第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁动势

1、第六章第六章 交流电机电枢绕组交流电机电枢绕组的电动势与磁动势的电动势与磁动势 交流电机主要包括异步电机和同步电交流电机主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具有机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。共同之处，又各有其自身特点。 共同之处在于定子铁心和绕组，不同共同之处在于定子铁心和绕组，不同之处在于转子结构和绕组。之处在于转子结构和绕组。 交流电机的共同问题包括：交流电机的共同问题包括：(1)三相交流绕组的结构；三相交流绕组的结构；(2)三相交流绕组产生的磁势分析；三相交流绕组产生的磁势分析；(3)三相交流绕组产生的感应电势分析三相交流绕组产生的感应电势分

2、析； 同步发电机定子结构同步发电机定子结构汽轮发电机定子下线汽轮发电机转子1汽轮发电机转子2汽轮发电机转子4水轮电机组装水轮电机组装异步电动机的种类异步电动机的种类从不同角度看，有不同的分类法：从不同角度看，有不同的分类法：（1）按定子相数分有）按定子相数分有 单相异步电动机；单相异步电动机； 两两相异步电动机；相异步电动机； 三相异步电动机。三相异步电动机。（2）按转子结构分有）按转子结构分有 绕线式异步电动机；绕线式异步电动机； 鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机

3、。此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。步电机、高转速异步电机等等。机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。流。鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子

4、绕组。(2) 绕线式转子绕线式转子 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiCiAiBitmIo0n规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()电流出电流出( )

5、电流入电流入CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t 600mIoSNSNAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：2. .动画动画0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomINSNS0t 即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场

6、的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 0分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30000 np=1时时0mICiBiAi tiomINSAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2时时BiCiAiit mI0分分）转转/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/( 6010分分转转pfn 2p180分）转/( 50011p360分）转/

7、( 0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速)f(Hz501 3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。AXYCBZ分分）转转/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS0nn 如果如果:0nn %s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n= =975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1= =50 Hz。试

8、求电动机的。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns异步电动机的基本工作原理异步电动机的基本工作原理 同步发电机的基本工作原理同步发电机的基本工作原理tEtlBBleBBmmmsinsinsin则设)240sin()120sin(sin120000tEetEetEeWVUmWmVmU则相相、相、磁力线依次切割，此相差由于三相绕组在空间彼一相电动势4.44NEfNK与变压器电动势公式相似与变压器电动势公式相似绕组系数绕组系数=分布系数分布系数短距系数短距系数每相串联匝数每