电机学课件电动势及磁势解读.ppt

1、第四章交流绕组及其电动势和磁通势、4.1交流绕组的构成原则和分类、4.2三相双绕组、4.3三相单层绕组、4.4正弦磁场下交流绕组的感生电动势、4.5感生电动势中的间谐波、通过4.6正弦交流时的单相绕组的电动势、通过4.7对称三相电流时的三相绕组的电动势一、 构成原则1 .合成电动势和合成电动势的波形必须接近正弦形(基波、间谐波)2.三相绕组对称(节距、匝数、线径相同，空间相互差电角度)(即保证各相电动势的电动势对称性，电阻电抗相同)3.铜消耗减少4 .绝缘可靠，机械散热条件好，制造方便，二、交流绕组分类按相数分为单相、三相、多相按槽内层数分为单层(同心式、链式、交叉式)、两层(重叠绕组、波浪绕

2、组)的短距离y。 3 .槽步距角(电角度):4 .极每相槽数q: 5 .电角度=p360=p机械角度校正将测量电磁关系的角度称为电角度(电角度)。 电动机圆周在几何学上所占的角度为360，称为机械角度。 另一方面，从电磁来看，一对磁极占据空间的电角度为360。 通常，对于p对极电动机，电角度=p机械角度。 并列早午餐数a， 7 .相带： 60度相带将一个磁极分割成m部分，各自所占的电角度120度相带将一对磁极分割成m部分，各自所占的电角度8 .极相组在一个磁极下将属于同一相(即一个相带)的q个线圈以一定的方式串联成一组9 .线圈组数=线圈特征：在槽内设置上下2个线圈边的线圈组数与槽数Q1 (定

3、子)线圈组数=Q1/q的各相线圈组数相等，各线圈卷数是=槽导体数/2的各线圈组的卷数，改善电动势、磁通势的波形线圈的尺寸相同，卷绕端部排列分类绕组相邻的2个串联绕组中，下一个绕组与前一个绕组重叠，波浪绕组连接2个的线圈有利于波浪状前进的4.3三相单层绕组1，特征：各槽内仅1个线圈边线圈的个数，Q1/2线圈组的个数=Q1/2q各相线圈组的个数=， 各线圈卷数Nc=各槽导体数各线圈组的卷数qNc各相串联卷数N=与各相总串联卷数/a相等的2ma (即每支路的卷数)、二、优点：界限线便利槽的利用率高，不能形成短距离(电气性能)波形差三， 分类同心式绕组由不同间距的同心线圈组成的链式绕组由相同间距的同心

4、线圈组成，由不等间距的线圈组成，节省铜线，4.4正弦磁场下交流绕组的感生电动势一、一根导体的3 .基波电动势的大小：式中：每个磁极的基波电动势的大小。二、匝电动势和短力矩系数，短力矩系数：三，线圈电动势和线圈数为Nc匝数，四，由线圈群电动势和分布系数q个线圈组成，集中绕组：分布绕组：分布系数：绕组系数： 由于每一相有p个线圈组，所以每相的串联匝数相对于二重绕组，由于每相有2p个线圈组，所以在每相的串联匝数式中，a为并联早午餐数，如果知道定子槽数，则每槽的导体数为z， 对于电动机总导体数而言，若设每相全部线圈串联匝数为N=线电动势星接时、即每槽的导体数为z，则对于电动机总导体数而言，若设电动机总

5、匝数为每1相的全部线圈串联匝数为N=线电动势星接时接时，4.5感生电动势中的间谐波，由于磁场波形相对于磁极中心线左右对称在间谐波磁场中没有偶次谐波(P114参照11一，间谐波电动势的间谐波电动势间谐波磁场的极对数： p=p p浪涌磁场的极对数间谐波磁场的极间距：=/浪涌磁场的极间距间谐波磁场的槽步距角： d=d，高次谐波磁场的转速： nr=ns主磁极的转速(同步转速) 间谐波感生电动势频率： fv=pv* nv/60=vp ns/60=vf1间谐波感生电动势的音调系数kpv间谐波感生电动势的分布系数kdv间谐波感应电动势的绕组系数kwv=kpv kdv高次谐波电动势(相值) Ev=4.44 f

6、NRwrr，2 .高次谐波电动势的高次谐波次数v， 与一对极下齿数Q1/p具有特定关系的间谐波即v=Q1/p1=2mq1的间谐波的特征kWV(V=2mq1)=kW1 3、间谐波的相电动势和线电动势E=EL EL中的3次及3的倍数间谐波3k次间谐波电动势同相位、振幅相同，因此星接时的线电动势为零回波4、间谐波弊端使电动势波形恶化，增加发电机自身的能源消费，影响电功耗，干扰相邻的通讯线路。 二、去除间谐波电动势的方法由于Ev=4.44fNRwvv，可以通过减小KWr和r来降低Er 1。 采用短距离绕组，采用分布绕组，减少。 3 .改善主磁场分布4 .斜曹或斜极，4.6正弦交流电通过时单相绕组磁通势空气隙均匀，正弦交流电电流，Nc匝数通过时，各空气隙上的磁通势为：结论：波形：矩形波脉动磁通势：空间位置固定，振幅大小和方向随时间变化的磁通势。 分解：其中：用电角度表示的空间距离。 基波磁通势振幅：间谐波磁通势的振幅：基波磁通势的性质：正弦规则变化的脉动磁通势。 二、分布绕组的磁通势1、分布绕组的磁通势(q个) 2、二重短矩分布绕组的基波磁通势、三、单相绕组的磁通势相电流为I、每一相的串联匝数n、绕组并联支路数a、单相磁通势为：的振幅为单相磁通势的振幅的一半的转速： 4.7流过对称的三相电流时的三相线圈的磁通势1 .圆形旋转磁通势数学法分解后进行加法运算的三相合成磁通势为：解