第6章交流電機(jī)電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)與磁動(dòng)勢(shì)課件

1、主要內(nèi)容 1、了解交流繞組的一般連接方法和基本概念； 2、了解繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)過(guò)程，掌握電動(dòng)勢(shì)的結(jié)論； 3、了解三相繞組磁動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)過(guò)程，掌握三相繞組磁動(dòng)勢(shì)的結(jié)論； 4、了解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)中的諧波電動(dòng)勢(shì)及其削弱方法。 第6章 交流電機(jī)電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)與磁動(dòng)勢(shì)10/15/202216.1 交流電機(jī)電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)6.1.1 導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)a)二極交流發(fā)電機(jī)b)主極磁場(chǎng)在空間的分布c)導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波形 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)NSe1bB1ttvn0e1Na01800360ggbne1定子g則：10/15/20222若電機(jī)為P對(duì)極，則轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)將交變P次，

2、此時(shí)電動(dòng)勢(shì)頻率為：則電角速度為：正弦波磁通密度的平均值為：10/15/20223所以導(dǎo)體基波電動(dòng)勢(shì)的最大值為：導(dǎo)體基波電動(dòng)勢(shì)的有效值為：P171例6-110/15/20224則整距線匝的電勢(shì)為6.1.2 整距線匝電動(dòng)勢(shì)10/15/20225若線圈有Ny匝，則: y11的繞組稱為分布繞組。q為整數(shù)稱為整數(shù)槽繞組；q為分?jǐn)?shù)稱為分?jǐn)?shù)槽繞組。一般普遍采用整數(shù)槽分布繞組。5、極距：極距指電機(jī)一個(gè)主磁極在電樞表面所占的長(zhǎng)度?；蛘呤窍噜弮纱艠O對(duì)應(yīng)位置兩點(diǎn)之間的圓周距離稱為極距。其表示方法很多，一是用定子的內(nèi)圓或轉(zhuǎn)子的外圓的弧長(zhǎng)。二是用每極所對(duì)應(yīng)的槽數(shù)。10/15/2022117、節(jié)距：線圈兩邊所跨定子圓周上

3、的距離，用y1表示，y1應(yīng)接近極距 8、相帶：每極面下每相繞組占有的范圍稱為相帶，一般用電角度表示。 方法一：在每個(gè)極面下均勻分成三個(gè)相等范圍，每個(gè)相帶占有60度電角度。 方法二：把每對(duì)極面所占范圍均勻分為三等份，每個(gè)相帶占有120度電角度。 一般采用60度相帶繞組。10/15/2022126.2.1 三相單層繞組 1、定義:定子或轉(zhuǎn)子每槽中只有一個(gè)線圈邊的三相交流繞組稱為三相單層繞組。 2、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和嵌線簡(jiǎn)單，適用于10KW以下的小型交流電機(jī)10/15/202213取各個(gè)線圈都是整矩，y1=6,A相共有4個(gè)線圈，分別是1-7，2-8，13-19，14-20，4個(gè)線圈全部串聯(lián)形成繞組。126

4、.2.2 三相雙層繞組 指電機(jī)每一槽分為上下兩層，線圈的一個(gè)邊嵌在某槽的上層，另一邊安放在相隔一定槽數(shù)的另一槽的下層的一種繞組結(jié)構(gòu)。雙層繞組的線圈數(shù)和槽數(shù)正好相等。根據(jù)雙層繞組線圈形狀和連接規(guī)律，三相雙層繞組分為疊繞組和波繞組。10/15/2022146.2.3 繞組的諧波電動(dòng)勢(shì) 繞組采用短距、分布連接法，基波電動(dòng)勢(shì)削弱得很少，諧波電動(dòng)勢(shì)被削弱得很多。 無(wú)論何種接法，三相線電動(dòng)勢(shì)中不會(huì)有三次諧波及三的倍數(shù)次諧波電動(dòng)勢(shì)。10/15/2022156.3 交流電機(jī)電樞單相繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)6.3.1 整距線圈的磁通勢(shì)總磁動(dòng)勢(shì)為Nyi 任一磁力線在每段氣隙上所消耗的磁動(dòng)勢(shì)都是 把圖a展開(kāi)后便得到圖b所示

5、的磁動(dòng)勢(shì)分布1、 整距線圈的磁通勢(shì)10/15/202216設(shè)線圈電流為說(shuō)明，任何瞬間單相電樞繞組的磁動(dòng)勢(shì)在空間以矩形波分布，矩形波的高度隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。這種在空間位置固定，而大小隨時(shí)間變化的磁動(dòng)勢(shì)稱為脈振磁動(dòng)勢(shì)。2、 磁通勢(shì)展開(kāi)其中，磁動(dòng)勢(shì)基波分量的幅值。 10/15/202217 結(jié)論：一個(gè)脈振磁通勢(shì)可以分為兩個(gè)波長(zhǎng)與脈振波完全一樣，分別朝相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)波，旋轉(zhuǎn)波幅值為原波的一半；當(dāng)脈振波振幅為最大時(shí)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波正好重疊在一起。11111)cos(21)cos(21yyyyyfftFtFf+=+-=wawa1yf進(jìn)行分解得對(duì)6.3.4 分布短距對(duì)氣隙磁通勢(shì)波形的影響 繞組采用短距、

6、分布連接法，基波磁通勢(shì)削弱得很少，諧波磁通勢(shì)被削弱得很多。 一般情況下，取線圈的y為0.8左右，以把五、七次諧波磁通勢(shì)大大削弱。不會(huì)有三次諧波及三的倍數(shù)次諧波磁通勢(shì)。10/15/2022186.4 三相電樞繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì) 每相電樞繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)在空間是正弦分布的，并且三相磁動(dòng)勢(shì)在空間互差120電角度，那么三相電樞繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)可分別寫成式中，F(xiàn)1是每相磁動(dòng)勢(shì)基波分量的幅值，其精確的計(jì)算需要考慮繞組分布及短距等因素。 10/15/202219 根據(jù)三角函數(shù)的積化和差公式，可以寫為 將上式中三相定子繞組基波磁動(dòng)勢(shì)相加，得到合成基波磁動(dòng)勢(shì) 可見(jiàn)，三相合成基波磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)行波，或稱旋轉(zhuǎn)波，其幅值為 10/15/202220 假定：正值電流從繞組的首端流入而從尾端留出，負(fù)值電流從繞組的尾端流入而從首端流出。設(shè)三相電流為 由圖可見(jiàn)三相電樞繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)行波。 進(jìn)一步用圖來(lái)解釋10/15/202221 1）幅值 設(shè)電機(jī)極對(duì)數(shù)為p，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的機(jī)械轉(zhuǎn)速為 三相合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的特點(diǎn)3）轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電角速度為 2）轉(zhuǎn)向：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向是從電流超前的相轉(zhuǎn)向電流滯后的相。因此要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變電樞繞組的相序即可。上式表明，旋轉(zhuǎn)磁