交流电机磁动势

第六章交流绕组的磁动势,主要内容1单相绕组的磁动势脉振磁动势2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,目的：研究交流绕组磁势的大小、性质和在气隙中的分布规律。交流电流的磁势比较复杂，它不仅是时间函数，而且是空间函数。假设绕组中的电流随时间按正弦规律变化，不考虑高次谐波电流；槽内电流集中在槽中心处；定、转子间气隙均匀，不考虑由于齿槽引起的气隙磁导变化，即气隙磁导是常数；铁芯不饱和，忽略定、转子铁芯的磁压降。,导体线圈线圈组三相对称绕组从简单到复杂,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,旋转磁势,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,可认为磁动势主要消耗在两个气隙中,假定线圈匝数为Nc，电流为ic，则线圈产生的磁势fc=Ncic。按全电流定律，在磁场中沿闭合路径的磁位降应等于该闭合磁力线的全电流：Ncic。由于它两次经过气隙，忽略铁心磁位降，则每个气隙磁势应为：fc=Ncic/2。以此类推，整个气隙中的磁势大小均为fc=Ncic/2。,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,每个气隙上的磁动势为：,它不仅是时间函数，而且是空间函数。,时间函数,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的空间函数,取绕组轴为纵坐标轴y，铁心内圆周长为横轴,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的空间函数,=0,整个磁势的高度随时间作正弦变化，但空间位置不变脉振磁势，脉振磁势的频率取决于线圈中电流频率。,Fc,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的波形,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的波形,电流随着时间按正弦规律变化，则矩形波的幅值大小随时间按正弦规律变化,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,以基波为例既是时间的函数，又是空间的函数。当一定，在一个固定位置，即其磁势的大小随时间为余弦变化。当t一定，在一个固定时刻，在整个气隙，其磁势呈正弦变化。,f(,t),x,Fm1,t1,t2,t3,t4,0,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,（1）当t一定时，即磁势在空间随为正弦分布；当一定时，在时间上随t按正弦规律振动。（2）不论何时，f1有正、负最大值脉振磁势,结论：,f(,t),t1,t2,t3,t4,0,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,q个脉振磁势在空间相差个槽矩角,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,线圈组基波磁动势幅值为,Fq1=qFc1Kd1,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,线圈组基波磁动势幅值为,分布因数,Fq1=qFc1Kd1,单层线圈组基波磁动势瞬时值为,短距系数,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,p对极电机有p个（单层）线圈组（每组q个线匝）串联或并联，组成a条并联支路，构成相绕组,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,每相绕组基波磁动势瞬时值为,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,每相绕组基波磁动势幅值为Fph,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,五、单相基波脉振磁动势的分解,单相脉动磁动势的分解,1.,(1),(2),(3),(4),(5),随着t的增加，可看成整个波形在右方前进及在圆周为旋转波。,2.,随着t的增加，可看成整个波形在左方前进及在圆周为旋转波。,结论：,空间脉振磁势可以分解为2个旋转分量，每个旋转分量的振幅只有原脉振磁势的一半。旋转角速度均为且方向相反。f与f合成的F始终在轴线上。单相产生的F为脉振，可以分解为2个旋转分量f与f。只是一种分析方法，并非说单相产生的F既是脉振又是旋转磁势。当f与f同时出现在=/2时，合成F有最大值。,t,t,F,F+,F-,=0,=,的正方向,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,五、单相基波脉振磁动势的分解,则转速n1为,n1为旋转磁势的同步转速,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,产生圆形旋转磁场,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,.,31,旋转电枢磁势的形成,.,32,.,33,.,34,.,35,.,36,.,37,.,38,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三