电机学课件-非正弦磁场下绕组的感应电势

第三篇绕组第13章绕组电势之213.2非正弦磁场下绕组的感应电势13.2非正弦磁场下绕组的感应电势

电机谐波磁场的含量特点

-----只含奇数次正弦项

---------为什么？想一想。。。电机磁场：原镜双对称齿谐波-----一种特殊的谐波电势定义定义1齿谐波定义2一阶齿谐波定理及其证明说明谐波的节距系数、分布系数、绕组系数为负，没有物理意义，只有数学意义-------负号是由三角函数引起的。齿谐波磁场分类

------了解即可。星形接法线电势：三次相消星形接法

可见：星形接法的线电势中，3及3的倍数次谐波电势，由于相位相同而相互抵消。因此，3及3的倍数次谐波电势，存在于相电势中，而不存在于线电势中。 由于线电势中没有三次谐波，故线电压中亦没有三次谐波，也不会在三相负载中产生三次电流。 注意：相电势、相电压中仍有三次谐波。也会在单相负载中产生三次电流。角形接法线电势----三次内耗

线电压----三次为零角形接法

可见：角形接法时，由于形成环流，3次谐波电势，内耗于3次阻抗上。

3次谐波电势，存在于相电势中，也存在于线电势中。 但是，相电压、线电压中没有三次谐波。因此不会在单相负载、三相负载中产生三次电流。 注意：由于角型接法内有三次环流，导致损耗增加，效率降低，故一般不予采用。谐波电势的弊端1发电机的谐波电势给负载提供谐波电流，降低电动机负载的运行性能：损耗增加、温升增加、效率降低。2发电机的谐波电势引起的谐波电流也会降低发电机本身的运行性能：损耗增加、温升增加、效率降低。3发电机谐波电势引起的谐波电流建立的电磁场还可能对邻近产生通信干扰。抑制一般谐波电势的三个方法短距分布改善主极磁场-------不要求短距抑谐原理：推导（间观）短距抑谐原理：图解（直观）短距1/6极距，即

节距取5/6=0.8333极距为了消除5次谐波，短距1/5极距。此时，ky5=0，ky7=0.59，ky1=0.95。为了消除7次谐波，短距1/7极距。此时，ky7=0，ky5=0.43，ky1=0.97。为了同时抑制5、7次谐波，短距1/6极距。此时，ky5=0.26，ky7=0.26，ky1=0.97。谐波的节距系数谐波的分布系数

阶梯波比矩形波更接近正弦波-----说明分布有抑谐作用。分布抑谐的直观理解集中绕组的磁势为矩形波；分布绕组的磁势为阶梯波。抑制齿谐波电势的三个方法斜槽分数槽------------不要求其他---------------不要求斜槽----削弱齿谐波1斜槽的定义：电机的槽本来是平行于圆柱面母线的。现在，为了某种目的，人为地将槽扭斜，使之与母线交成一定角度。如图所示，扭斜的角度记为β。2斜槽对基波电势的影响：斜槽因数沿母线方向把斜槽均分为无穷多段，每一段都用其在母线上的投影取代。则斜槽中的导体可以看作是一个无穷多段直导体串联的分布绕组。而直槽中的导体可以看作是一个无穷多段导体串联的集中绕组。显然，分布绕组的电势小于集中绕组的电势。斜槽引起的这个减小，以斜槽因数计及。2基波电势的斜槽因数设对基波电势言，相邻导体间的相位差为α→0，导体数为q→∞，整个导体斜过的电角度（弧度）为β=qα，斜过的距离记为c。因此，斜槽因数可由分布因数导出。3谐波电势的斜槽因数v次谐波的斜槽因数为：3续1：斜槽因数的变化规律4如何消除ν次谐波？要消除第v次谐波，只要使该次谐波的斜槽因数，即：可见，只要使斜过的距离等于该次空间谐波的波长，导体内的v次谐波电势便互相抵消，如下页图所示。4续15如何消除一阶齿谐波？要消除一阶齿谐波电动势，则为使两个一阶齿谐波都能得到削弱，通常取：