知識資料第二十七章感應(yīng)電動機（一）（新版）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁第27章感應(yīng)電動機27.1.3交流繞組的磁動勢（1）因為各對極下的磁動勢和磁阻組成一個對稱的分支磁路，所以一相繞組的磁動勢就等于一個極相組的磁動勢，即，其坐標(biāo)原點位于相繞組的軸線處。上式表明，單相繞組的基波磁動勢在空間隨θs按余弦邏輯分布，其幅值正比于每極下每相的有效串聯(lián)匝數(shù)Nkw1/2p和電流iΦ。若繞組中的電流隨時光作余弦變化，有式中，F(xiàn)Φ1——單相繞組產(chǎn)生基波磁動勢的幅值，上式表明單相繞組的基波磁動勢在空間隨θs角按余弦邏輯分布，在時光上隨ωt按余弦邏輯脈振；這種從空間上看軸線為固定不動，從時光上看其大小不斷地隨電流的交變而在正、負(fù)幅值之間脈振的磁動勢（磁場），稱為脈振磁動勢（磁場），脈振磁動勢的脈振頻率取決于電流的頻率。從物理上看，脈振磁動勢屬于駐波，強調(diào)指出，磁動勢的空間分布邏輯應(yīng)與隨時光而變化的邏輯區(qū)別清晰?？臻g分布用以電角度計的空間位置角θs的函數(shù)表達(dá)，隨時光變化的邏輯用時光t的函數(shù)表達(dá)，單相繞組的諧波磁動勢按照傅氏級數(shù)可知，線圈所產(chǎn)生矩形磁動勢波中還可分解出一系列高次（奇次）諧波磁動勢，其中ν次諧波分量為圖4－28不同眨眼時單相繞組的基波磁動勢圖4－28不同眨眼時單相繞組的基波磁動勢按照與基波磁動勢同樣的主意，把q個線圈以及雙層繞組上、下層線圈所產(chǎn)生的諧波磁動勢疊加，可得單相繞組的ν次諧波磁動勢為式中，kwν為ν次諧波的繞組因數(shù)；θs以相繞組的軸線處作為原點；FΦν為ν次諧波磁動勢的幅值，上式表明，諧波磁動勢從空間上看，是一個按ν次諧波分布，從時光上看，按余弦邏輯脈振的脈振磁動勢。（2）三相交流繞組磁動勢示一臺三相交流電機的定子繞組暗示圖，圖中各相繞組用一擴散線圈表示，虛線為各相線圈的軸線，B相繞組的軸線滯后于A相軸線120°電角度，C相軸線滯后B相軸線120°電角度。因為三相繞組在空間互差120°電角度，故三相基波磁動勢在空間亦互差120°電角度，若三相繞組中通以對稱正序電流，即則各相的脈振磁動勢在時光上亦互差120°電角度。將三個單相基波脈振磁動勢相加，即可得到三相繞組的基波合成磁動勢。說明：①對稱三相繞組中同有對稱三相正序電流時，基波合成磁動勢是一個正弦分布、以同步轉(zhuǎn)速向前推移的正向旋轉(zhuǎn)磁動勢波，②合成磁動勢的幅值為單相磁動勢幅值的3/2倍。③合成磁動勢所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場波，其效果與直流勵磁、用機械主意拖動的主磁極所形成的旋轉(zhuǎn)磁場波相同④當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢的幅值就與該相繞組的軸線重合。⑤三相基波合成磁動勢的轉(zhuǎn)向取決于電流的相序和三相繞組在空間的羅列次序，基波合成磁動勢總是從電流超前相繞組的軸線轉(zhuǎn)向電流之后相繞組的軸線。（6）當(dāng)ν＝3k(k=1，3，5，…)，即ν＝3，9，15，…時，這說明對稱三相繞組的磁動勢中不存在3次及3的倍數(shù)次諧波合成磁動勢。（7）當(dāng)ν＝6k+1(k=1，3，5，…)，即ν＝7，13，19，…時，這時合成磁動勢是一個正向旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速為ns/ν，幅值為的旋轉(zhuǎn)磁動勢。（8）當(dāng)ν＝6k-1(k=1，3，5，…)，即ν＝5，11，17，…時，這時合成磁動勢是一個反向旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速為ns/ν，幅值為的旋轉(zhuǎn)磁動勢。例題：有一臺三相異步電動機，2p=2，n=3000轉(zhuǎn)/分，Z=60，每相串聯(lián)總匝數(shù)N=20，fN=50赫，每極氣隙基波磁通=1.505Wb，求：（1）基波電動勢頻率、整距時基波的繞組系數(shù)和相電動勢；（2）如要消除5次諧波，節(jié)距y應(yīng)選多大，此時的基波電動勢為多大？解：(1)基波電動勢頻率極距每極每相槽數(shù)槽距角整距繞組基波短距系數(shù)基波分布系數(shù)基波繞組系數(shù)基波相電動勢(2)取基波短距系數(shù)基波相電動勢題2．一臺三相異步電動機，2p=6，Z=36，定子雙層迭繞組，，每相串聯(lián)匝數(shù)N=72，當(dāng)通入三相對稱電流，每相電流有效值為20A時，試求基波三相合成磁動勢的幅值和轉(zhuǎn)速？解：每極每相槽數(shù)槽距角基波短距系數(shù)基波分布系數(shù)基波繞組系數(shù)三相基波合成磁動勢幅值安匝/極旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速3．有一三相對稱交流繞組，通入下列三相交流電流：（1）（2）（3）定性分析其合成磁動勢的性質(zhì)（包括轉(zhuǎn)向）。答：（1）iA、iB、iC為三相對稱電流，則三相對稱繞組通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，轉(zhuǎn)向與相序一致（A-B-C）。（2）原三相電流正方向如圖（a）所設(shè)：

（a）（b）因iC=0,C相相當(dāng)于開路，則A、B兩相繞組串聯(lián)，又iA=-iB，則A、B兩相電流方向如圖（b）所示。它相當(dāng)于一相繞組通入一相正弦交流電流，故其合成磁動勢為脈動磁動勢。(3)iA、iB、iC為三相不對稱電流，故合成磁動勢為橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。轉(zhuǎn)向為A--C--BA。27.2感應(yīng)電動勢的基本知識27.2.1感應(yīng)電動機的用途與分類27.2.2感應(yīng)電動勢的基本結(jié)構(gòu)定子（靜止部分）1、定子鐵心作用：電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。2、定子繞組作用：是電動機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。3、機座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）1、三相異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。2、三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機旋轉(zhuǎn)。構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。（1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，囫圇繞組的形狀像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。鼠籠轉(zhuǎn)子分為：阻抗型轉(zhuǎn)子、單鼠籠型轉(zhuǎn)子、雙鼠籠型轉(zhuǎn)子、深槽式轉(zhuǎn)子幾種，起動轉(zhuǎn)矩等特性各有不同。（2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，普通接成星形，三個出