的槽所占有的連續(xù)區(qū)域，每個(gè)極距內(nèi)屬于同一相的槽所占有的連續(xù)區(qū)域，用電角度表示用電角度表示 一般的三相異步電動(dòng)機(jī)中都采用一般的三相異步電動(dòng)機(jī)中都采用60o相帶繞組相帶繞組 60o相帶繞組相帶繞組 三相繞組每個(gè)極距內(nèi)共有三三相繞組每個(gè)極距內(nèi)共有三個(gè)相帶；個(gè)相帶； 每個(gè)極距為每個(gè)極距為180o電角度；電角度； 則每個(gè)相帶為則每個(gè)相帶為60o電角度；電角度； 每相繞組的所有相帶均相隔每相繞組的所有相帶均相隔一個(gè)極距。一個(gè)極距。第三節(jié)第

32、三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組51二、交流繞組的基本要求和構(gòu)成原則二、交流繞組的基本要求和構(gòu)成原則1 1、基本要求、基本要求 必須形成規(guī)定的必須形成規(guī)定的磁場(chǎng)極數(shù)磁場(chǎng)極數(shù)； 多相繞組必須多相繞組必須對(duì)稱對(duì)稱，不僅要求，不僅要求m相繞組的匝數(shù)、跨距、以相繞組的匝數(shù)、跨距、以及在圓周上的分布情況相同，而且及在圓周上的分布情況相同，而且m相繞組的軸線在空間相繞組的軸線在空間上互差上互差360o/m電角度；電角度； 力求繞組磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接近力求繞組磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接近正弦波正弦波，因此采用分布繞，因此采用分布繞組和短距繞組；組和短距繞組； 力求繞組力求繞組磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最

33、大磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，因此線圈跨距應(yīng)盡可能，因此線圈跨距應(yīng)盡可能接近極距、且對(duì)于三相繞組盡可能采用接近極距、且對(duì)于三相繞組盡可能采用60o相帶；相帶； 用銅?。幌戮€方便；強(qiáng)度好。用銅??；下線方便；強(qiáng)度好。第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組522 2、構(gòu)成原則、構(gòu)成原則 均勻原則：均勻原則：每個(gè)極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相等，各相繞每個(gè)極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相等，各相繞組在每個(gè)極域內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等。組在每個(gè)極域內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等。每極槽數(shù)用極距每極槽數(shù)用極距表示表示 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q 對(duì)稱原則：對(duì)稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，但在電機(jī)的圓周空三相繞組的

34、結(jié)構(gòu)完全一樣，但在電機(jī)的圓周空間互相錯(cuò)開間互相錯(cuò)開120o電角度。電角度。如槽距角為如槽距角為，則相鄰兩相錯(cuò)開的槽數(shù)為，則相鄰兩相錯(cuò)開的槽數(shù)為120o/ 電勢(shì)相加原則：電勢(shì)相加原則：線圈兩個(gè)邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該相加，線圈線圈兩個(gè)邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該相加，線圈與線圈之間的連接也應(yīng)符合這一原則。與線圈之間的連接也應(yīng)符合這一原則。如線圈的一個(gè)邊在如線圈的一個(gè)邊在N極下，則另一個(gè)邊應(yīng)在極下，則另一個(gè)邊應(yīng)在S極下極下第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組53三、交流繞組的排列和連接三、交流繞組的排列和連接 為便于說明，假設(shè)給定電機(jī)極數(shù)為便于說明，假設(shè)給定電機(jī)極數(shù)2p=4，槽數(shù)，槽數(shù)Q

35、1=241 1、極距計(jì)算、極距計(jì)算12Qp 對(duì)于對(duì)于2p=4、Q1=24，則，則=62 2、線圈中的電流方向、線圈中的電流方向兩極磁兩極磁動(dòng)勢(shì)圖動(dòng)勢(shì)圖四極磁四極磁動(dòng)勢(shì)圖動(dòng)勢(shì)圖 要求：要求：在相鄰在相鄰極距內(nèi)屬于同極距內(nèi)屬于同一相繞組，而一相繞組，而相鄰一個(gè)極距相鄰一個(gè)極距的線圈邊中電的線圈邊中電流方向相反流方向相反第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組543 3、確定相帶、確定相帶 按對(duì)稱性要求，每相繞組占有相等的槽數(shù)按對(duì)稱性要求，每相繞組占有相等的槽數(shù)Q1/m； 每相繞組按極距對(duì)稱而均勻地分組分布，每個(gè)極距內(nèi)一個(gè)每相繞組按極距對(duì)稱而均勻地分組分布，每個(gè)極距內(nèi)一個(gè)線圈組

36、，每個(gè)組槽數(shù)即為線圈組，每個(gè)組槽數(shù)即為q=Q1/2pm； 對(duì)于對(duì)于Q1=24、m=3、2p=4，則，則q=2，即每個(gè)相帶占據(jù)，即每個(gè)相帶占據(jù)2個(gè)槽、個(gè)槽、對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于60o電角度。電角度。4 4、畫定子槽的展開圖、畫定子槽的展開圖確定相帶和應(yīng)有的電流相對(duì)方向確定相帶和應(yīng)有的電流相對(duì)方向單層一相繞組的一種連接方法單層一相繞組的一種連接方法第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組55三相繞組排列和連接的一般方法歸納為：三相繞組排列和連接的一般方法歸納為：計(jì)算極距計(jì)算極距；計(jì)算每極每相槽數(shù)計(jì)算每極每相槽數(shù)q；劃分相帶；劃分相帶；組成線圈組組成線圈組按極性對(duì)電流方向的要求分別構(gòu)成

37、一相繞組按極性對(duì)電流方向的要求分別構(gòu)成一相繞組第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組56四、三相單層繞組四、三相單層繞組 特點(diǎn)：特點(diǎn)：?jiǎn)螌永@組的每一個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊，整個(gè)繞組單層繞組的每一個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊，整個(gè)繞組的線圈數(shù)等于總槽數(shù)的一半。的線圈數(shù)等于總槽數(shù)的一半。 假設(shè)假設(shè)Q1=24槽、槽、m=3相、相、2p=4極，說明單層繞組構(gòu)成極，說明單層繞組構(gòu)成1 1、計(jì)算極距、計(jì)算極距124622 2Qp2 2、計(jì)算每極每相槽數(shù)、計(jì)算每極每相槽數(shù)124222 2 3Qqpm 分極：分極：將總槽數(shù)按給定極數(shù)將總槽數(shù)按給定極數(shù)均勻分開均勻分開 分相：分相：將每個(gè)極域槽數(shù)按

38、給將每個(gè)極域槽數(shù)按給定相數(shù)均勻分開，三相在空定相數(shù)均勻分開，三相在空間錯(cuò)開間錯(cuò)開120o電角度電角度第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組573 3、劃分相帶、劃分相帶 相帶槽號(hào)AZBXCY第一對(duì)極1,23,45,67,89,1011,12第二對(duì)極13,1415,1617,1819,2021,2223,24第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組584 4、組成線圈組、組成線圈組 將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的某兩個(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈，將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的某兩個(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈，共有共有q q個(gè)線圈個(gè)線圈 將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的將一對(duì)極域內(nèi)屬于同

39、一相的q q個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組，共個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組，共有有p p個(gè)線圈組個(gè)線圈組 以上連接應(yīng)符合以上連接應(yīng)符合電勢(shì)相加原則電勢(shì)相加原則第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組595 5、連相繞組、連相繞組 將屬于同一相的將屬于同一相的p p個(gè)線圈組連成一相繞組，并標(biāo)記首尾端個(gè)線圈組連成一相繞組，并標(biāo)記首尾端 串聯(lián)與并聯(lián)：串聯(lián)與并聯(lián)： 電勢(shì)相加原則電勢(shì)相加原則 最大并聯(lián)支路數(shù)：最大并聯(lián)支路數(shù)： a=p第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組60 將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組 Y接法或接法或接法接

40、法 等元件式整距疊繞組等元件式整距疊繞組 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：端接部分重疊層數(shù)較多端接部分重疊層數(shù)較多 由于所形成的磁動(dòng)勢(shì)僅與線圈邊中的電流方向有關(guān)，而與由于所形成的磁動(dòng)勢(shì)僅與線圈邊中的電流方向有關(guān)，而與線圈邊連接次序無(wú)關(guān)，可改成線圈邊連接次序無(wú)關(guān)，可改成同心式繞組同心式繞組第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組61 同心式繞組同心式繞組 特點(diǎn)：特點(diǎn)：線圈組中各線圈節(jié)距不等，各線圈軸線重合線圈組中各線圈節(jié)距不等，各線圈軸線重合第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組62五、三相雙層繞組五、三相雙層繞組 特點(diǎn)：特點(diǎn)：整個(gè)繞組的線圈數(shù)等于總槽數(shù)。整個(gè)繞組的線圈

41、數(shù)等于總槽數(shù)。 仍假設(shè)仍假設(shè)Q1=24槽、槽、m=3相、相、2p=4極，說明雙層疊繞組構(gòu)成極，說明雙層疊繞組構(gòu)成1 1、計(jì)算極距、計(jì)算極距124622 2Qp2 2、計(jì)算每極每相槽數(shù)、計(jì)算每極每相槽數(shù)124222 2 3Qqpm 分極：分極：將總槽數(shù)按給定極數(shù)將總槽數(shù)按給定極數(shù)均勻分開均勻分開 分相：分相：將每個(gè)極域槽數(shù)按給將每個(gè)極域槽數(shù)按給定相數(shù)均勻分開，三相在空定相數(shù)均勻分開，三相在空間錯(cuò)開間錯(cuò)開120o電角度電角度第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組633 3、劃分相帶、劃分相帶 雙層繞組應(yīng)對(duì)每層線圈邊確定其所屬相帶雙層繞組應(yīng)對(duì)每層線圈邊確定其所屬相帶 通常用上

42、層線圈邊的分相作為代表，稱為通常用上層線圈邊的分相作為代表，稱為槽的分相槽的分相 按照繞組節(jié)距按照繞組節(jié)距y1，下層線圈邊的分相隨即自動(dòng)確定，下層線圈邊的分相隨即自動(dòng)確定 相帶槽號(hào)AZBXCY第一對(duì)極1,23,45,67,89,1011,12第二對(duì)極13,1415,1617,1819,2021,2223,24第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組644 4、組成線圈組：、組成線圈組：將同一極域內(nèi)屬于同一相的上層邊與相隔y1的下層邊連成一個(gè)線圈，共有q個(gè)線圈線圈邊之間的距離取決于選定的節(jié)距y1將同一極域內(nèi)屬于同一相的q個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組，共有2p個(gè)線圈組以上連接應(yīng)符合電

43、勢(shì)相加原則y1=6第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組655 5、連相繞組：、連相繞組： 將屬于同一相的將屬于同一相的2p個(gè)線圈組連成一相繞組，并標(biāo)記首尾端個(gè)線圈組連成一相繞組，并標(biāo)記首尾端 串聯(lián)與并聯(lián)串聯(lián)與并聯(lián)電勢(shì)相加原則電勢(shì)相加原則 最大并聯(lián)支路數(shù)最大并聯(lián)支路數(shù) a=2p 按照同樣方法構(gòu)造其他兩相按照同樣方法構(gòu)造其他兩相 將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組A相繞組連相繞組連接接第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組66第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁

44、場(chǎng)由旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小、波形、其他屬性旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小、波形、其他屬性 磁動(dòng)勢(shì)分析：磁動(dòng)勢(shì)分析： 線圈線圈線圈組線圈組一個(gè)相繞組一個(gè)相繞組三個(gè)相繞組三個(gè)相繞組67一、單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)一、單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì) 2極整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)極整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)：在空間分布是一個(gè)矩形波，周期為：在空間分布是一個(gè)矩形波，周期為兩個(gè)極距兩個(gè)極距2，幅值為磁回路所圍全電流的一半，幅值為磁回路所圍全電流的一半Nyiy/2 設(shè)交流電流：設(shè)交流電流： 則產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)分布矩形波幅值為：則產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)分布矩形波幅值為：1、整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)、整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)2 cosiIt12( , )cos22

45、yyyfx tN iN Itx第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)68 磁動(dòng)勢(shì)幅值是時(shí)間的函數(shù)，大小隨電流變化：磁動(dòng)勢(shì)幅值是時(shí)間的函數(shù)，大小隨電流變化： t=0，i=Im，磁動(dòng)勢(shì)幅值達(dá)最大值，磁動(dòng)勢(shì)幅值達(dá)最大值Fym； t=90o，i=0，磁動(dòng)勢(shì)幅值為零；，磁動(dòng)勢(shì)幅值為零； t90o，i0，磁動(dòng)勢(shì)隨之改變方向。，磁動(dòng)勢(shì)隨之改變方向。 這種從空間上看位置固定，從時(shí)間上看大小在正負(fù)最大值這種從空間上看位置固定，從時(shí)間上看大小在正負(fù)最大值之間變化的磁動(dòng)勢(shì)，稱為之間變化的磁動(dòng)勢(shì)，稱為脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì) 脈振的頻率脈振的頻率就是交流電流的頻率就是交流電流的頻率x第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)

46、定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)69 4極整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)：極整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)：與與2極情況完全相同，磁動(dòng)勢(shì)分布極情況完全相同，磁動(dòng)勢(shì)分布波形的周期數(shù)增加為波形的周期數(shù)增加為p倍倍結(jié)論：結(jié)論：異步電動(dòng)機(jī)一個(gè)整距線圈磁動(dòng)勢(shì)分布和大小變化的規(guī)異步電動(dòng)機(jī)一個(gè)整距線圈磁動(dòng)勢(shì)分布和大小變化的規(guī)律是，在空間按矩形波分布，大小隨時(shí)間作正弦變化。律是，在空間按矩形波分布，大小隨時(shí)間作正弦變化。第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)70 應(yīng)用應(yīng)用傅氏級(jí)數(shù)傅氏級(jí)數(shù)將按矩形分布的磁動(dòng)勢(shì)波進(jìn)行分解將按矩形分布的磁動(dòng)勢(shì)波進(jìn)行分解 由于由于磁動(dòng)勢(shì)分布對(duì)橫軸的對(duì)稱性磁動(dòng)勢(shì)分布對(duì)橫軸的對(duì)稱性，即，即f(x)=-f(x+)，因此矩，因

47、此矩形波分解后形波分解后僅含有奇次諧波僅含有奇次諧波； 又由于又由于磁動(dòng)勢(shì)分布對(duì)縱軸的對(duì)稱性磁動(dòng)勢(shì)分布對(duì)縱軸的對(duì)稱性，即，即f(x)=f(-x)，因此矩，因此矩形波分解后形波分解后僅含有余弦項(xiàng)僅含有余弦項(xiàng)； 基波幅值基波幅值是矩形波幅值的是矩形波幅值的4/倍，倍， （奇數(shù)）次（奇數(shù)）次諧波幅值諧波幅值是是基波幅值的基波幅值的1/倍。倍。 按傅里葉級(jí)數(shù)展開的磁動(dòng)勢(shì)幅值為：按傅里葉級(jí)數(shù)展開的磁動(dòng)勢(shì)幅值為：135( )coscos3cos5ymyyyFxFxFxFx142sin,1,3,5,22yvyFN Ivvv 其中，其中，第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)71 一個(gè)整距線圈所產(chǎn)生的

48、脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：一個(gè)整距線圈所產(chǎn)生的脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：( , )( )cos4211coscos3cos5cos235110.9coscos3cos5cos35yymyyfx tFxtN IxxxtN Ixxxt把以把以2 2為周期的為周期的矩形磁動(dòng)勢(shì)波用傅矩形磁動(dòng)勢(shì)波用傅氏級(jí)數(shù)分解氏級(jí)數(shù)分解第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)72 組成線圈組的線圈，相互組成線圈組的線圈，相互間隔一個(gè)槽距角間隔一個(gè)槽距角，且是，且是串聯(lián)的串聯(lián)的2、線圈組的磁動(dòng)勢(shì)、線圈組的磁動(dòng)勢(shì) 整距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì)整距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì) 以以q=3q=3的單層整距線圈組為例：的單層整距線圈組為例： 每個(gè)整距

49、線圈形成一個(gè)矩形磁動(dòng)勢(shì)波，共每個(gè)整距線圈形成一個(gè)矩形磁動(dòng)勢(shì)波，共3 3個(gè)個(gè) 3 3個(gè)矩形波的幅值都相同，在空間彼此間隔個(gè)矩形波的幅值都相同，在空間彼此間隔電角度電角度 每個(gè)矩形波都可分解為基波及一系列奇次諧波：基波相加，每個(gè)矩形波都可分解為基波及一系列奇次諧波：基波相加，得到基波合成磁動(dòng)勢(shì)；各次諧波相加，得到各次諧波合成得到基波合成磁動(dòng)勢(shì)；各次諧波相加，得到各次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì) 逐點(diǎn)相加法；矢量相加法逐點(diǎn)相加法；矢量相加法第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)73 整距線圈的線圈組基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值計(jì)算：整距線圈的線圈組基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值計(jì)算：各線圈磁動(dòng)勢(shì)波合成磁動(dòng)勢(shì)的基波12 s

50、in2qqFR12 sin2yFR 每個(gè)基波磁動(dòng)勢(shì)幅值每個(gè)基波磁動(dòng)勢(shì)幅值 基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)74 單層整距線圈組的單層整距線圈組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值為：為： k kq1q1稱為基波磁動(dòng)勢(shì)的稱為基波磁動(dòng)勢(shì)的分布因數(shù)分布因數(shù)： 它表示同樣匝數(shù)分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)，比有同樣匝數(shù)集它表示同樣匝數(shù)分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)，比有同樣匝數(shù)集中繞組（中繞組（q q個(gè)線圈集中在一個(gè)槽內(nèi)）的基波磁動(dòng)勢(shì)，所減個(gè)線圈集中在一個(gè)槽內(nèi)）的基波磁動(dòng)勢(shì)，所減小的系數(shù)。顯然，小的系數(shù)。顯然，k kq1q111。11111sin4222sin2qyyq

51、yqqFqFqF kqN Ikq1sin2sin2qqkq第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)75 單層整距線圈組的高次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值為：?jiǎn)螌诱嗑€圈組的高次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值為： kqv稱為稱為v次諧波磁動(dòng)勢(shì)的分布因數(shù)：次諧波磁動(dòng)勢(shì)的分布因數(shù)： 它表示同樣匝數(shù)分布繞組的高次諧波磁動(dòng)勢(shì)，比有同樣匝它表示同樣匝數(shù)分布繞組的高次諧波磁動(dòng)勢(shì)，比有同樣匝數(shù)集中繞組（數(shù)集中繞組（q個(gè)線圈集中在一個(gè)槽內(nèi)）的高次諧波磁動(dòng)個(gè)線圈集中在一個(gè)槽內(nèi)）的高次諧波磁動(dòng)勢(shì)，所減小的系數(shù)。顯然，勢(shì)，所減小的系數(shù)。顯然，kqv1。1 422qvyvqvyqvFqF kqN Ikvsin2sin2qvqvkvq第

52、四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)76 例例4-24-2 一臺(tái)一臺(tái)4 4極三相異步電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)為極三相異步電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)為3636，計(jì)算其基波和計(jì)算其基波和5 5次、次、7 7次諧波磁動(dòng)勢(shì)的分布因數(shù)。次諧波磁動(dòng)勢(shì)的分布因數(shù)。解解 計(jì)算每相每極槽數(shù)計(jì)算每相每極槽數(shù)q q和和值：值：32323621mpQq6060203q基波分布因數(shù)基波分布因數(shù)960. 0220sin32203sin1qk第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)77五次諧波分布因數(shù)五次諧波分布因數(shù)217. 02205sin32)205 (3sin5qk七次諧波分布因數(shù)七次諧波分布因數(shù)73 (7 20 )si

53、n20.1777 203sin2qk 第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)78 可見可見，采用分布繞組采用分布繞組，使基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小的同時(shí)，使基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小的同時(shí)，大大減少了合成磁動(dòng)勢(shì)中諧波含量大大減少了合成磁動(dòng)勢(shì)中諧波含量 采用分布繞組的結(jié)論：采用分布繞組的結(jié)論： 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能減少諧波含量，磁動(dòng)勢(shì)波形趨近于正弦波，能減少諧波含量，磁動(dòng)勢(shì)波形趨近于正弦波，是改善磁動(dòng)勢(shì)波形的有效措施之一是改善磁動(dòng)勢(shì)波形的有效措施之一 缺點(diǎn)缺點(diǎn)基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)79 短距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì)短距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì) 以以q

54、=2q=2、=6=6、y y1 1=5=5的雙層短的雙層短距疊繞組為例：距疊繞組為例： 磁動(dòng)勢(shì)僅與線圈邊中的電磁動(dòng)勢(shì)僅與線圈邊中的電流方向有關(guān)，而與線圈邊流方向有關(guān)，而與線圈邊連接次序無(wú)關(guān)連接次序無(wú)關(guān) 從形成磁動(dòng)勢(shì)的角度來(lái)看，從形成磁動(dòng)勢(shì)的角度來(lái)看，可以可以2 2個(gè)雙層短距線圈組個(gè)雙層短距線圈組等效等效為為2 2個(gè)單層整距線圈個(gè)單層整距線圈組組a) a) 雙層短距線圈組雙層短距線圈組b) b) 等效的單層整距線圈組等效的單層整距線圈組第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)80 2 2個(gè)等效整距線圈組在個(gè)等效整距線圈組在空間上的位移空間上的位移為為電角度，正好等于短距線圈組中電角度，正好

55、等于短距線圈組中線圈節(jié)距縮短的電角度，即：線圈節(jié)距縮短的電角度，即： 上下層等效整距線圈組的上下層等效整距線圈組的基波磁動(dòng)勢(shì)基波磁動(dòng)勢(shì)：幅值均為幅值均為F Fq1q1，相互間位移為，相互間位移為電角度電角度 上下層等效整距線圈組的上下層等效整距線圈組的v v次諧波磁次諧波磁動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)：幅值均為：幅值均為F Fqvqv，相互間位移為，相互間位移為v v電角度電角度 采用采用矢量相加矢量相加的方法，得到上下層等的方法，得到上下層等效整距線圈組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值效整距線圈組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值111yy第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)81 雙層短距線圈組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值為：雙層短距

56、線圈組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值為： ky1為基波磁動(dòng)勢(shì)的為基波磁動(dòng)勢(shì)的節(jié)距因數(shù)節(jié)距因數(shù) 它表示線圈采用短距后所形成的磁動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)應(yīng)打的折它表示線圈采用短距后所形成的磁動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)應(yīng)打的折扣。顯然，整距時(shí)扣。顯然，整距時(shí)ky1=1，短距時(shí)，短距時(shí)ky11。111)1(122cos2yqqpkFFF90sin)180180(21cos2cos111yyky第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)82 也就是說，也就是說，節(jié)距節(jié)距y y1 1比整距縮短比整距縮短/v/v時(shí)，可消除時(shí)，可消除v v次諧波磁動(dòng)勢(shì)次諧波磁動(dòng)勢(shì) 采用短距繞組的結(jié)論：采用短距繞組的結(jié)論： 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)從消除或削弱磁動(dòng)勢(shì)中某次諧

57、波來(lái)說，采用短從消除或削弱磁動(dòng)勢(shì)中某次諧波來(lái)說，采用短距線圈組，也可改善磁動(dòng)勢(shì)波形距線圈組，也可改善磁動(dòng)勢(shì)波形 缺點(diǎn)缺點(diǎn)基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小基波合成磁動(dòng)勢(shì)有所減小1yvv0yvk第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng) 同理，同理，v次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值、以及次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值、以及v次諧波磁動(dòng)勢(shì)的節(jié)距次諧波磁動(dòng)勢(shì)的節(jié)距因數(shù)分別為：因數(shù)分別為：yvqvpvkFF2)1(2cos90sin1vvykyv83 繞組由繞組由集中改為分布集中改為分布，基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值打一個(gè)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值打一個(gè)折扣折扣kq1 線圈由整距改為短距，基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值打一個(gè)線圈由整距改為短距，基波合成磁動(dòng)

58、勢(shì)幅值打一個(gè)折扣折扣ky1 由由短距短距線圈組成的線圈組成的分布分布繞組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于具有繞組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于具有相同匝數(shù)的整距集中繞組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值乘以系數(shù)相同匝數(shù)的整距集中繞組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值乘以系數(shù)kw1=kq1ky1，稱為，稱為基波繞組因數(shù)基波繞組因數(shù) 對(duì)于對(duì)于次諧波，次諧波，3、相繞組的磁動(dòng)勢(shì)、相繞組的磁動(dòng)勢(shì)wvqvyvkk k第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)84 一個(gè)相繞組磁動(dòng)勢(shì)，一個(gè)相繞組磁動(dòng)勢(shì)，是指是指一對(duì)極下一對(duì)極下該相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)該相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì) Ny為每個(gè)線圈匝數(shù)，為每個(gè)線圈匝數(shù)，Iy為支路電流，為支路電流，a為每相并聯(lián)支

59、路數(shù)，為每相并聯(lián)支路數(shù)，N為每相串聯(lián)匝數(shù)，為每相串聯(lián)匝數(shù)，I為每相電流，則有為每相電流，則有(p114式式4-26)： 每相基波磁動(dòng)勢(shì)幅值每相基波磁動(dòng)勢(shì)幅值為：為： v次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值為：為：111111114220.90.92 2wqyqqyyyyNkFaNIqNIpaF kk kk kIp42 110.92wvwNkNIFkIpp2yqNNpa雙層：雙層：yqNNpa單層單層yIaI電流電流第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)85 一個(gè)相繞組一對(duì)極下的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值所在的一個(gè)相繞組一對(duì)極下的基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值所在的軸線軸線，即，即為該相繞組在該對(duì)極下的軸線為該

60、相繞組在該對(duì)極下的軸線 將坐標(biāo)原點(diǎn)取在相繞組的軸線（即線圈組中心線）處，可得將坐標(biāo)原點(diǎn)取在相繞組的軸線（即線圈組中心線）處，可得到單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：到單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：11357( , )0.9cos11cos3cos5351cos7cos7wwwwNIfx tkxpkxkxkxt第四節(jié)第四節(jié) 定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)定子磁動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)86 單相繞組的單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)是一種磁動(dòng)勢(shì)是一種在空間位置上固定、幅值隨時(shí)間變?cè)诳臻g位置上固定、幅值隨時(shí)間變化的脈振磁動(dòng)勢(shì)化的脈振磁動(dòng)勢(shì)，基波及所有奇次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值在時(shí)間，基波及所有奇次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值在時(shí)間上都上都以繞組中電流變化的頻率脈振以繞組中