交流繞組課件

交流繞組課件1第一頁，共四十五頁，2022年，8月28日本章內(nèi)容4.1交流繞組的構(gòu)成原則和分類4.2三相雙層繞組4.3三相單層繞組4.4正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（重點(diǎn)）4.6通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)（難點(diǎn)）4.7通有對(duì)稱三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)（重點(diǎn)）第二頁，共四十五頁，2022年，8月28日本節(jié)內(nèi)容交流繞組的構(gòu)成原則交流繞組的分類三相交流繞組模型三相交流繞組的線圈三相交流繞組構(gòu)成三相交流繞組的術(shù)語三相雙層疊繞組基本概念第三頁，共四十五頁，2022年，8月28日交流繞組的構(gòu)成原則電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形要盡量接近正弦波，諧波含量要盡量小。三相繞組的電動(dòng)勢(shì)、磁動(dòng)勢(shì)要對(duì)稱，電阻、電抗要平衡。繞組利用率要高。在繞組用銅量一定時(shí)，要獲得較大的基波電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；在電動(dòng)勢(shì)、磁動(dòng)勢(shì)要求一定時(shí)，用銅量要節(jié)省，銅耗要小。絕緣可靠，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件好，制造方便。第四頁，共四十五頁，2022年，8月28日交流繞組的分類按繞法分類疊繞組、波繞組按槽內(nèi)層數(shù)分類單層繞組、雙層繞組按相數(shù)分類單相繞組、三相繞組、多相繞組按每極每相槽數(shù)分類整數(shù)槽繞組、分?jǐn)?shù)槽繞組第五頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相交流繞組的線圈節(jié)距y1=τ：整距線圈節(jié)距y1<τ：短距線圈節(jié)距y1>τ：長距線圈疊繞組線圈波繞組線圈y1y1第六頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相交流繞組構(gòu)成→1個(gè)線圈

(Nc匝)→1個(gè)線圈組

(q個(gè)線圈)→1相繞組(2p個(gè)線圈組)→單匝線圈(2根導(dǎo)體)1根導(dǎo)體AXNc=4q=32p=21相繞組總匝數(shù)＝2p×q×Nc極相組第七頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相交流繞組的術(shù)語相數(shù)：m=3槽數(shù)：Q=36極數(shù)：2p=4極距：τ=Q/2p=9（槽）每極每相槽數(shù)：q=Q/2mp=τ/m=3（槽）機(jī)械角度：實(shí)際幾何角度電角度：電角度=p×機(jī)械角度槽距機(jī)械角度：α0=360°/Q=10°槽距電角度：α=p×360°/Q=20°第八頁，共四十五頁，2022年，8月28日4.4正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正弦分布的氣隙磁場(chǎng)一根導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)單匝整距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一個(gè)整距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（Nc匝）一個(gè)短距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（y1<τ）一個(gè)短距線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（q個(gè)線圈）一相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（2p個(gè)線圈組）三相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第九頁，共四十五頁，2022年，8月28日Oωt360°180°e1一根導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角頻率第十頁，共四十五頁，2022年，8月28日Oωt360°180°e1同步轉(zhuǎn)速極對(duì)數(shù)123…同步轉(zhuǎn)速300015001000…第十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日Oωt360°180°e1一根導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)的有效值bOαπ2πB1Bav第十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日E”1·整距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)y1=τE”1·E’1·E’1·-E”1·Ec1·NS一個(gè)整距線圈如果有Nc匝：導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)正方向規(guī)定第十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日E”1·短距線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)y1<τE”1·E’1·E’1·NS一個(gè)短距線圈如果有Nc匝：-E”1·Ec1·線圈短距時(shí)的電動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)應(yīng)打的折扣第十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)集中線圈q個(gè)線圈分布線圈q個(gè)線圈α第十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈分布時(shí)的電動(dòng)勢(shì)比集中繞組應(yīng)打的折扣考慮繞組短距、分布排列后電動(dòng)勢(shì)需要打的折扣第十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日一相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一個(gè)線圈組有qNC匝：一相繞組每支路有N匝：雙層繞組：N=2pqNC/a單層繞組：N=pqNC/a第十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)三角形聯(lián)結(jié)：星形聯(lián)結(jié)：第十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日與變壓器的對(duì)比變壓器相電動(dòng)勢(shì)：交流電機(jī)相電動(dòng)勢(shì)：符號(hào)含義符號(hào)含義變壓器N1一相繞組的實(shí)際匝數(shù)Φm主磁通幅值交流電機(jī)Nkw1一相繞組的等效匝數(shù)Φ1每極磁通量第十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日4.6通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)前期知識(shí)回顧本節(jié)分析的前提條件一個(gè)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)（Nc匝）一個(gè)整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)（q個(gè)線圈）一個(gè)短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)（y1<τ）單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)（2p個(gè)線圈組）第二十頁，共四十五頁，2022年，8月28日線圈中流過余弦電流本節(jié)分析的前提條件定、轉(zhuǎn)子鐵心的磁導(dǎo)率μFe=∞定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙均勻槽內(nèi)電流集中于槽中心線處第二十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日整距線圈的磁場(chǎng)第二十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)θsfcOAXANS第二十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日整距線圈磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)結(jié)論：波形：整距線圈產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)矩形波（方波）；位置：矩形波磁動(dòng)勢(shì)的軸線位置固定不動(dòng)；大?。壕匦尾ù艅?dòng)勢(shì)的幅值大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈振。第二十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日矩形波磁動(dòng)勢(shì)的分解θsfcOAXAfc1fc3fc5第二十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日矩形波磁動(dòng)勢(shì)的分解結(jié)論：分解：矩形波磁動(dòng)勢(shì)可以分解成基波和一系列的奇數(shù)次諧波；位置：各次諧波磁動(dòng)勢(shì)的軸線位置都固定不動(dòng)；大小：各次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值大小隨時(shí)間按同一頻率脈振。第二十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日+·fc(1)整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)+·fc1(1)fq1+·fc(2)+·fc(3)fq+·fc1(2)+·fc1(3)fq=fc(1)+fc(2)+fc(3)fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(3)階梯波正弦波第二十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)+·fc1(1)fq1+·fc1(2)+·fc1(3)fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(3)分布因數(shù)第二十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日單層整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)第二十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日雙層整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)既適用于單層繞組也適用于雙層繞組僅僅是N的計(jì)算不同第三十頁，共四十五頁，2022年，8月28日短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)整距：短距：節(jié)距因數(shù)第三十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)其中：第三十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日θsOfφ1既是時(shí)間的函數(shù)，又是空間的函數(shù)；在空間上，按余弦規(guī)律分布；在時(shí)間上，按余弦規(guī)律變化；軸線位置固定不動(dòng)；幅值大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈振；脈振的頻率就是電流的頻率。單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)駐波第三十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日單相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)：脈振（時(shí)間與空間的函數(shù)）頻率：電流的頻率位置：固定不動(dòng)波形：階梯波一致：諧波磁動(dòng)勢(shì)的繞組因數(shù)與諧波電動(dòng)勢(shì)的繞組因數(shù)相同，反映了電動(dòng)勢(shì)計(jì)算和磁動(dòng)勢(shì)計(jì)算的相似性，時(shí)間波與空間波的統(tǒng)一性。第三十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日4.7通有對(duì)稱三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱電流三相對(duì)稱繞組三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)三相諧波合成磁動(dòng)勢(shì)重點(diǎn)第三十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相對(duì)稱電流ωtiOiAiBiCiAiBiCω大小相等，相位互差120°第三十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相對(duì)稱繞組A相軸三相軸線互差120°三相繞組有效匝數(shù)相等三相繞組的實(shí)際匝數(shù)相等：NA=NB=NC三相繞組的繞組因數(shù)相等：kwA=kwB=kwCB相軸C相軸·+AX·+BY+·CZθs第三十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相對(duì)稱繞組的合成磁場(chǎng)第三十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相對(duì)稱繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)第三十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日θsOf1三相對(duì)稱繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)行波第四十頁，共四十五頁，2022年，8月28日基波合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速θsOf1ns第四十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日B軸A軸C軸基波合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向θsOf1第四十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日abcabc基波合成磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向ABCABCnsF1nsF1反向行波正向行波第四十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日三相對(duì)稱繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)：在三相對(duì)稱繞組中，通入三相對(duì)稱電流，將產(chǎn)生一個(gè)基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；幅值：其幅值的大小恒定，不隨時(shí)間變化；轉(zhuǎn)速：其軸線