交流電機(jī)的共同理論

1、第四章第四章 交流電機(jī)的共同理論交流電機(jī)的共同理論 交流電機(jī)和交流繞組交流電機(jī)和交流繞組 交流繞組的構(gòu)成原則交流繞組的構(gòu)成原則 三相單層繞組三相單層繞組 三相雙層繞組三相雙層繞組 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) 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) 通有對(duì)稱三相正弦電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有對(duì)稱三相正弦電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)第一節(jié)第一節(jié) 交流電機(jī)和交流繞組交流電機(jī)和交流繞組一、交流電機(jī)的分類一、交流電機(jī)的分類同步電機(jī)同步電機(jī)：定子繞組電流：定子繞組電流頻率頻率和轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速存在嚴(yán)存在嚴(yán)格不變的關(guān)系。格不變的關(guān)系。主要用作主要用作發(fā)電機(jī)

2、發(fā)電機(jī)。異步電機(jī)異步電機(jī)：定子繞組電流頻率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速存在嚴(yán)：定子繞組電流頻率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速存在嚴(yán)格不變的關(guān)系。格不變的關(guān)系。主要用作主要用作電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。定子結(jié)構(gòu)（包括鐵心和繞組）相同。定子結(jié)構(gòu)（包括鐵心和繞組）相同。二、同步電機(jī)和異步電機(jī)的異同點(diǎn)二、同步電機(jī)和異步電機(jī)的異同點(diǎn)1）不同點(diǎn)）不同點(diǎn) 基本工作原理基本工作原理 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 勵(lì)磁方式勵(lì)磁方式2）相同點(diǎn)）相同點(diǎn)若將同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子換成異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子，若將同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子換成異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子，則完全可以作為異步電機(jī)運(yùn)行。則完全可以作為異步電機(jī)運(yùn)行。本章就這個(gè)相同點(diǎn)進(jìn)行討論。本章就這個(gè)相同點(diǎn)進(jìn)行討論。三、交流繞組的作用三、交流繞組的作用1）旋轉(zhuǎn)

3、磁場(chǎng)切割三相對(duì)稱繞組，產(chǎn)生對(duì)稱三）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割三相對(duì)稱繞組，產(chǎn)生對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。相電動(dòng)勢(shì)。2）三相對(duì)稱繞組通對(duì)稱三相電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)）三相對(duì)稱繞組通對(duì)稱三相電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)。這兩個(gè)作用在同步電機(jī)或異步電機(jī)的定子繞組這兩個(gè)作用在同步電機(jī)或異步電機(jī)的定子繞組中都同時(shí)存在。中都同時(shí)存在。第二節(jié)第二節(jié) 交流繞組的構(gòu)成原則交流繞組的構(gòu)成原則必須對(duì)線圈進(jìn)行分必須對(duì)線圈進(jìn)行分相（劃分成相（劃分成A、B、C三相）、再按一三相）、再按一定的規(guī)律連成三相定的規(guī)律連成三相繞組。繞組。一、線圈連接的基本要求一、線圈連接的基本要求1）三相繞組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（或磁動(dòng)勢(shì)）要）三相繞組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（或磁動(dòng)勢(shì)）要對(duì)稱（

4、大小相等、相位互差對(duì)稱（大小相等、相位互差120度）。度）。2）三相繞組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（或磁動(dòng)勢(shì)）要）三相繞組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（或磁動(dòng)勢(shì)）要盡可能的大。盡可能的大。二、確保電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱二、確保電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱1）機(jī)械角度、電角度）機(jī)械角度、電角度磁極旋轉(zhuǎn)一圈，在空間磁極旋轉(zhuǎn)一圈，在空間上轉(zhuǎn)過上轉(zhuǎn)過3600，此為機(jī)械，此為機(jī)械角度。角度。線圈邊中的電動(dòng)勢(shì)交變線圈邊中的電動(dòng)勢(shì)交變兩個(gè)周期，即在相位上兩個(gè)周期，即在相位上經(jīng)過經(jīng)過7200，此為電角度，此為電角度 。NNSS電角度電角度=機(jī)械角度機(jī)械角度X極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2）槽距角：相鄰槽相距）槽距角：相鄰槽相距的電角度。的電角度。磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子槽中磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，定

5、子槽中的線圈邊感應(yīng)出的電動(dòng)的線圈邊感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)大小相等大小相等，但是，但是相位相位不同不同。0360pZNNSS14槽中線圈邊電動(dòng)勢(shì)的相位差等于槽之間相距電角槽中線圈邊電動(dòng)勢(shì)的相位差等于槽之間相距電角度。度。1號(hào)槽與號(hào)槽與4號(hào)槽相距號(hào)槽相距1800電角度。電角度。1號(hào)槽與號(hào)槽與4號(hào)槽中線圈邊的電動(dòng)勢(shì)反相。號(hào)槽中線圈邊的電動(dòng)勢(shì)反相。以以36槽、槽、4極交流電機(jī)為例。極交流電機(jī)為例。3）槽電動(dòng)勢(shì)星形圖）槽電動(dòng)勢(shì)星形圖0003602 3602036pZ4）分相）分相CAB1200相帶相帶相帶內(nèi)所有線相帶內(nèi)所有線圈邊正向串聯(lián)，圈邊正向串聯(lián)，分別得到每相分別得到每相電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)：BEAECE該三相

6、電動(dòng)勢(shì)該三相電動(dòng)勢(shì)大小相等，互大小相等，互差差1200。600相帶相帶A相帶內(nèi)所有相帶內(nèi)所有線圈邊正向串線圈邊正向串聯(lián)，聯(lián)， X相帶內(nèi)相帶內(nèi)所有線圈邊正所有線圈邊正向串聯(lián)，兩相向串聯(lián)，兩相帶再反向串聯(lián)，帶再反向串聯(lián)，得到得到A相電動(dòng)相電動(dòng)勢(shì)。勢(shì)。600相帶的合成電動(dòng)勢(shì)比相帶的合成電動(dòng)勢(shì)比1200相帶的合成電動(dòng)勢(shì)大。相帶的合成電動(dòng)勢(shì)大。三、確保合成電動(dòng)勢(shì)最大三、確保合成電動(dòng)勢(shì)最大第三節(jié)第三節(jié) 三相單層繞組三相單層繞組一、一、特點(diǎn)特點(diǎn)： 每槽中只放置一層線圈邊每槽中只放置一層線圈邊 結(jié)構(gòu)和嵌線較簡單結(jié)構(gòu)和嵌線較簡單 電勢(shì)和磁勢(shì)波形不如雙層繞組電勢(shì)和磁勢(shì)波形不如雙層繞組 適用于適用于10kW以下的以

7、下的小型異步小型異步電機(jī)，電機(jī)，p=14已知一已知一4極交流電機(jī)，定子極交流電機(jī)，定子24槽、并聯(lián)支路數(shù)為槽、并聯(lián)支路數(shù)為1，試?yán)L制三相單層繞組的平面展開圖。試?yán)L制三相單層繞組的平面展開圖。1）繪制槽電勢(shì)星形圖）繪制槽電勢(shì)星形圖二、三相單層繞組的連接規(guī)律：二、三相單層繞組的連接規(guī)律：2）按）按600相帶進(jìn)行分相相帶進(jìn)行分相3）平面展開圖）平面展開圖極距：一個(gè)極在定子圓周上所跨過的槽數(shù)。極距：一個(gè)極在定子圓周上所跨過的槽數(shù)。節(jié)距：線圈的兩邊在定子圓周上所跨過的槽數(shù)。節(jié)距：線圈的兩邊在定子圓周上所跨過的槽數(shù)。整距：節(jié)距等于極距。整距：節(jié)距等于極距。24622 2Zp若并聯(lián)支路數(shù)為若并聯(lián)支路數(shù)為2每

8、極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)單層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)單層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)=極相組數(shù)極相組數(shù)=極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)極相組極相組極相組數(shù)的線圈數(shù)極相組數(shù)的線圈數(shù)=每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)鏈?zhǔn)嚼@組：形式上是一種短距繞組。鏈?zhǔn)嚼@組：形式上是一種短距繞組。鏈?zhǔn)嚼@組僅適用于鏈?zhǔn)嚼@組僅適用于q為偶數(shù)的交流繞組。為偶數(shù)的交流繞組。 不同繞組型式只不過是元件的構(gòu)成方式不同不同繞組型式只不過是元件的構(gòu)成方式不同或者導(dǎo)體連接先后次序不同。或者導(dǎo)體連接先后次序不同。 構(gòu)成繞組的導(dǎo)體所占的槽號(hào)是相同的，都構(gòu)成繞組的導(dǎo)體所占的槽號(hào)是相同的，都在在屬于屬于兩個(gè)相差兩個(gè)相差180。的相帶內(nèi)。的相帶內(nèi)。 從每相電勢(shì)看，從每相電勢(shì)看，不管怎樣

9、連接，只要并聯(lián)支不管怎樣連接，只要并聯(lián)支路數(shù)不變，則總的電動(dòng)勢(shì)不變。路數(shù)不變，則總的電動(dòng)勢(shì)不變。單層繞組形式上可為短距，但實(shí)質(zhì)為整距！單層繞組形式上可為短距，但實(shí)質(zhì)為整距！第四節(jié)第四節(jié) 三相雙層繞組三相雙層繞組一、一、特點(diǎn)特點(diǎn)： 每槽中有每槽中有2個(gè)線圈邊，分上下個(gè)線圈邊，分上下兩層放置。兩層放置。 線圈的一個(gè)圈邊放在上層，另線圈的一個(gè)圈邊放在上層，另一圈邊在另一槽的下層。一圈邊在另一槽的下層。 線圈數(shù)等于槽數(shù)線圈數(shù)等于槽數(shù) 有疊繞組和波繞組之分有疊繞組和波繞組之分已知一已知一4極交流電機(jī)，定子極交流電機(jī)，定子24槽、并聯(lián)支路數(shù)為槽、并聯(lián)支路數(shù)為2，試?yán)L制三相雙層繞組的平面展開圖（整距）。試?yán)L

10、制三相雙層繞組的平面展開圖（整距）。1）繪制槽電勢(shì)星形圖）繪制槽電勢(shì)星形圖二、三相雙層繞組的連接規(guī)律：二、三相雙層繞組的連接規(guī)律：2）按）按600相帶進(jìn)行分相相帶進(jìn)行分相3）平面展開圖）平面展開圖24622 2Qp若并聯(lián)支路數(shù)為若并聯(lián)支路數(shù)為1雙層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)雙層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)=極相組數(shù)極相組數(shù)=極數(shù)極數(shù)若并聯(lián)支路數(shù)為若并聯(lián)支路數(shù)為4為了節(jié)省材料，改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形，為了節(jié)省材料，改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形，使其更接近于正弦波，雙層繞組一般采用短使其更接近于正弦波，雙層繞組一般采用短距。距。每個(gè)極相組都由每個(gè)極相組都由q個(gè)線圈串聯(lián)而成，該個(gè)線圈串聯(lián)而成，該q個(gè)線個(gè)線圈互差一個(gè)槽距角。

11、圈互差一個(gè)槽距角。已知一已知一4極交流電機(jī)，定子極交流電機(jī)，定子36槽、并聯(lián)支路數(shù)為槽、并聯(lián)支路數(shù)為1，試?yán)L制三相雙層繞組的平面展開圖（短距）。試?yán)L制三相雙層繞組的平面展開圖（短距）。36922 2Qp1y8第五節(jié)第五節(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)一、一、正弦分布的磁場(chǎng)正弦分布的磁場(chǎng)2ffN IH0Hb02ffN Ib氣隙磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是氣隙長度的函數(shù)。氣隙磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是氣隙長度的函數(shù)。取原點(diǎn)取原點(diǎn)o，將電機(jī)定子鐵心展開，可以得到氣隙，將電機(jī)定子鐵心展開，可以得到氣隙磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度空間分布曲線。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度空間分布曲線。O 代表到原點(diǎn)代表到原點(diǎn)o的距離

12、，用的距離，用電角度電角度表示。表示。只要合理設(shè)計(jì)磁極形狀，就可以使得氣隙中磁感只要合理設(shè)計(jì)磁極形狀，就可以使得氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度呈應(yīng)強(qiáng)度呈正弦分布正弦分布。二、二、正弦電動(dòng)勢(shì)正弦電動(dòng)勢(shì)磁極旋轉(zhuǎn)，氣隙磁場(chǎng)隨之旋轉(zhuǎn)，定子繞組就產(chǎn)生磁極旋轉(zhuǎn)，氣隙磁場(chǎng)隨之旋轉(zhuǎn)，定子繞組就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。氣隙磁場(chǎng)以氣隙磁場(chǎng)以 角速度旋轉(zhuǎn)切割導(dǎo)體，相當(dāng)于氣角速度旋轉(zhuǎn)切割導(dǎo)體，相當(dāng)于氣隙磁場(chǎng)不動(dòng)，導(dǎo)體以隙磁場(chǎng)不動(dòng)，導(dǎo)體以 角速度旋轉(zhuǎn)切割氣隙磁角速度旋轉(zhuǎn)切割氣隙磁場(chǎng)。場(chǎng)。經(jīng)過任意時(shí)間經(jīng)過任意時(shí)間t后，氣隙磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了后，氣隙磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了 電角度。電角度。t氣隙磁場(chǎng)不動(dòng)，導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)了氣隙磁場(chǎng)不動(dòng)，導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)了 電角度。電角

13、度。t相當(dāng)于相當(dāng)于任意時(shí)刻任意時(shí)刻t，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為：，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為：111sin2sineblvBlvtEt正弦分布的氣隙磁場(chǎng)恒速旋轉(zhuǎn)，則定子導(dǎo)體中感應(yīng)正弦分布的氣隙磁場(chǎng)恒速旋轉(zhuǎn)，則定子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為正弦波形正弦波形。導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為多少？導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為多少？導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為pn1/60 。 若氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為若氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為1對(duì)極，則旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中對(duì)極，則旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變1次。次。 若氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為若氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為p對(duì)極，則旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中對(duì)極，則旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變感應(yīng)電

14、動(dòng)勢(shì)交變p次。次。 p對(duì)極氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以對(duì)極氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1(r/min)旋轉(zhuǎn)，則一分鐘旋轉(zhuǎn)，則一分鐘旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)n1周，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變周，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變pn1次次; 一秒一秒鐘交變鐘交變pn1/60次。次。三、三、導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)有效值導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)有效值111sin2sineblvBlvtEt11112222BlvfEBlfB l2260260DnDpnvfp 11012sindavBBttB 12avEfBll 為磁感應(yīng)強(qiáng)度半個(gè)周波的面積。為磁感應(yīng)強(qiáng)度半個(gè)周波的面積。l11122.222ff為一個(gè)磁極下的磁通量。為一個(gè)磁極下的磁通量。四、四、整距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值整距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值1

15、nc11112EEEEc11124.44EEf整距線圈的兩個(gè)線圈邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反相。整距線圈的兩個(gè)線圈邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反相。若為單匝整距線圈若為單匝整距線圈若為若為Nc匝整距線圈匝整距線圈c11124.44cEEfN五、五、短距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值短距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值0001113601801802pyyyQQp槽距角為：槽距角為：00c1110EEEEE0c1111802cos2sin22EEE1sin12pkc1111124.44pcpEE kfNk短距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值為：短距線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值為： 為線圈的為線圈的基波節(jié)距因數(shù)基波節(jié)距因數(shù)，它表示線圈短距時(shí)，它表示線圈短距時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與

16、整距時(shí)相比所打的折扣，即：的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與整距時(shí)相比所打的折扣，即：1pk1101( )111(= )90sinsin2cypcyEykE采用短距繞組，電動(dòng)勢(shì)有效值減小，但是當(dāng)旋轉(zhuǎn)采用短距繞組，電動(dòng)勢(shì)有效值減小，但是當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中含有諧波磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)中含有諧波磁場(chǎng)時(shí)，短距繞組能有效抑制諧短距繞組能有效抑制諧波磁場(chǎng)所產(chǎn)生的諧波電動(dòng)勢(shì)。波磁場(chǎng)所產(chǎn)生的諧波電動(dòng)勢(shì)。六、六、線圈組（極相組）的電動(dòng)勢(shì)有效值線圈組（極相組）的電動(dòng)勢(shì)有效值每個(gè)極相組都由每個(gè)極相組都由q個(gè)線圈串聯(lián)而成，該個(gè)線圈串聯(lián)而成，該q個(gè)線個(gè)線圈互差一個(gè)槽距角。圈互差一個(gè)槽距角。q1c1c2c3EEEEq12 sin()2qERc12sin2

17、ERc1q1c1sin()2sin()2sinsin22qEqEqEqq1sin()2sin2qkqq1q1c1q11p11q1p14.44k4.44 ()kccEk qEkqfNf qNk 為繞組的為繞組的基波分布因數(shù)基波分布因數(shù)，它表示分布繞組后，它表示分布繞組后的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與集中繞組相比所打的折扣，即：的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與集中繞組相比所打的折扣，即：q1kq1q1c1sin()21sin2qEkqEqw1p1q1k k1kq1q1c1q11p11q1p14.44k4.44 ()kccEk qEkqfNf qNk 為繞組的為繞組的基波繞組因數(shù)基波繞組因數(shù)，它表示短距分布繞，它表示短距分布繞組的感

18、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與整距集中繞組相比所打的折組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與整距集中繞組相比所打的折扣?？?。w1k極相組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：極相組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：q11w14.44 ()cEf qNk七、七、相繞組的電動(dòng)勢(shì)有效值相繞組的電動(dòng)勢(shì)有效值設(shè)電機(jī)每相繞組有條并聯(lián)支路，每條并聯(lián)支設(shè)電機(jī)每相繞組有條并聯(lián)支路，每條并聯(lián)支路由個(gè)極相組串聯(lián)而成。路由個(gè)極相組串聯(lián)而成。相繞組電動(dòng)勢(shì)為：相繞組電動(dòng)勢(shì)為：1q11w11w14.44 ()4.44cEcEf cqNkfN kcNcqN為每相繞組為每相繞組的一條支路所串聯(lián)的的一條支路所串聯(lián)的線圈總匝數(shù)。線圈總匝數(shù)。ac已知電機(jī)總匝數(shù)和每相并聯(lián)支路數(shù)，已知電機(jī)總匝數(shù)和每相并聯(lián)支路數(shù)，相繞

19、組串聯(lián)總匝數(shù)為多少？相繞組串聯(lián)總匝數(shù)為多少？ac3Na總匝數(shù)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)一、一、基本假設(shè)基本假設(shè) 繞組電流為正弦量繞組電流為正弦量 不計(jì)齒槽效應(yīng)，氣隙均勻。不計(jì)齒槽效應(yīng)，氣隙均勻。 忽略鐵心中的磁壓降忽略鐵心中的磁壓降定子鐵心定子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心氣隙氣隙二、二、整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)2c ccN if 兩極磁勢(shì)兩極磁勢(shì) SNAX Nc匝整距線圈通以正弦電流匝整距線圈通以正弦電流ic，形成兩極磁場(chǎng)。，形成兩極磁場(chǎng)。線圈的磁動(dòng)勢(shì)全部降落在兩段氣隙。線圈的磁動(dòng)勢(shì)全部降落在兩段氣隙。氣隙均勻，氣隙各處的磁氣隙均勻，氣隙各處的磁

20、動(dòng)勢(shì)值均等于線圈磁動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)值均等于線圈磁動(dòng)勢(shì)的一半，即：的一半，即：取線圈軸線處為原點(diǎn)取線圈軸線處為原點(diǎn)o， 代表到原點(diǎn)代表到原點(diǎn)o的距離，的距離，用用電角度電角度表示，可以得到線圈磁動(dòng)勢(shì)空間分布函表示，可以得到線圈磁動(dòng)勢(shì)空間分布函數(shù)，即：數(shù)，即：OsSNAXss,2223,222c ccc cN ifN i當(dāng)-當(dāng)將電機(jī)定子鐵心展開，可以得到線圈磁動(dòng)勢(shì)空間將電機(jī)定子鐵心展開，可以得到線圈磁動(dòng)勢(shì)空間分布曲線。分布曲線。2）ic將是正弦交流電流，線圈磁動(dòng)勢(shì)的幅值隨時(shí)將是正弦交流電流，線圈磁動(dòng)勢(shì)的幅值隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，因此線圈磁動(dòng)勢(shì)也是時(shí)間函間按正弦規(guī)律變化，因此線圈磁動(dòng)勢(shì)也是時(shí)間函數(shù)。數(shù)。1）

21、線圈磁動(dòng)勢(shì)以線圈邊為分界線，是空間函數(shù)。）線圈磁動(dòng)勢(shì)以線圈邊為分界線，是空間函數(shù)。脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)線圈磁動(dòng)勢(shì)空間分布曲線為矩形波，其可以分解為線圈磁動(dòng)勢(shì)空間分布曲線為矩形波，其可以分解為基波和一系列奇次空間諧波?；ê鸵幌盗衅娲慰臻g諧波。1s4cos2c ccN if基波磁動(dòng)勢(shì)為：基波磁動(dòng)勢(shì)為：三、單層整距線圈組（極相組）的磁動(dòng)勢(shì)三、單層整距線圈組（極相組）的磁動(dòng)勢(shì)q12 sin()2qFRc12sin2FRc1q1c1c1q1sin()2sin2sin()2sin2FqFqqFqF kq1111s4cos2c cqqcqN ifk qfk q四、雙層短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)四、雙層短距線圈組的

22、磁動(dòng)勢(shì)雙層短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)可以看成上下兩層整距線雙層短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)可以看成上下兩層整距線圈組的疊加。圈組的疊加。01-y180p1q10011q1q1q1p12cos2yy2cos(1)902sin902FFFFF kp1q1p11sp11p1sw1s422cos22244coscos22c cqc cc cqN iff kk qkqN iqN ik kk五、五、單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)相繞組由極相組串并聯(lián)構(gòu)成，相電動(dòng)勢(shì)由若干極相相繞組由極相組串并聯(lián)構(gòu)成，相電動(dòng)勢(shì)由若干極相組電動(dòng)勢(shì)相加而成；組電動(dòng)勢(shì)相加而成；相繞組磁動(dòng)勢(shì)相繞組磁動(dòng)勢(shì)與極相組串并聯(lián)與極相組串并聯(lián)無關(guān)，就無關(guān)，就等于

23、一個(gè)極相組的磁動(dòng)勢(shì)等于一個(gè)極相組的磁動(dòng)勢(shì)。1w1s24cos2c cqN ifk相繞組磁動(dòng)勢(shì)相繞組磁動(dòng)勢(shì)為：為：短距雙層繞組的磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于同等匝數(shù)的整距單短距雙層繞組的磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于同等匝數(shù)的整距單層集中繞組通過相同電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)打了層集中繞組通過相同電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)打了kw1的的折扣。折扣。 可用集中繞組表示可用集中繞組表示 相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中按余弦規(guī)律分布相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中按余弦規(guī)律分布 脈振、駐波、脈振頻率脈振、駐波、脈振頻率已知電機(jī)每極每相槽數(shù)、極對(duì)數(shù)和已知電機(jī)每極每相槽數(shù)、極對(duì)數(shù)和每相并聯(lián)支路數(shù)，相繞組串聯(lián)總匝每相并聯(lián)支路數(shù)，相繞組串聯(lián)總匝數(shù)為多少？數(shù)為多少？ac2()c

24、qNNpa雙層繞組()cqNNpa單層繞組相繞組磁動(dòng)勢(shì)為：相繞組磁動(dòng)勢(shì)為：1w1s4cos2c cqN ifkciia1w1sw1s4cos24cos2cqNfk iaNk ip2()cqNNpa雙層繞組()cqNNpa單層繞組1w1s24cos2c cqN ifk1w1sw1s24cos24cos2cqNfk iaNk ip1w1s4cos2Nfk ip2cosiIt1w1sw1s1s4cos242coscos2coscosNfk ipNk ItpFt1w1w1420.92NNFk Ik Ipp一、一、三相交流電流的相量表示法三相交流電流的相量表示法2cos()iIt第七節(jié)第七節(jié) 通有對(duì)稱三

25、相正弦電流時(shí)三相繞組通有對(duì)稱三相正弦電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)的磁動(dòng)勢(shì)A0B 0C 2cos2cos(120 )2cos(240 )iItiItiItA相時(shí)間參考軸相時(shí)間參考軸O2 IB相時(shí)間參考軸相時(shí)間參考軸C相時(shí)間參考軸相時(shí)間參考軸0t 二、二、單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的矢量表示法單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的矢量表示法相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)為：相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)為：2cosiIt11scoscosfFt1w10.9NFk Ip短距雙層繞組的磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于同等匝數(shù)的整距單短距雙層繞組的磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于同等匝數(shù)的整距單層集中繞組通過相同電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)打了層集中繞組通過相同電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)打了kw1的的折扣。折扣。 可用集中

26、繞組表示可用集中繞組表示 相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中按余弦規(guī)律分布相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)在氣隙中按余弦規(guī)律分布 脈振脈振A相軸相軸 單相繞組磁動(dòng)勢(shì)矢量在相軸上（相繞組的軸線）；單相繞組磁動(dòng)勢(shì)矢量在相軸上（相繞組的軸線）； 矢量長度表示磁動(dòng)勢(shì)的幅值；矢量長度表示磁動(dòng)勢(shì)的幅值；三、三、三相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)三相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)A軸軸B軸軸C軸軸A0B 0C 2cos2cos(120 )2cos(240 )iItiItiIt 規(guī)定電流參考方向?yàn)橐?guī)定電流參考方向?yàn)閺睦@組的末端進(jìn)、首從繞組的末端進(jìn)、首端出。端出。0tAmB mC m11;22iIiIiI A軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)

27、勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍060tAmB mC m11;22iIiIiI A軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍0120tAmB mC m11;22iIiIiI A軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍0180tAmB mC m11;22iIiIiI A軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍024

28、0tAmB mC m11;22iIiIiI A軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍0300tAmB mC m11;22iIiIiI AXBYCZA軸軸B軸軸C軸軸 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍0360tAmB mC m11;22iIiIiI 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的幅值的3/2倍倍A軸軸B軸軸C軸軸結(jié)論：結(jié)論： 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)幅值恒等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)三相繞組合成

29、磁動(dòng)勢(shì)幅值恒等于單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的幅值的的幅值的3/2倍。倍。111330.922wNkFFIp 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)是沿著氣隙圓周連續(xù)推三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)是沿著氣隙圓周連續(xù)推移的移的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)波幅軌跡是個(gè)圓波幅軌跡是個(gè)圓，故稱為圓，故稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，但是其在形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，但是其在空間的分布不是圓形，空間的分布不是圓形，而是余弦波形而是余弦波形。 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波，與直三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波，與直流勵(lì)磁，用機(jī)械方法拖動(dòng)主磁極所形成的旋轉(zhuǎn)磁流勵(lì)磁，用機(jī)械方法拖動(dòng)主磁極所形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波具有相同效果。場(chǎng)波

30、具有相同效果。 電流在時(shí)間上經(jīng)過了多少度，合成磁動(dòng)勢(shì)在空間電流在時(shí)間上經(jīng)過了多少度，合成磁動(dòng)勢(shì)在空間上轉(zhuǎn)過同一數(shù)值的上轉(zhuǎn)過同一數(shù)值的電角度電角度。合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向：合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向： 三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)從電流超前的相轉(zhuǎn)向電流滯三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)從電流超前的相轉(zhuǎn)向電流滯后的相。后的相。 哪一相電流達(dá)到幅值，合成磁動(dòng)勢(shì)的波幅就出現(xiàn)哪一相電流達(dá)到幅值，合成磁動(dòng)勢(shì)的波幅就出現(xiàn)該相的軸線上。該相的軸線上。 通過改變電流的相序，可以改變合成磁動(dòng)勢(shì)的旋通過改變電流的相序，可以改變合成磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)方向。轉(zhuǎn)方向。合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速：合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速：1）合成磁動(dòng)勢(shì)形成的磁場(chǎng)為一對(duì)極）合成磁動(dòng)勢(shì)形成的磁場(chǎng)為一對(duì)極因此，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速即合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速為：因此，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速即合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速為： 電流交變一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過一周；電流交變一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過一周； 電流頻率為電流頻率為f，則一分鐘交變，則一分鐘交變f次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過過f周；周；160nf2）合成磁動(dòng)勢(shì)形成的磁場(chǎng)為二對(duì)極）合成磁動(dòng)勢(shì)形成的磁場(chǎng)為二對(duì)極A0B 0C 2cos2cos(120 )2cos(240 )iItiItiI