CH14AC繞組MMF

1、電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué)Electric Machinery（第（第14章章 交流繞組交流繞組磁動(dòng)勢(shì)）磁動(dòng)勢(shì)）電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)第第14章、交流繞組磁動(dòng)勢(shì)章、交流繞組磁動(dòng)勢(shì) 14.1、單相繞組磁動(dòng)勢(shì)、單相繞組磁動(dòng)勢(shì) 14.2、三相繞的組合成磁動(dòng)勢(shì)、三相繞的組合成磁動(dòng)勢(shì) 單層集中相繞組的磁動(dòng)勢(shì)單層集中相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 單層分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì)單層分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 雙層短距分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì)雙層短距分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 合成磁動(dòng)勢(shì)的諧波合成磁動(dòng)勢(shì)的諧波 圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)主磁通、漏磁通和漏電抗交流電機(jī)主磁通、漏磁通和

2、漏電抗合成磁動(dòng)勢(shì)的基波合成磁動(dòng)勢(shì)的基波 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)3一、一、單層集中相繞組的磁動(dòng)勢(shì)單層集中相繞組的磁動(dòng)勢(shì) (即整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)即整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)) u A相通交流電流相通交流電流i后，將產(chǎn)生后，將產(chǎn)生一個(gè)一個(gè)2極磁場(chǎng)。極磁場(chǎng)。u 每根磁力線所構(gòu)成的磁通閉每根磁力線所構(gòu)成的磁通閉合回路的磁動(dòng)勢(shì)均為合回路的磁動(dòng)勢(shì)均為iNc。u 略去定、轉(zhuǎn)子鐵心中的磁阻略去定、轉(zhuǎn)子鐵心中的磁阻，該磁動(dòng)勢(shì)消耗在兩個(gè)氣隙，該磁動(dòng)勢(shì)消耗在兩個(gè)氣隙中，每個(gè)氣隙中消耗的磁動(dòng)中，每個(gè)氣隙中消耗的磁動(dòng)勢(shì)為勢(shì)為iNc /2。14.1、單相繞組磁動(dòng)勢(shì)、單相繞組磁動(dòng)勢(shì) u Z=6，p=1，三相單層繞組。，

3、三相單層繞組。q=1，相當(dāng)于集中繞組，每相只，相當(dāng)于集中繞組，每相只有有1個(gè)整距線圈。個(gè)整距線圈。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)4u 磁動(dòng)勢(shì)波形為矩形波。當(dāng)磁動(dòng)勢(shì)波形為矩形波。當(dāng)線圈電流線圈電流i隨時(shí)間按正弦規(guī)隨時(shí)間按正弦規(guī)律交變時(shí)，矩形波的高度律交變時(shí)，矩形波的高度為為u 矩形波的高度和正負(fù)隨時(shí)矩形波的高度和正負(fù)隨時(shí)間變化，變化的快慢取決間變化，變化的快慢取決于電流的頻率。于電流的頻率。 tINiNFysin222cccu 將氣隙圓周展開(kāi)，得到磁動(dòng)勢(shì)沿圓周的空間分布波形如圖所將氣隙圓周展開(kāi)，得到磁動(dòng)勢(shì)沿圓周的空間分布波形如圖所示。氣隙圓周某點(diǎn)的磁動(dòng)勢(shì)表示由該定子磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的氣示。

4、氣隙圓周某點(diǎn)的磁動(dòng)勢(shì)表示由該定子磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的氣隙磁通通過(guò)該點(diǎn)氣隙的磁壓降。隙磁通通過(guò)該點(diǎn)氣隙的磁壓降。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)5u 將坐標(biāo)原點(diǎn)取在線圈將坐標(biāo)原點(diǎn)取在線圈AX的中心線上，利用傅里葉的中心線上，利用傅里葉級(jí)數(shù)將該磁動(dòng)勢(shì)波形展開(kāi)級(jí)數(shù)將該磁動(dòng)勢(shì)波形展開(kāi)為如下級(jí)數(shù)形式為如下級(jí)數(shù)形式tINtINFFtfyyysin)2sin(9 . 0sin)2sin(22cos),(cccc, 5 , 3 , 1u =1稱為基波，稱為基波，=3，5，7.稱為諧波。稱為諧波。u 在空間的任何一點(diǎn)，磁動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化在空間的任何一點(diǎn)，磁動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。這種空間

5、位置固定不動(dòng)，但波幅的大小和正負(fù)隨時(shí)間變。這種空間位置固定不動(dòng)，但波幅的大小和正負(fù)隨時(shí)間變化的磁動(dòng)勢(shì)稱為化的磁動(dòng)勢(shì)稱為脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì) 。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)6u 基波磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式基波磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式tINFFtfyyysin9 . 0cos),(cc111幅值u 基波磁動(dòng)勢(shì)沿氣隙圓周有基波磁動(dòng)勢(shì)沿氣隙圓周有p個(gè)完整的正弦波，極對(duì)數(shù)為個(gè)完整的正弦波，極對(duì)數(shù)為p例如例如Z=12，p=2的三相單層繞組。的三相單層繞組。q=1，每相有，每相有2個(gè)整距線圈。個(gè)整距線圈。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)74極電機(jī)單層繞組（極電機(jī)單層繞組（q=1）的脈振磁動(dòng)勢(shì)）的脈振磁動(dòng)勢(shì)電機(jī)

6、學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)8二、二、單層分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì)單層分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì)(即整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)即整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)) u 以以Z=18，p=1的三相的三相單層繞組為例。每相單層繞組為例。每相有有1個(gè)線圈組，個(gè)線圈組，q=3，每個(gè)線圈組有每個(gè)線圈組有3個(gè)整距個(gè)整距線圈。線圈。A1X1、A2X2、A3X3串聯(lián)成一個(gè)線圈串聯(lián)成一個(gè)線圈組，構(gòu)成組，構(gòu)成A相繞組。相繞組。 u A相通交流電流相通交流電流i后，后，產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)2極磁場(chǎng)。極磁場(chǎng)。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)9u 采用磁動(dòng)勢(shì)迭加原理采用磁動(dòng)勢(shì)迭加原理，三個(gè)線圈分別產(chǎn)生，三個(gè)線圈分別產(chǎn)生矩形波磁動(dòng)勢(shì)。磁動(dòng)矩形波

7、磁動(dòng)勢(shì)。磁動(dòng)勢(shì)波形一樣，依次位勢(shì)波形一樣，依次位移槽距電角移槽距電角1度。度。 u 各線圈磁動(dòng)勢(shì)的基波各線圈磁動(dòng)勢(shì)的基波分量為空間分布正弦分量為空間分布正弦波，和時(shí)間相量相似波，和時(shí)間相量相似，可以用，可以用空間矢量空間矢量來(lái)來(lái)表示。表示。u 磁動(dòng)勢(shì)空間矢量磁動(dòng)勢(shì)空間矢量的長(zhǎng)的長(zhǎng)度代表幅值的大小，度代表幅值的大小，矢量的位置代表幅值矢量的位置代表幅值所處的空間位置。所處的空間位置。 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)10u 將三個(gè)矩形波疊加起來(lái)將三個(gè)矩形波疊加起來(lái)，得到分布繞組磁動(dòng)勢(shì)，得到分布繞組磁動(dòng)勢(shì)波形波形階梯波階梯波。 u 合成磁動(dòng)勢(shì)為合成磁動(dòng)勢(shì)為脈振脈振磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)。u 合成磁動(dòng)

8、勢(shì)基波幅合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值位于線圈組的中值位于線圈組的中心線上。心線上。u 將坐標(biāo)原點(diǎn)取在線將坐標(biāo)原點(diǎn)取在線圈組的中心線上，圈組的中心線上，基波磁動(dòng)勢(shì)波表達(dá)基波磁動(dòng)勢(shì)波表達(dá)式為式為cos),(11qqFtf電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)11u 將各線圈的基波磁動(dòng)勢(shì)矢量將各線圈的基波磁動(dòng)勢(shì)矢量相加得到分布相繞組磁動(dòng)勢(shì)相加得到分布相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波矢量。基波矢量。u 考慮到一般情況，對(duì)于考慮到一般情況，對(duì)于q個(gè)線個(gè)線圈構(gòu)成的線圈組，與線圈組圈構(gòu)成的線圈組，與線圈組電動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)相似，可推導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)相似，可推導(dǎo)出單層分布相繞組合成磁動(dòng)出單層分布相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值為勢(shì)基波幅值為 2si

9、n2sinsin9 . 02sin2sin111c1c1111qqktIkqNqqqFFqqyqu kq1為基波磁動(dòng)勢(shì)的分布系數(shù)為基波磁動(dòng)勢(shì)的分布系數(shù)，同電動(dòng)勢(shì)的分布系數(shù)具有，同電動(dòng)勢(shì)的分布系數(shù)具有相同的物理意義相同的物理意義 。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)12三、三、雙層短距分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì)雙層短距分布相繞組的磁動(dòng)勢(shì) u 以以Z=18，p=1，y1=7的三相雙層繞組為例。每相有的三相雙層繞組為例。每相有2個(gè)線圈組個(gè)線圈組，q=3，每個(gè)線圈組有，每個(gè)線圈組有3個(gè)短距線圈。線圈個(gè)短距線圈。線圈A1X1、A2X2、A3X3成一個(gè)線圈組，線圈成一個(gè)線圈組，線圈A4X4、A5X5、A6X

10、6構(gòu)成一另個(gè)線圈組。構(gòu)成一另個(gè)線圈組。u A相通交流電流相通交流電流i后，產(chǎn)生一后，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)2極磁場(chǎng)。極磁場(chǎng)。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)13u 采用磁動(dòng)勢(shì)迭加原理，采用磁動(dòng)勢(shì)迭加原理， A1A6中電流單獨(dú)作用，將中電流單獨(dú)作用，將A1A4、A2A5、A3A6分別看成是一個(gè)線圈，形成了一個(gè)單層整距分布分別看成是一個(gè)線圈，形成了一個(gè)單層整距分布繞組；繞組； X1X6中電流單獨(dú)作用，將中電流單獨(dú)作用，將X1X4、X2X5、X3X6分別分別看成是一個(gè)線圈，形成另一個(gè)單層整距分布繞組?？闯墒且粋€(gè)線圈，形成另一個(gè)單層整距分布繞組。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)14u 兩個(gè)單層分布

11、繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)如上述分析，均為階梯波。兩個(gè)單層分布繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)如上述分析，均為階梯波。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)15u 兩個(gè)階梯波合成即得相繞組磁動(dòng)勢(shì)仍為階梯波。兩個(gè)階梯波合成即得相繞組磁動(dòng)勢(shì)仍為階梯波。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)16u 相繞組磁動(dòng)勢(shì)為脈振磁動(dòng)勢(shì)。相繞組磁動(dòng)勢(shì)為脈振磁動(dòng)勢(shì)。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)17u 將兩個(gè)單層整距分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)矢量相加得到相繞組將兩個(gè)單層整距分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)矢量相加得到相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波磁動(dòng)勢(shì)基波 矢量。矢量。11111112)2sin(2)2cos(2yqqqkFyFyFFu ky1為基波磁動(dòng)勢(shì)的

12、短距系數(shù)，同電動(dòng)勢(shì)的短距系數(shù)具有相同為基波磁動(dòng)勢(shì)的短距系數(shù)，同電動(dòng)勢(shì)的短距系數(shù)具有相同的物理意義。的物理意義。 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)18u 相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波幅值相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波幅值tFtpINktpaIkkapqNktIkqNkFFNqyyqyqsinsin22sin222sin22221m1c11c1c1c111u Fm1稱為相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)的振幅，它表示相繞組脈振磁稱為相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)的振幅，它表示相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)幅值的最大值動(dòng)勢(shì)幅值的最大值pINkpINkFNN111m9 . 022 kN1=ky1kq1為基為基波磁動(dòng)勢(shì)繞組波磁動(dòng)勢(shì)繞組系數(shù)系數(shù) I=aIc為相電流為相

13、電流有效值有效值 N為雙層繞組為雙層繞組每相串聯(lián)匝數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù) 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)19u 將坐標(biāo)原點(diǎn)取在將坐標(biāo)原點(diǎn)取在相繞組軸線相繞組軸線（即線圈組中心線）上，從而得（即線圈組中心線）上，從而得到相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為到相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為 cossincos),(1m11tFFtf電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)20u 對(duì)于相繞組磁動(dòng)勢(shì)中的對(duì)于相繞組磁動(dòng)勢(shì)中的次諧波，采用同樣的方法可以推導(dǎo)次諧波，采用同樣的方法可以推導(dǎo)出，當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)取在相繞組軸線上，其磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式出，當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)取在相繞組軸線上，其磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式 pINkpINkFtFtfNN9 .

14、 022cossin),(mm 單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)是脈振磁動(dòng)勢(shì)，它既是時(shí)間的單相繞組磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)是脈振磁動(dòng)勢(shì)，它既是時(shí)間的函數(shù)又是空間角度函數(shù)；函數(shù)又是空間角度函數(shù)； 基波、諧波的波幅必在相繞組的軸線上；基波、諧波的波幅必在相繞組的軸線上； 次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值與次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值與kN成正比，與成正比，與成反比，因此，成反比，因此，可以采用短距和分布繞組來(lái)削弱高次諧波。可以采用短距和分布繞組來(lái)削弱高次諧波。u 單相繞組磁動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)單相繞組磁動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)21u A、B、C三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相電流對(duì)稱電流，設(shè)三相三相電流對(duì)稱電流，設(shè)三相電流瞬時(shí)值表達(dá)

15、式如下電流瞬時(shí)值表達(dá)式如下14.2、三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)、三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì) )240sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIiu A、B、C每相繞組產(chǎn)生的磁每相繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)均為動(dòng)勢(shì)均為脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)，其基，其基波的幅值位于各相繞組軸線波的幅值位于各相繞組軸線上。上。一、合成磁動(dòng)勢(shì)的基波一、合成磁動(dòng)勢(shì)的基波 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)22u 三相繞組軸線在空間相差三相繞組軸線在空間相差120電角度，各相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波電角度，各相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波空間相位差為空間相位差為120電角度。將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在電角度。將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在A相繞組的相繞組的軸線上，于是三

16、相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式分別為軸線上，于是三相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式分別為)240)cos(240sin()()120)cos(120sin()(cossin)(1m1C1m1B1m1AtF, tftF, tftF, tf)240cos(50)()120cos(50)(cos)(901m1C1m1B1m1AF.fF.fFftt=90電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)23u 三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波表達(dá)式為三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波表達(dá)式為)tsin(F)tsin(FtFtFtF, tf), tf, tf, tf11m1m1m1m1C1B1A123)240)cos(240sin()120)cos

17、(120sin(cossin)()()(pINkFFN11m135. 123u F1為三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的幅值為三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的幅值 u 這是一種行波，即三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波在空間旋轉(zhuǎn)，這是一種行波，即三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波在空間旋轉(zhuǎn)，波幅不變。波幅不變。 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)24u 三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波旋轉(zhuǎn)的電角速度和轉(zhuǎn)速三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波旋轉(zhuǎn)的電角速度和轉(zhuǎn)速 )/(2dd1秒電弧度f(wàn)tmin)/ r (6026011pfpn電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)25u 某相電流達(dá)到正最大值時(shí)，合成磁動(dòng)勢(shì)與該相繞組的軸線重某相電流達(dá)到正最大值時(shí)，合成磁動(dòng)勢(shì)與該相繞組的軸線重

18、合。旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向與三相電流的相序有關(guān)。改變電流的合。旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向與三相電流的相序有關(guān)。改變電流的相序可以改變旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向。相序可以改變旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向。 電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)26 三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相合成磁動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波是一個(gè)波幅恒定不變的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其幅值等于每基波是一個(gè)波幅恒定不變的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其幅值等于每相脈振磁勢(shì)振幅的相脈振磁勢(shì)振幅的32倍；倍； 合成磁動(dòng)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)速與三相電流的頻率和繞組的極對(duì)合成磁動(dòng)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)速與三相電流的頻率和繞組的極對(duì)數(shù)有關(guān)；數(shù)有關(guān)； 當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時(shí)，合成磁動(dòng)勢(shì)的

19、波幅剛好轉(zhuǎn)到當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時(shí)，合成磁動(dòng)勢(shì)的波幅剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上；該相繞組的軸線上； 電流在時(shí)間上經(jīng)過(guò)多少角度，合成磁動(dòng)勢(shì)在空間上轉(zhuǎn)過(guò)電流在時(shí)間上經(jīng)過(guò)多少角度，合成磁動(dòng)勢(shì)在空間上轉(zhuǎn)過(guò)相同的電角度；相同的電角度； 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)由超前相電流所在的相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后相旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)由超前相電流所在的相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后相電流所在的相繞組軸線。改變電流的相序，則旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)電流所在的相繞組軸線。改變電流的相序，則旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)改變轉(zhuǎn)向。勢(shì)改變轉(zhuǎn)向。三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)基波的特點(diǎn)總結(jié)如下：三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)基波的特點(diǎn)總結(jié)如下：電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)27 例例 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子采用雙層

20、短距疊繞組，一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子采用雙層短距疊繞組，Y聯(lián)接，定聯(lián)接，定子槽數(shù)子槽數(shù)Z=48，極數(shù)，極數(shù)2p=4，線圈匝數(shù)，線圈匝數(shù)Nc=22，節(jié)距，節(jié)距y1=10，每相并聯(lián)，每相并聯(lián)支路數(shù)支路數(shù)a=4，定子繞組相電流，定子繞組相電流I=37A，f=50Hz，試求：，試求： (1) A相繞組所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)基波；相繞組所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)基波； (2) 三相繞組所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)基波及其轉(zhuǎn)速。三相繞組所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)基波及其轉(zhuǎn)速。解解 極距極距槽距電角槽距電角 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù) 每相串聯(lián)匝數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù) 槽槽1222482pZ154836023601Zp4232482mpZq8842242

21、22capqNN電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)28短距系數(shù)短距系數(shù) 分布系數(shù)分布系數(shù) 繞組系數(shù)繞組系數(shù) (1) 每相脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的振幅每相脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的振幅9659. 0)21210sin()2sin(11yky9577. 0215sin42154sin2sin2sin111qqkq925. 09659. 09577. 0111qyNkkkA1355237925. 0889 . 09 . 011mpINkFN電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)29將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在A相繞組的軸線上，相繞組的軸線上，A相繞組脈振磁動(dòng)相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為勢(shì)基波的表達(dá)式

22、為 三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值 合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為合成磁動(dòng)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)速合成磁動(dòng)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)速 cossin1355cossin),(1mA1ttFtfA2033135523231m1FF)sin(2033)sin(),(11ttFtfmin/ r150025060601pfn電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)30二、組合成磁動(dòng)勢(shì)的諧波二、組合成磁動(dòng)勢(shì)的諧波 三相合成磁動(dòng)三相合成磁動(dòng)勢(shì)及其基波勢(shì)及其基波A、B、C相繞相繞組磁動(dòng)勢(shì)及其組磁動(dòng)勢(shì)及其基波基波Z=18，p=1，y1=7三相雙層繞組三相雙層繞組u 三相合成磁動(dòng)勢(shì)是階梯波；三相合成磁動(dòng)勢(shì)是

23、階梯波；u 除基波外，有奇數(shù)次諧波。除基波外，有奇數(shù)次諧波。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)31)240( 3cos)240sin()120( 3cos)120sin(3cossin3m3C3mB33m3AtFftFftFf1) 3次諧波次諧波 各相的各相的3次諧波磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為次諧波磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為 03cos)240sin()120sin(sin3mC3B3A33tttFffff 在三相對(duì)稱繞組中，合成磁動(dòng)勢(shì)不存在在三相對(duì)稱繞組中，合成磁動(dòng)勢(shì)不存在3次及次及3的倍數(shù)次諧的倍數(shù)次諧波，即不存在波，即不存在3，9，15，次諧波次諧波電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)322) 5次諧

24、波和次諧波和7次諧波次諧波)7sin(23)5sin(237m75m5tFftFf 三相三相5次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，其次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，其轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/5，即，即n5=n1/5，轉(zhuǎn)向與基波磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向與基波磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)向相反向相反 。 三相三相7次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)也是一個(gè)幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)也是一個(gè)幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，其轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的其轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/7 ，即，即n7=n1/7 ，轉(zhuǎn)向與基波磁動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)向與基波磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同 。 普遍講，當(dāng)普遍講，當(dāng)=6k-1(k=1,2,)時(shí)，三相合成與基波轉(zhuǎn)向相反時(shí)，

25、三相合成與基波轉(zhuǎn)向相反；當(dāng)；當(dāng)=6k1(k=1,2,)時(shí)，三相合成諧波磁動(dòng)勢(shì)與基波轉(zhuǎn)時(shí)，三相合成諧波磁動(dòng)勢(shì)與基波轉(zhuǎn)向相同。合成向相同。合成諧波磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的諧波磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/，即，即 n=n1/ 。電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)3314.3、圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)、圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) u 在對(duì)稱的三相繞組中流過(guò)對(duì)稱的三相電流時(shí)，氣隙中的合成在對(duì)稱的三相繞組中流過(guò)對(duì)稱的三相電流時(shí)，氣隙中的合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)幅值恒定、轉(zhuǎn)速恒定的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其波幅的磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)幅值恒定、轉(zhuǎn)速恒定的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其波幅的軌跡是一個(gè)圓，故這種磁動(dòng)勢(shì)稱為軌跡是一個(gè)圓，故這種磁動(dòng)勢(shì)稱為圓形

26、旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，相應(yīng)的，相應(yīng)的磁場(chǎng)稱為磁場(chǎng)稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。u 當(dāng)三相電流不對(duì)稱時(shí)，可以利用對(duì)稱分量法，將它們分解成當(dāng)三相電流不對(duì)稱時(shí)，可以利用對(duì)稱分量法，將它們分解成為正序分量和負(fù)序分量以及零序分量。三相零序電流產(chǎn)生的為正序分量和負(fù)序分量以及零序分量。三相零序電流產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)為零。正序電流將產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)合成磁動(dòng)勢(shì)為零。正序電流將產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F+，而負(fù)，而負(fù)序電流將產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢(shì)序電流將產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢(shì)F-，即在氣隙中建立磁動(dòng)勢(shì)，即在氣隙中建立磁動(dòng)勢(shì)u 上式是交流繞組磁動(dòng)勢(shì)的通用表達(dá)式。上式是交流繞組磁動(dòng)勢(shì)的通用表達(dá)式。 當(dāng)當(dāng)F+=0或或F-=0

27、時(shí)，就得到圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；時(shí)，就得到圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)； 當(dāng)當(dāng)F+和和F-都存在、且都存在、且F+F-時(shí)，便是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；時(shí)，便是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)； 當(dāng)當(dāng)F+=F-時(shí)，便得到脈振磁動(dòng)勢(shì)。時(shí)，便得到脈振磁動(dòng)勢(shì)。 一個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)可分解成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。一個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)可分解成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。)cos()cos(),(tFtFtf電機(jī)學(xué)第14章 交流繞組的基本理論磁動(dòng)勢(shì)3414.4、交流電機(jī)主磁通、漏磁通和漏電抗、交流電機(jī)主磁通、漏磁通和漏電抗(補(bǔ)充補(bǔ)充) u 當(dāng)交流電機(jī)定子繞組接至三相當(dāng)交流電機(jī)定子繞組接至三相電源時(shí)，便有對(duì)稱三相電流在電源時(shí)，便有對(duì)稱三相電流在繞組中流過(guò)，在氣隙中建立旋繞組中流過(guò)，在氣隙中建立旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。場(chǎng)。u 主磁通：主磁通：由基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)所由基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的穿過(guò)氣隙與定子繞組、產(chǎn)生的穿過(guò)氣隙與定子繞組、轉(zhuǎn)子