華中科技大學電機學交流電機繞組完美解析

華中科技大學電機學交流電機繞組完美解析第1頁/共90頁2交流電機同步電機同步發(fā)電機同步電動機異步發(fā)電機異步電動機異步電機同步電機異步電機交流繞組：交流電機中的繞組速度等于同步速速度不等于同步速第2頁/共90頁3異步電機：主要用作電動機，只有特殊場合才用作發(fā)電機。第3頁/共90頁4同步電機：多用作發(fā)電機使用，在不調(diào)速情況，也用作電動機，可改變電網(wǎng)功率因數(shù)（通過調(diào)節(jié)勵磁電流）。第4頁/共90頁5兩種類型的交流電機在涉及的基本電磁理論、基本結(jié)構(gòu)原理方面具有下面三個共同部分：

交流繞組的基本結(jié)構(gòu)

交流繞組中感應的電動勢

交流繞組產(chǎn)生的磁動勢第5頁/共90頁4.1&4.2交流繞組的基本結(jié)構(gòu)交流繞組的基本要求三相雙層繞組正弦波三相對稱較大基波分量三相單層繞組第6頁/共90頁7線圈：線圈是串聯(lián)好的兩根導體或多根導體，相應地稱為單匝線圈或多匝線圈。繞組：按一定規(guī)律排列和連接的線圈的總稱。在電機制造過程中，線圈是構(gòu)成交流繞組的基本單元。y1

(a)單匝線圈(b)多匝線圈(c)多匝線圈簡易畫法一、交流繞組的基本要求第7頁/共90頁8交流繞組的基本要求①要求磁勢和電勢的波形為正弦波形；②要求磁勢和電勢三相對稱，三相電壓對稱；③在一定的導體數(shù)下，獲得較大的基波電勢和基波磁勢。導體、線圈交流繞組第8頁/共90頁9交流繞組感應電動勢（磁動勢）接近正弦波同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖氣隙中磁感應強度正弦分布定子導體感應的電動勢第9頁/共90頁10導體感應電動勢結(jié)論①：勵磁磁動勢在氣隙中產(chǎn)生的磁場在空間正弦分布，即可保證交流繞組感應電動勢隨時間正弦變化。第10頁/共90頁11術(shù)語1.電角度磁密在空間為正弦分布，一對磁極對應于一個完整正弦波，相當于360°。如果磁極極對數(shù)是p，整個圓周有p個完整正弦波，相當于p×360°。從幾何的觀點來看，整個圓周只有360°。圓周的空間幾何角度稱為機械角度，而圓周上對應于磁場分布的角度稱為電工角度，簡稱為電角度。電角度＝p×機械角度360°電角度2×360°電角度第11頁/共90頁12Z為電機槽數(shù)術(shù)語3.槽距電角α1：相鄰兩槽之間的電角度。術(shù)語2.槽距角α：相鄰兩槽之間的機械角度。例圖中：Z=36第12頁/共90頁13三相繞組基波電動勢（磁動勢）對稱

各槽導體感應電動勢大小相等，相鄰槽導體電動勢相位差α1。將各槽導體電動勢相量畫在一起，組成一個星形，稱為槽電動勢星形圖。第13頁/共90頁14術(shù)語4：每極每相槽數(shù)q定義：每相在每個極下所占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)p和相數(shù)m，則

q>1——分布繞組整數(shù)槽繞組——q為整數(shù)分數(shù)槽繞組——q為分數(shù)例圖中：Z=36，p=2，m=3第14頁/共90頁15術(shù)語5.相帶定義：每極每相繞組占有的范圍，用電角度表示。例圖中：Z=36，p=2，m=3已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)p和相數(shù)m，則 故稱為60°相帶 第15頁/共90頁16120°相帶結(jié)論②：利用槽電動勢星形圖分相，即均分槽電動勢矢量可保證三相感應電動勢對稱。將槽電動勢星形圖3等分，每等分120°，即構(gòu)成120°相帶。第16頁/共90頁17將槽電動勢星形圖6等分，每等分60°，即構(gòu)成60°相帶。60°相帶結(jié)論③：采用60°相帶可獲得較大基波電勢。交流繞組感應電動勢（磁動勢）基波分量較大第17頁/共90頁18總結(jié)：交流繞組的構(gòu)成原則均勻原則：每個極內(nèi)的槽數(shù)（τ）應相等，各相繞組在每個極內(nèi)所占的槽數(shù)（q）應相等；對稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，且在空間互相錯開120°電角度；若槽距角為α，則相鄰兩相錯開的槽數(shù)為120/α電勢相加原則：線圈兩個有效邊的感應電勢應該相加，線圈與線圈之間的感應電勢也應該相加；如線圈的一個邊在N極下，另一個應在S極下采用60°相帶第18頁/共90頁19單層繞組只適用于10kW以下的小型異步電動機，其極對數(shù)通常是p＝l~4；二、三相單層繞組單層：每槽中只放置一層線圈邊；單層繞組線圈數(shù)等于槽數(shù)的一半；第19頁/共90頁20y1

各個線圈的感應電動勢有效值相等相鄰線圈的感應電動勢相位差為槽距電角α1單層繞組的線圈節(jié)距均為整距術(shù)語7.極距：一個磁極在鐵心圓周表面上所占的范圍稱為極距，用符號τ表示，通常以用槽數(shù)或長度計。術(shù)語6.節(jié)距：一個線圈的兩個有效邊在鐵心圓周表面上所跨的距離稱為節(jié)距，用符號y1表示，一般以槽數(shù)計。第20頁/共90頁211、實例：單層疊繞組展開圖例：一臺交流電機定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p=4，并聯(lián)支路數(shù)a=1，試繪制三相單層繞組展開圖。步驟：①畫槽電動勢星形圖；②分極分相；③構(gòu)成線圈和線圈組；④構(gòu)成一相繞組；⑤畫出三相繞組。第21頁/共90頁22①畫槽電動勢星形圖各槽導體感應電動勢有效值相等，且相鄰槽導體感應電動勢相位差為槽距電角α1第22頁/共90頁23分極分相:將總槽數(shù)按極數(shù)均勻分開，N、S極相鄰分布將每個極的槽數(shù)按三相均勻分開，三相在空間錯開120°電角度第23頁/共90頁24構(gòu)成線圈和線圈組將一對極下屬于同一相的某兩個導體連接，構(gòu)成一個線圈將一對極下屬于同一相的q個線圈連接，構(gòu)成一個線圈組X2A1X1A2第24頁/共90頁25線圈線圈組線圈組線圈組：每相繞組中，相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱為一個線圈組。一個線圈組中的線圈個數(shù)為每極每相槽數(shù)q。X2A1X1A2第25頁/共90頁26并聯(lián)支路數(shù)a：一相繞組中并聯(lián)支路的個數(shù)，即因各個線圈組的感應電動勢相等，可以采用串、并聯(lián)方式將q個線圈組連接，形成a條并聯(lián)支路。單層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù)amax=p構(gòu)成一相繞組：將屬于同一相的p個線圈組串、并聯(lián)成一相繞組，并標記首尾端X2A1X1A2a=1AXa=2第26頁/共90頁27畫出三相繞組：A相繞組整體右移120°得B相繞組，整體右移240°得C相繞組第27頁/共90頁28總結(jié)：單層疊繞組構(gòu)造方法和步驟畫槽電動勢星形圖分極分相:將總槽數(shù)按極數(shù)均勻分開，N、S極相鄰分布將每個極的槽數(shù)按三相均勻分開，三相在空間錯開120°電角度構(gòu)成線圈和線圈組：將一對極下屬于同一相的某兩個圈邊連接，構(gòu)成一個線圈將一對極下屬于同一相的q個線圈連接，構(gòu)成一個線圈組構(gòu)成一相繞組：將屬于同一相的p個線圈組連成一相繞組，并標記首尾端線圈組串聯(lián)與并聯(lián)，均符合電勢相加原則畫出三相繞組：畫出三個的單相繞組，并△接法或者Y接法連成完整的三相繞組第28頁/共90頁292、單層同心式繞組A相展開圖a=1適用于p＝l的小型三相異步電動機和單相異步電動機（每極每相槽數(shù)q較大）構(gòu)成：1與12相連構(gòu)成一個大線圈，2與11相連構(gòu)成一個中線圈，3與10相連構(gòu)成一個小線圈，這三個線圈組成一個線圈組；同理，19與30、20與29、21與28相連，組成另一線圈組。第29頁/共90頁30特點：繞組型式不同只不過是線圈構(gòu)成方式不同、導體連接先后次序不同，而構(gòu)成繞組的導體所占的槽號是相同的，都在屬兩個相差180°電角度的相帶內(nèi)；三相單層繞組的節(jié)距因數(shù)均為1，具有整距繞組性質(zhì)；單層繞組無需層間絕緣，結(jié)構(gòu)和嵌線較簡單。適用范圍：一般用于10kW以下小功率電機。3、三相單層繞組特點第30頁/共90頁31雙層：每槽中有兩個線圈邊，分為上、下兩層放置，其中靠近槽口的為上層，靠近槽底部為下層。每個線圈均有一個邊放在上層，一個邊放在另一槽的下層，相隔距離取決于節(jié)距。雙層繞組中，線圈的總數(shù)等于槽數(shù)。功率較大或?qū)Σㄐ我筝^高的電機，通常采用雙層繞組。雙層繞組常有疊繞組和波繞組兩種型式。三、三相雙層繞組第31頁/共90頁321、實例：三相雙層疊繞組展開圖例：一臺交流電機定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p=4，并聯(lián)支路數(shù)a=2，y1=7，試繪制三相雙層疊繞組展開圖。步驟：①畫槽電動勢星形圖；②分極分相；③構(gòu)成線圈和線圈組；④構(gòu)成一相繞組；⑤畫出三相繞組。第32頁/共90頁33①畫槽電動勢星形圖各槽導體感應電動勢有效值相等，且相鄰槽導體感應電動勢相位差為槽距電角α1第33頁/共90頁34分極分相:將總槽數(shù)按極數(shù)均勻分開，N、S極相鄰分布將每個極的槽數(shù)按三相均勻分開，三相在空間錯開120°電角度第34頁/共90頁35構(gòu)成線圈和線圈組根據(jù)節(jié)距y1連線圈，并以上層邊所在槽號標記線圈編號將一對極下屬于同一相的q個線圈連接構(gòu)成線圈組（共2組）共有2p個線圈組y1=9第35頁/共90頁36y1=7,a=2AX構(gòu)成一相繞組：將屬于同一相的2p個線圈組串聯(lián)、并聯(lián)、或一半串聯(lián)后再并聯(lián)成一相繞組，并標記首尾端雙層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù)amax=2p第36頁/共90頁37雙層疊繞組A相展開圖(y1=7,a=2)。第37頁/共90頁38雙層疊繞組展開圖(y1=7,a=2)。AX畫出三相繞組：BYZC第38頁/共90頁39總結(jié)：雙層疊繞組構(gòu)造方法和步驟畫槽電動勢星形圖分極分相(60°相帶):將總槽數(shù)按極數(shù)均勻分開，N、S極相鄰分布將每個極的槽數(shù)按三相均勻分開，三相在空間錯開120°電角度構(gòu)成線圈和線圈組：根據(jù)節(jié)距y1連線圈，并以上層邊所在槽號標記線圈編號將一對極下屬于同一相的q個線圈連接構(gòu)成線圈組構(gòu)成一相繞組：將屬于同一相的2p個線圈組連成一相繞組，并標記首尾端根據(jù)并聯(lián)支路數(shù)將線圈組串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)，均符合電勢相加原則畫出三相繞組：右移畫出三個的單相繞組，并△接法或者Y接法連成完整的三相繞組第39頁/共90頁40短距時，在某些槽中，其上層線圈邊與下層線圈邊可能不屬一相，在這些槽中，上層與下層之間有較大電位差，應加強層間絕緣。短距時，同一相的上、下層導體錯開了一個距離，用短距角β表示，表示一個線圈的上層導體電勢和下層導體電勢的相位差是180°-β電角度，合成電勢應計及節(jié)距因數(shù)kp。2、短距（y1<τ）

第40頁/共90頁4.3交流繞組電動勢基波電動勢（正弦分布磁場）諧波電動勢及其削弱方法導體電動勢線圈電動勢與短距系數(shù)線圈組電動勢與分布系數(shù)相電動勢與繞組系數(shù)氣隙磁場諧波分量諧波電動勢削弱諧波電動勢方法第41頁/共90頁42支路電動勢相電動勢線圈組電動勢線圈電動勢第42頁/共90頁43一、基波電動勢1.導體電動勢

p對極電機，氣隙磁場空間分布為p個正弦波的磁場稱為基波磁場，基波磁場在繞組中感應的電動勢為基波電動勢。第43頁/共90頁44當p對極的正弦分布磁場以轉(zhuǎn)速n1切割導體時，在導體中感應電動勢為正弦波：導體感應電動勢有效值速度每極磁通感應電動勢頻率導體感應電動勢第44頁/共90頁452.線圈電動勢與短距系數(shù)短距系數(shù)ky1≤1對于整距線圈ky1=1線圈電動勢線圈電動勢有效值線圈感應電動勢第45頁/共90頁463.線圈組電動勢與分布系數(shù)分布系數(shù)kq1≤1對于集中繞組（q=1）kq1=1線圈組電動勢線圈組電動勢有效值線圈組感應電動勢第46頁/共90頁474.相電動勢與繞組系數(shù)相電動勢等于并聯(lián)支路的支路電動勢。每條支路所串聯(lián)的各線圈組的電動勢都是同大小、同相位，可以直接相加。對于單層繞組，每相有p個線圈組，每條支路有p/a個線圈組；對于雙層繞組，每相有2p個線圈組，每條支路有2p/a個線圈組?；ㄏ嚯妱觿萦行е礒φ1為第47頁/共90頁48繞組系數(shù)相繞組串聯(lián)匝數(shù)相電動勢統(tǒng)一計算式第48頁/共90頁49例一臺汽輪發(fā)電機，定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p=2，采用雙層疊繞組，節(jié)距y1=14，每槽2根導體，并聯(lián)支路數(shù)a=1，頻率為50Hz。每極磁通量Φ1=2.63Wb。試求：(1)導體電動勢Ec1；(2)線圈電動勢Ey1；(3)線圈組電動勢Ｅq1；(4)相電勢Eφ1。解：極距

槽距電角每極每相槽數(shù)線圈匝數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù)第49頁/共90頁50(1)Ec1=2.22fΦ1=2.22×50×2.63V＝291.9V(2)Ey1=4.44Ncky1fΦ1=4.44×1×0.9397×50×2.63V=548.7V(3)Eq1=4.44qNckN1fΦ1=4.44×6×1×0.8984×50×2.63=3147V(4)Eφ1=4.44NkN1fΦ1=4.44×12×0.8984×50×2.63V=6294V短距系數(shù)分布系數(shù)繞組系數(shù)第50頁/共90頁51二、諧波電動勢及其削弱方法1.氣隙磁場諧波分量氣隙磁場空間分布非正弦，分解為基波和一系列諧波（3、5、7、……）。主磁極產(chǎn)生的氣隙磁場波形及其分解主磁極產(chǎn)生的諧波磁場性質(zhì)（ν次諧波）：第51頁/共90頁522.諧波電動勢ν次諧波磁場在定子繞組中感應的ν次諧波電動勢頻率ν次諧波電動勢有效值算出基波和各次諧波電動勢的有效值后，可得出相電動勢的有效值為第52頁/共90頁53諧波電動勢的影響高次諧波電動勢對電機電動勢大小影響較小高次諧波電動勢主要影響電機電動勢的波形高次諧波電動勢存在，使電動勢波形非正弦；產(chǎn)生有害的附加轉(zhuǎn)矩和損耗，使得發(fā)電機損耗增加，溫升增高、效率降低；在電網(wǎng)輸電線路上，諧波電動勢產(chǎn)生高頻干擾，使輸電線路時近的通信設(shè)備不能正常工作；輸電線路自身有電感和電容，在某一高頻條件下，將產(chǎn)生自激振蕩而產(chǎn)生過電壓。第53頁/共90頁543.削弱高次諧波電動勢的方法從諧波性質(zhì)：當三相繞組接成星形連接時，在線電勢中不可能出現(xiàn)3次及其3的倍數(shù)次諧波電勢。從磁場角度：合理設(shè)計使得氣隙磁場接近正弦分布。從繞組方面：采用短距、分布繞組。P196-197，自行學習第54頁/共90頁55小結(jié)交流繞組的組成原則：保持三相電勢對稱，且盡量減少諧波電勢，獲得較大的基波電動勢；分析繞組的基本方法（槽導體電動勢星形圖）：通過槽電動勢相量的分析可以了解三相繞組的形成和特性；掌握三相單層繞組、三相雙層疊繞組的構(gòu)成方式和特點：通常小功率電機多采用單層繞組，功率較大的多為雙層短距繞組（削弱高次諧波、改善電勢和磁勢波形）；交流繞組相電動勢的計算公式與變壓器線圈電勢的相類似，但必須考慮分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)；由于氣隙磁場并不完全按正弦規(guī)律分布，交流繞組中存在諧波電動勢，對電機運行不利。第55頁/共90頁4.4交流繞組磁動勢單相繞組磁動勢三相繞組合成磁動勢基波單層集中相繞組的磁動勢單層分布相繞組的磁動勢雙層短距分布相繞組的磁動勢三相繞組合成磁動勢諧波圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢交流電機主磁通、漏磁通和漏電抗第56頁/共90頁57假設(shè)：繞組中的電流隨時間按正弦規(guī)律變化，不考慮高次諧波電流；槽內(nèi)電流集中在槽中心處；定、轉(zhuǎn)子間氣隙均勻，不考慮由于齒槽引起的氣隙磁阻變化，即氣隙磁阻是常數(shù)；鐵芯不飽和，忽略定、轉(zhuǎn)子鐵芯的磁壓降。第57頁/共90頁581.單層集中相繞組的磁動勢A相通交流電流i后，將產(chǎn)生一個2極磁場。每根磁力線所構(gòu)成的磁通閉合回路的磁動勢均為iNc。略去定、轉(zhuǎn)子鐵心中的磁阻，該磁動勢消耗在兩個氣隙中，每個氣隙中消耗的磁動勢為iNc/2。一、單相繞組磁動勢Z=6，p=1，三相單層繞組。q=1，即為集中繞組，每相只有1個整距線圈。第58頁/共90頁59磁動勢波形為矩形波。當線圈電流i隨時間按正弦規(guī)律交變時，矩形波的高度為矩形波的高度和正負隨時間變化，變化的快慢取決于電流的頻率。將氣隙圓周展開，得到磁動勢沿圓周的空間分布波形如圖所示。氣隙圓周某點的磁動勢表示由該定子磁動勢所產(chǎn)生的氣隙磁通通過該點氣隙的磁壓降。第59頁/共90頁60每極磁動勢沿氣隙分布呈矩形波，縱坐標的正負表示極性。由于電流隨時間按正弦規(guī)律變化，所以磁動勢波的高度也隨時間按正弦規(guī)律變化，但空間位置固定不變（磁軸不變）。磁動勢脈動的頻率決定于電流的頻率。這種空間位置固定不動，但波幅的大小和正負隨時間變化的磁動勢稱為脈振磁動勢

。第60頁/共90頁61將坐標原點取在線圈AX的中心線上，利用傅里葉級數(shù)將該磁動勢波形展開為如下級數(shù)形式ν=1稱為基波；ν=2，3，4，5...稱為諧波；偶數(shù)次諧波Fyv=0，即偶數(shù)次諧波不存在，ν=3，5，7....。第61頁/共90頁62單層集中繞組基波磁動勢基波磁動勢沿氣隙圓周有p個完整的正弦波，極對數(shù)為p。例如Z=12，p=2的三相單層繞組。q=1，每相有2個整距線圈。第62頁/共90頁632.單層分布相繞組的磁動勢以Z=18，p=1的三相單層繞組為例。每相有1個線圈組，q=3，每個線圈組有3個整距線圈。A1X1、A2X2、A3X3串聯(lián)成一個線圈組，構(gòu)成A相繞組。A相通交流電流i后，產(chǎn)生一個2極磁場。第63頁/共90頁64三個線圈分別產(chǎn)生磁動勢，其波形均為矩形波，且依次位移槽距電角α1度。采用磁動勢迭加原理，將三個線圈磁動勢相迭加，求得合成磁動勢：分布相繞組（q≠1）的磁動勢為階梯波。將坐標原點取在線圈組的中心線上，基波磁動勢表達式為第64頁/共90頁65各線圈磁動勢的基波分量為空間分布正弦波，和時間相量相似，可以用空間矢量來表示。磁動勢空間矢量的長度代表幅值的大小，矢量的方向代表幅值（線圈中心線）所處的空間位置。各線圈磁動勢空間矢量大小相等，相鄰線圈的磁動勢矢量夾角α1度。線圈基波磁動勢第65頁/共90頁66將各線圈的基波磁動勢矢量相加，即可得到分布相繞組磁動勢基波矢量。與線圈組電動勢的推導相似，一般情況下q個線圈構(gòu)成的線圈組，其合成磁動勢基波矢量幅值為kq1為基波磁動勢的分布系數(shù)，同電動勢的分布系數(shù)具有相同的物理意義。第66頁/共90頁67單層分布相繞組基波磁動勢基波磁動勢沿氣隙圓周有p個完整的正弦波，極對數(shù)為p。例如Z=36，p=2的三相單層繞組：q=3，每相有2個整距線圈。第67頁/共90頁683.雙層短距分布相繞組的磁動勢以Z=18，p=1，y1=7的三相雙層繞組為例。每相有2p=2個線圈組，每個線圈組有q=3個短距線圈。線圈A1X1、A2X2、A3X3成一個線圈組，線圈A4X4、A5X5、A6X6構(gòu)成另一個線圈組。A相通交流電流i后，產(chǎn)生一個2極磁場。第68頁/共90頁69采用磁動勢迭加原理，A1—A6中電流單獨作用，將A1A4、A2A5、A3A6分別看成是一個線圈，形成了一個單層整距分布繞組；X1—X6中電流單獨作用，將X1X4、X2X5、X3X6分別看成是一個線圈，形成另一個單層整距分布繞組。雙層短距分布相繞組相當于兩個單層整距分布繞組。第69頁/共90頁70同上述分析，兩個單層分布相繞組產(chǎn)生的磁動勢均為階梯波。第70頁/共90頁71將兩個階梯波疊加合成，即得雙層相繞組磁動勢，其波形仍為階梯波。第71頁/共90頁72將兩個單層整距分布繞組的基波磁動勢矢量相加，得雙層短距分布相繞組磁動勢基波矢量：ky1為基波磁動勢短距系數(shù)，同電動勢短距系數(shù)具有相同的物理意義。單層整距分布繞組的基波磁動勢第72頁/共90頁73雙層短距分布相繞組磁動勢基波幅值Fmφ1稱為雙層短距分布相繞組脈振磁動勢的振幅，它表示相繞組脈振磁動勢幅值的最大值kN1=ky1kq1為基波磁動勢繞組系數(shù)N為雙層繞組每相串聯(lián)匝數(shù)I=aIc為相電流有效值第73頁/共90頁74將坐標原點定于相繞組軸線（線圈組中心線）處，從而雙層短距分布相繞組基波磁動勢的表達式為第74頁/共90頁75對于相繞組磁動勢中的ν次諧波，采用同樣的方法可以推導出，當坐標原點取在相繞組軸線上，其磁動勢的表達式單相繞組磁動勢的性質(zhì)是脈振磁動勢，它既是時間的函數(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；ν次諧波磁動勢幅值與kNν成正比，與ν成反比，因此，可以采用短距和分布繞組來削弱高次諧波。單相繞組磁動勢特點第75頁/共90頁76A、B、C三相對稱繞組流過三相電流對稱電流，設(shè)三相電流瞬時值表達式如下二、三相繞組合成磁動勢基波A、B、C每相繞組產(chǎn)生的磁動勢均為脈振磁動勢，其基波的幅值位于各相繞組軸線上。第76頁/共90頁77三相繞組軸線在空間相差120°電角度，各相繞組磁動勢基波空間相位差為120°電角度。將空間坐標原點取在A相繞組的軸線上，于是三相繞組脈振磁動勢基波的表達式分別為ωt=90°第77頁/共90頁78三相合成磁動勢基波表達式為三相合成磁動勢基波幅值這是一種行波，即三相合成磁動勢基波在空間旋轉(zhuǎn)，波幅不變，是旋轉(zhuǎn)磁動勢。t=0θ=0t=t1θ=ωt1t=t2θ=ωt2第78頁/共90頁79三相合成磁動勢基波旋轉(zhuǎn)的電角速度和轉(zhuǎn)速某相電流達到正最大值時，合成磁動勢與該相繞組的軸線重合。旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(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)磁動勢的轉(zhuǎn)向。第79頁/共90頁80三相對稱繞組通入三相對稱電流產(chǎn)生的三相合成磁動勢基波是一個波幅恒定不變的旋轉(zhuǎn)磁動勢，其幅值等于每相脈振磁勢振幅的3／2倍；合成磁動勢基波的轉(zhuǎn)速與三相電流的頻率和繞組的極對數(shù)有關(guān)；當某相電流達到最大值時，合成磁動勢的波幅剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上；電流在時間上經(jīng)過多少角度，合成磁動勢在空間上轉(zhuǎn)過相同的電角度；旋轉(zhuǎn)磁動勢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)磁動勢改變轉(zhuǎn)向。三相繞組合成磁動勢基波的特點總結(jié)如下：第80頁/共90頁81例一臺三相異步電動機，定子采用雙層短距疊繞組，Y聯(lián)接，定子槽數(shù)Z=48，極數(shù)2p=4，線圈匝數(shù)Nc=22，節(jié)距y1=10，每相并聯(lián)支路數(shù)a=4，定子繞組相電流I=37A，f=50Hz，試求：

(1)A相繞組所產(chǎn)生的磁動勢基波；

(2)三相繞組所產(chǎn)生的合成磁動勢基波及其轉(zhuǎn)速。解極距槽距電角每極每相槽數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù)第81頁/共90頁82短距系數(shù)分布系數(shù)繞組系數(shù)①

每相脈振磁動勢基波的振幅第82頁/共90頁83將空間坐標原點取在A相繞組的軸線上，A相繞組脈振磁動勢基波的表達式為三相合成磁動勢基波幅值合成磁動勢基波的表達式為合成磁動勢基波的轉(zhuǎn)速第83頁/共90頁84三、三相繞組合成磁動勢諧波三相合成磁動勢及其基波A、B、C相繞組磁動