交流电机电枢绕组的电动势与磁通势.ppt

交流电机电枢绕组的电动势和磁通势，电枢是电机机电能量转换的核心部分。直流电动机电枢：转子交流电动机电枢：定子、交流电动机电枢绕组的要求可以检测到一定大小和波形为正弦的电动势三相电动机：三相电动势对称，因此电枢绕组的每个线圈除了一定的灯数外，还必须在一定规律的内部圆空间内分配和连接。排列绕组时，可以同时满足电动势要求和绕组磁通电位生成要求。6.1交流电动机电枢绕组的电动势，1，线圈的感应电动势，本节讨论了正弦分布，以同步速度旋转的旋转磁场在定子绕组中感应的电动势。-离开坐标原点的电气角度，-1/秒旋转电气角度，导体电位，1，线圈的感应电动势，1，整个线圈的电动势，如果设定为在电气角度内通过的磁通量，则每个极磁通量为：1，线圈的感应电动势，1，整个线圈的电动势，整个线圈短距离线圈的节距缩短角度为：短距离线圈电动势的瞬时值为：-线圈的螺距系数，2，线圈组的感应电动势，2，线圈组的感应电动势，线圈组的总电动势为q线圈的电动势的相位值，-线圈的分布系数，2，线圈组的感应电动势，线圈组电动势的有效值为：- q线圈，3，相绕组的感应电动势-相电势，单层绕组：各相绕组有p线圈组，并联支数a，各线圈绕组有Ny，各支路串联灯：单层绕组电动势的有效值为：双绕组：各相绕组有2p线圈组，各支串联灯数：双绕组相电动势的有效值为：旋转磁场的气隙磁密度分布波形不是理想的正弦波，电动势包含谐波。使用短距离和分布结构的交流绕组可以减弱各相电动势的谐波含量，改善电动势波形。第三，相绕组的感应电动势-相电势，相电动势的谐波电动势有效值：计算相电动势后，根据星形或三角形的折叠，可以找到反电动势。三相六极异步电动机，额定频率50Hz。定子插槽数36，绕组为单层全距离分布绕组，每个相两个分支，每个线圈每绕组40转，每个相绕组的基本感应电势为200V，并查找每个极的磁通量。一台三相异步电动机，pn=40kw，u1n=380v，I1N=75A，nN=1430r/min，定子三角形连接，双层绕组，四向，48插槽，y1=，解决方案：基本绕组分布因素，基本磁电位振幅：11谐波绕组分布因素：11次谐波磁电位振幅：基本速度：11次谐波速度：11次谐波速度：11次谐波速度与基本速度相反。三相四极交流电动机具有双分布短绕组，y连接，插槽数z=36，线圈串联灯ny=2，气隙基准波极的磁通量，(1)基本绕组系数；(2)绕组基本电位；(3)对于每个相电流，求每个相基本波磁电位振幅。并行分支a=1，查找：分类：(1)根据相位数：分为单相、两相、三相和多相绕组。(2)根据插槽的级别：分为单绕组和双绕组。单层绕组可以分为链、交叉和同心绕组。双绕组可以分为堆栈绕组和波绕组。(3)根据每极相位槽数：分为整数槽和分数槽绕组。6.2交流电动机电枢绕组，6.2交流电动机电枢绕组，(1)各相电动势和相磁力波形试图接近正弦波。也就是说，必须将谐波成分最小化。(2)对于三相绕组，每个相位的电动势和磁电势需要对称(相等大小和相位互差120)，三相阻抗也必须相同。(3)绕组用铜量少，绝缘特性及机械强度可靠，热条件良好。(4)绕组的制造、安装和维护方便。交流绕组的基本要求：三相双层绕组很好地满足交流绕组的基本要求，因此，三相双层绕组一般用于现代电力交流电动机。6.2交流电动机电枢绕组，1，交流绕组的一些基本原理和基本量，1，电气角度和机械角度极对数：表示电动机主极的对数，通常用p表示。电角度：在电机理论中，一对磁极所占用的空间距离称为360的空间电角度。机械角度：圆周的实际空间角度为机械角度360。显然，电气角度=非常对数的机械角度。6.2交流电动机电枢绕组，2，线圈构成交流绕组的单元由1转或多转连接组成，各有两个引线，分别称为第一端和第一端。一、交流绕组的一些基本知识和基本量、6.2交流电动机电枢绕组、相绕组、单相绕组组成、3、节距、极距：极距表示电动机主磁极在电枢表面所占的长度。有两种方法可用的插槽数。空间长度：完整缠绕：短缠绕：长距离缠绕：节距：一个线圈的两条边与定子圆周的距离，通常通过插槽数计算。第一，交流绕组的一些基本知识和基本量、4、槽距离角、5、每极相位槽数、两相邻槽之间的距离以电气角度表示，称为槽距离角。标记的每个极下的每个相位绕组占用的插槽数。称为整数槽绕组的整数。分数，称为分数槽绕组。6.2交流电动机电枢绕组，2，交流绕组的排列和连接，2，线圈的电流方向，1，极距离的计算，理论分析和实际证明，仅在相邻磁极内属于一相绕组，相邻单极距离的线圈侧具有相反方向电流的情况下，才能设置极数以满足给定磁力和磁场的要求。示例：插槽数，显示：极距离必须超过6个插槽。3、相位带确定，根据对称要求，每个相位绕组必须在定子内圆中占用相同的插槽数。属于每个相的插槽不集中在一起，而是按照微波对称均匀分组。、第二、交流绕组阵列和连接，3、晶体相位带，每个极距离内有一个组，每个组包含的插槽数是每个极的相位插槽数。每个极中属于同一相位槽的区域称为“相位带”。每个相位带是60度电角。4，画定子槽展开图，2，交流绕组排列和连接，三相绕组排列和连接方法，计算极距；计算每个极的相位槽数；分割拓朴区带。配置螺旋组。根据极性的电流方向的要求各构成一相绕组。三相单层绕组，单层绕组的每个槽只有一个线圈角；因此，总绕组的线圈数等于总插槽数的一半。三相单层绕组更适合于10KW以下的小型三相异步电动机，在大中型电动机中很少采用。1，计算极距离，2，计算每个相位的插槽数，3，相位频带分割，极马达为每个极距离的三相频带，总定子共六相频带；因此，如果将定子槽分成6等分，则分别称为a、z、b、x、c和y相位带。示例：插槽数，三相单线圈，4，构造线圈组，三相单线圈，4，构造线圈组，同心线圈：每个线圈轴匹配，每个线圈节距不相同。同心绕组的优点：末端相互交错，重叠数少。布局方便，散热好。缺点：线圈大小不一样，布线不方便。三相单层绕组，四相和三相双绕组，电动机的每个插槽分为上下两层，线圈的一侧放置在与特定插槽数(节距y1)相距一定距离的其他插槽的下半部分。双绕组的线圈结构类似于单层绕组，但由于一个插槽可以放置两个线圈边，因此双绕组的线圈数和插槽数相同。根据双绕组线圈形状和末端连接，三相双绕组可以分为堆叠绕组和波绕组两类。只有下面的双层缠绕线在下面说明。1，计算极距离，3，计算每个极的相位插槽数，例如，插槽数，2，节距选择：使用短线圈，插槽角度，4，三相双绕组，4，相位带分割，5，绘制展开模式和配置线圈组，四相和三相双绕组，如果将属于同极下同相频带的线圈依次组合到一个线圈组中，则可以获得四个线圈组：a相1-2-3、10-11-12、19-20-21、28-29-30。同样，b，c二相也有四个线圈组，每个组有四个。四组线圈的电动势大小相同，但同相两个相邻相位带的线圈组电动势相位相反。图：a相线圈线圈的连接图(一个平行分支)；图：a相线圈线圈的连接图(两个平行分支)；堆叠线圈之间的连接线很长。耦合线太多，不易捆绑，重量不平衡。绕组转子经常使用波浪绕组。1，单相绕组的磁电位-脉冲振动磁电位，线圈组的磁电位，单相绕组的磁电位，三相绕组的总磁电位，线圈是构成绕组的最基本单位，(1)在整个线圈的磁电位，a线圈的边缘切断和展开电动机，得到磁电位波形。整个线圈的磁力在空间中以最大值为iNy/2的矩形波分布。线圈中的电流随时间变化为正弦定律，矩形波的振幅也随时间变化为正弦定律。(a)线圈流动的电流为：时，矩形波的最大磁电势随时间变化：1，单相绕组的磁电势-脉冲磁电势，(1)与空间位置相关的整个线圈的磁电势。我们不改变这个空间位置，振幅随时间变化的磁力称为脉动力。脉搏的频率是交流电流的频率。四极整线圈的磁势，p对极磁通势波形只是周期数增加了p倍。一、单相绕组的磁电位-脉冲磁电位、(a)整个线圈的磁电位、感应电动机整个线圈磁通电位分布和大小变化规律：空间中矩形波的分布；大小随时精简正弦波的变化。1，单相绕组的磁电位-脉冲振动电位，(1)整个线圈的磁电位，1，单相绕组的磁电位-脉冲磁电位，(a)整个线圈的磁电位，矩形波与默认波3，5，7.谐波，1)通过傅立叶级数计算整个线圈的磁电位、基本和每个奇数谐波磁电位的振幅得出的结果：计算基本波和每个奇数谐波的振幅后，动态电位振幅为：(2)线圈组的磁电位，1)整个线圈的线圈组磁电位，分析过程：线圈组由q个线圈连续，每个线圈的灯数相等，相同的电流如图所示，由于三个线圈连续成为线圈组，相邻线圈从空间位置分离到槽距离角度电角，因此每个线圈产生的矩形波磁电位也相互移动到一个电角。把这三个线圈的磁硬币上相加，就得到图中所示的梯子形状的波。(b)线圈组的磁势，1，整个线圈的线圈组磁势，矩形波分解为基座和一系列奇数谐波。其中基波之间的空间位移角度也是电角度。将q线圈的基本磁电势逐点相加，得到基本合成磁电势的最大Fq1值。基本磁电势在空间中按正弦定律分布，在波形图中，将空间矢量相加，而不是磁电势的逐点相加。将这个q空间矢量相加，就得到了一组线圈的基本磁电势的振幅。(b)线圈组的磁电位，1，整个线圈的线圈组磁电位，-表示相同灯数的分布绕组的默认磁电位比相同灯组绕组(q个线圈集中在一个槽中的线圈)的基本磁电位减少系数，(b)线圈组的磁电位，1，整个距离线圈的线圈组磁使用分布绕组可以减少基本合成磁通电位，但5，7.像这样的谐波磁通电位进一步减弱。使用分布绕组是提高磁通电位波形的有效措施之一。降低谐波含量，磁通势波形接近正弦波。(b)构成两个完整的线圈组，其中线圈组的磁势，1，整个线圈的线圈组磁势，2，短程线圈的线圈组磁势，两级绕组的实际连接，空间中相互之间的位移是线圈螺距的短角度。等效双层全距离绕组，(2)线圈组的磁电势，2，短程线圈的线圈组磁电势。两组线圈是单层全距离绕组，空间差的电气角度正好等于线圈节距比总距离减少的电气角度。上下参考磁势及其合成：以参考波作为矢量合成磁势：(2)线圈组的磁势，2，短程线圈组磁势，短程线圈组基本合成磁势的幅度：-参考磁势的俯仰系数，(2)线圈组的磁势，2，1，单相绕组的磁铜币上-脉冲振动电位，(3)相绕组的磁电位，基本合成磁铜币上振幅：定义：-基本绕组系数，-相绕组的串联灯总数，因此：磁铜币上基准振幅：磁铜币上谐波振幅：单相绕组基本磁场振幅的位置与绕组的轴线一致。谐波数越高，振幅越小。单相绕组脉冲振动磁电位的基本磁电位振幅；谐波磁电势的幅度。单相交流绕组产生磁电位特性，脉冲磁电位；空间位置固定。振幅随时间变化。振幅脉冲频率是电流频率。二相和三相绕组的磁势-旋转磁势，a，b，c三相脉冲磁势基本表达式：三相对称绕组中的三相对称电循环产生旋转磁场。旋转磁场，极性和大小恒定的速度旋转的磁场。二极机器旋转磁势，四极机器旋转磁势，对称三相绕组，灯数相等；直线直径相同。定子圆周互差120对称分布。对称三相电流，有效值相同；相位互差120。2，3相绕组的磁移动电位-旋转磁电位，=0，3相绕组的基本合成磁电位：2，3相绕组的磁移动电位-旋转磁电位，3相绕组的基本合成磁电位的幅度：-相数，I-各相电流的有效值，二相和三相绕组的磁电位-旋转磁电位，三相基本合成磁电位振幅首先位于a相绕组的轴上，然后位于b相，c相绕组的轴上；基本合成磁电势的旋转方向是电流的相序方向。，1)三相基本合成磁电位是旋转磁电位，旋转方向是电流的相序，即在前导电流中延迟电流相、两相和三相绕组的磁电位-旋转磁电位，在对称三相绕组中通过对称三相电流时设置的三相基本合成磁电位的特性如下：2)振幅F1保持不变，是每个相脉冲动态电位的三分之二倍。振幅恒定，旋转