第4章 交流繞組

1、 第五、六章第五、六章 交流繞組交流繞組電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)1 交流繞組的交流繞組的構(gòu)成原則和分構(gòu)成原則和分類類2 三相雙三相雙層繞組層繞組3 正弦磁正弦磁場(chǎng)下交流場(chǎng)下交流繞組的感繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)4 通有正弦通有正弦電流時(shí)單相繞電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)組的磁動(dòng)勢(shì)5 通有三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.交流繞組的連接規(guī)律交流繞組的連接規(guī)律 2.正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 3.通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 4.通有對(duì)稱三相電流時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)通有對(duì)稱三相電流時(shí)的磁動(dòng)勢(shì) ce

2、導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小波形頻率三相對(duì)稱性 ftlvBtlvBlvBlvBe2sinsinsin)(mmmc601pnf t交流繞組的要求交流繞組的要求 交流繞組的基本要求分類分類按相數(shù)按相數(shù) ：?jiǎn)蜗嗪投嘞嗬@組；：?jiǎn)蜗嗪投嘞嗬@組；按槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌雍碗p層；按槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌雍碗p層； 按每極下每相槽數(shù)：整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽；按每極下每相槽數(shù)：整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽； 按繞法：疊繞組和波繞組。按繞法：疊繞組和波繞組。pZp360Z為電機(jī)槽數(shù)為電機(jī)槽數(shù) 2. 槽距角槽距角：相鄰兩槽中相鄰兩槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差 。20363602360Zp例圖中：例圖中：Z=363. 槽電動(dòng)勢(shì)星形圖

3、槽電動(dòng)勢(shì)星形圖 各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，相鄰槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，相鄰槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相位差相同。將各槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量畫在一起，組成一個(gè)位差相同。將各槽導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)相量畫在一起，組成一個(gè)星形，稱為槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。星形，稱為槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。4. 電角度電角度 磁密在空間為正弦分布，一對(duì)磁極便對(duì)應(yīng)于一個(gè)磁密在空間為正弦分布，一對(duì)磁極便對(duì)應(yīng)于一個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于完整正弦波，相當(dāng)于360。如果磁極極對(duì)數(shù)是。如果磁極極對(duì)數(shù)是p，整，整個(gè)圓周有個(gè)圓周有p個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于p 360。從幾何。從幾何的觀點(diǎn)來(lái)看，整個(gè)圓周只有的觀點(diǎn)來(lái)看，整個(gè)圓周只有360。 圓周的空間

4、幾何角度稱為機(jī)械角度，而圓周上對(duì)圓周的空間幾何角度稱為機(jī)械角度，而圓周上對(duì)應(yīng)于磁場(chǎng)分布的角度稱為電工角度，簡(jiǎn)稱為電角度。應(yīng)于磁場(chǎng)分布的角度稱為電工角度，簡(jiǎn)稱為電角度。電角度電角度p機(jī)械角度機(jī)械角度 5. 相帶120相帶 60相帶 120相帶 60相帶mpZq2m為交流繞組相數(shù)，為交流繞組相數(shù)，三相繞組，三相繞組，m3。 6. 每極每相槽數(shù)q三相單層繞組 例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并聯(lián)，并聯(lián)支路數(shù)支路數(shù)a=1，試?yán)L制三相單層繞組展開(kāi)圖。，試?yán)L制三相單層繞組展開(kāi)圖。步驟：步驟：畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；分相；分相；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈；構(gòu)

5、成線圈組；構(gòu)成線圈組；畫繞組展開(kāi)圖。畫繞組展開(kāi)圖。線圈線圈：在電機(jī)制造過(guò)程中，構(gòu)成交流繞組的基本單在電機(jī)制造過(guò)程中，構(gòu)成交流繞組的基本單元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈 。(a)單匝線圈單匝線圈 (b) 多匝線圈多匝線圈 (c) 多匝線圈簡(jiǎn)易畫法多匝線圈簡(jiǎn)易畫法 節(jié)距節(jié)距：一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊在鐵心圓周表面上所跨一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊在鐵心圓周表面上所跨的距離稱為節(jié)距，用符號(hào)的距離稱為節(jié)距，用符號(hào)y1表示，一般以槽數(shù)計(jì)。表示，一般以槽數(shù)計(jì)。y1 )(2)(2

6、米槽pDpZ) () ()(1長(zhǎng)距短距整距y 各個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值相等 相鄰線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位差為槽距角 單層繞組的線圈節(jié)距均為整距極距極距：一個(gè)磁極在鐵心圓周一個(gè)磁極在鐵心圓周表面上所占的范圍稱為極距表面上所占的范圍稱為極距，用符號(hào)，用符號(hào)表示，通常以用槽表示，通常以用槽數(shù)或長(zhǎng)度計(jì)。數(shù)或長(zhǎng)度計(jì)。單層疊繞組單層疊繞組A相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。線圈組線圈組線圈組線圈組線圈組線圈組：每相繞組中，每相繞組中， 相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱為一個(gè)線圈組。一個(gè)線圈組中的線圈個(gè)數(shù)為每極每相為一個(gè)線圈組。一個(gè)線圈組中的線圈個(gè)數(shù)為每極每相槽數(shù)槽數(shù)q。繞組并聯(lián)

7、支路數(shù)并聯(lián)支路數(shù) 每相的各個(gè)線圈每相的各個(gè)線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值相等，相位同效值相等，相位同相或反相。采用串相或反相。采用串并聯(lián)方式形成并聯(lián)方式形成a條條并聯(lián)支路。并聯(lián)支路。a = 1a = 2單層繞組每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax = p (極對(duì)數(shù)) 單層疊繞組三相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)單層疊繞組三相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。單層同心式繞組單層同心式繞組A相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)相展開(kāi)圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。三相雙層繞組 例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)例：一臺(tái)交流電機(jī)定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并聯(lián)支，并聯(lián)支路數(shù)路數(shù)a =2， y1=7，試?yán)L制三相雙層疊繞組展開(kāi)圖。，試?yán)L制三相雙層

8、疊繞組展開(kāi)圖。步驟步驟：畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；分相；分相；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈；構(gòu)成線圈組；構(gòu)成線圈組；畫繞組展開(kāi)圖。畫繞組展開(kāi)圖。二、疊繞組二、疊繞組 疊繞組：繞組嵌線時(shí)，相鄰得兩個(gè)串聯(lián)線圈中，疊繞組：繞組嵌線時(shí)，相鄰得兩個(gè)串聯(lián)線圈中，串聯(lián)時(shí)應(yīng)將極相組和極相組反向串聯(lián)，即首首相串聯(lián)時(shí)應(yīng)將極相組和極相組反向串聯(lián)，即首首相 為避免電動(dòng)勢(shì)或電流所形成的磁場(chǎng)互相抵消，為避免電動(dòng)勢(shì)或電流所形成的磁場(chǎng)互相抵消， 極相組的電動(dòng)勢(shì)、電流方向與極相組的電動(dòng)勢(shì)極相組的電動(dòng)勢(shì)、電流方向與極相組的電動(dòng)勢(shì)后一個(gè)線圈緊后一個(gè)線圈緊“疊疊”在前一個(gè)線圈上。在前一個(gè)線圈上。電流方向相反。電流方向相反。連把尾端引

9、出，或尾尾相連把首端引出。連把尾端引出，或尾尾相連把首端引出。雙層疊繞組展開(kāi)圖雙層疊繞組展開(kāi)圖(y1=7, a=2)。AX雙層疊繞組雙層疊繞組A相展開(kāi)圖相展開(kāi)圖(y1=7, a=2)。雙層疊繞組每相有2p（極數(shù)）個(gè)線圈組，每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax = 2p -1-2-3- -10-11-12-19-20-21- -28-29-30-圖：圖：A相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）相繞組線圈的連接圖（一條并聯(lián)支路）123192021101112282930圖：圖：A A相繞組線圈的連接圖（兩條并聯(lián)支路）相繞組線圈的連接圖（兩條并聯(lián)支路）1A1X2A2XXXAA1A1X2A2X 3 3 正弦磁場(chǎng)下

10、交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1 1、電動(dòng)勢(shì)的波形、電動(dòng)勢(shì)的波形tEtlvBblvesin2sin112 2、正弦電動(dòng)勢(shì)的頻率、正弦電動(dòng)勢(shì)的頻率感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率： 60pnf 同步轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速： pfn603 3、導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)的有效值、導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)的有效值 lBlBav12 將將 代入上式得導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)代入上式得導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì) 為為 1122. 2222flBfElfBflBE11222 二、整距線圈的電動(dòng)勢(shì)二、整距線圈的電動(dòng)勢(shì)11112EEEEc11)1(144. 42fEEcNc單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的有效值單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的有效值cN1144. 4

11、ccfNE 線圈有線圈有 匝，則線圈電動(dòng)勢(shì)為匝，則線圈電動(dòng)勢(shì)為匝電勢(shì)匝電勢(shì)y1 三、短距線圈的電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距因數(shù)三、短距線圈的電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距因數(shù)短距線圈的節(jié)距短距線圈的節(jié)距 ，用電角度表示時(shí)，用電角度表示時(shí)，節(jié)距為節(jié)距為 1y1801y單匝線圈的電動(dòng)勢(shì)為單匝線圈的電動(dòng)勢(shì)為 111110EEEEEc據(jù)相量圖中的幾何關(guān)系，得單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的據(jù)相量圖中的幾何關(guān)系，得單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的11111144. 490sin22180cos2pcfkyEEE 為線圈的基波節(jié)距因數(shù)，表示線圈短距時(shí)感應(yīng)為線圈的基波節(jié)距因數(shù)，表示線圈短距時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)應(yīng)打的折扣，電動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)應(yīng)打的折扣， 1pk90sin1)(

12、1)( 1111yEEkycycp有效值有效值 為為) 1(1cNcE111144. 4pcckfNE四、分布繞組的電動(dòng)勢(shì)，分布因數(shù)和繞組因數(shù)四、分布繞組的電動(dòng)勢(shì)，分布因數(shù)和繞組因數(shù) 個(gè)線圈的合成電動(dòng)勢(shì)個(gè)線圈的合成電動(dòng)勢(shì) 為為1qE2sin21qREq式中，式中， 外接圓的半徑。外接圓的半徑。2sin21cER R把把 代入上式，得代入上式，得 111112sin2sin2sin2sindcccqkqEqqEqEEq圖-5 極相組的合成電動(dòng)勢(shì) 式中，式中， 個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和；個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和； 1cqEq 繞組的基波分布因數(shù)繞組的基波分布因數(shù)， 2sin2sin111qqqEEkcqd

13、1dk 的意義：由于繞組分布在不同的槽內(nèi)，使得的意義：由于繞組分布在不同的槽內(nèi)，使得1dkq1qEq1cqE11dk個(gè)分布線圈的合成電動(dòng)勢(shì)個(gè)分布線圈的合成電動(dòng)勢(shì) 小于小于 個(gè)集中線圈的個(gè)集中線圈的合成電動(dòng)勢(shì)合成電動(dòng)勢(shì) ，由此所引起的折扣，由此所引起的折扣 。一個(gè)極相組的電動(dòng)勢(shì)為一個(gè)極相組的電動(dòng)勢(shì)為111111)(44. 444. 4wcdpcqkqNfkkfNqE式中，式中， 個(gè)線圈的總匝數(shù)；個(gè)線圈的總匝數(shù)； cqN 繞組的基波繞組因數(shù)。繞組的基波繞組因數(shù)。111dpwkkk 的意義：既考慮繞組短距、又考慮繞組分布時(shí)，的意義：既考慮繞組短距、又考慮繞組分布時(shí)，1wkq整個(gè)繞組的合成電動(dòng)勢(shì)所須的

14、總折扣。整個(gè)繞組的合成電動(dòng)勢(shì)所須的總折扣。五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)五、相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)111dpwkkkapqNNc)(單90sin11ykp 設(shè)一相繞組的總串聯(lián)匝數(shù)為設(shè)一相繞組的總串聯(lián)匝數(shù)為 ，則一相的電動(dòng)，則一相的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)勢(shì)應(yīng) 為為 N1E11144. 4wfNkEapqNNc2)(雙2sin2sin1qqkd線圈組線圈組 電機(jī)的磁場(chǎng)并不完全為正弦分布（空間）電機(jī)的磁場(chǎng)并不完全為正弦分布（空間） 付氏分解：基波與各次諧波付氏分解：基波與各次諧波 相電動(dòng)勢(shì)中相電動(dòng)勢(shì)中 次諧波電動(dòng)勢(shì)有效值：次諧波電動(dòng)勢(shì)有效值： 對(duì)應(yīng)的諧波繞組系數(shù)為：對(duì)應(yīng)的諧波繞組系數(shù)為： vwvvvNkfE44.4v諧波電動(dòng)

15、勢(shì)諧波電動(dòng)勢(shì)qvyvwvKKK2sinvykyv2sin2sinqqkqv 諧波電勢(shì)的減小 1. 波形畸變率：波形畸變率： 2. 諧波電勢(shì)的減小諧波電勢(shì)的減小 氣隙磁場(chǎng)接近正弦波氣隙磁場(chǎng)接近正弦波 短距繞組短距繞組 分布繞組分布繞組 Y連接（線電勢(shì)中不含有連接（線電勢(shì)中不含有3K次諧波）次諧波）12242322UUUUUKNu線電勢(shì)線電勢(shì) 由三角形、星形接法決定（基波）由三角形、星形接法決定（基波） 注意：線電勢(shì)中不含注意：線電勢(shì)中不含3k次諧波電勢(shì)（因次諧波電勢(shì)（因同相位）同相位）2112725213EEEEEl4 4 通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)一相繞組的磁

16、動(dòng)勢(shì)為一相繞組的磁動(dòng)勢(shì)為swipNkNifcos242111則單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)為則單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)為tFtIpNktfsswscoscoscoscos224),(111式中，式中， 單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值，單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值，1F111119 . 0224IpNkIpNkFwwtIicosu 相繞組磁動(dòng)勢(shì)為脈振磁動(dòng)勢(shì)。相繞組磁動(dòng)勢(shì)為脈振磁動(dòng)勢(shì)。 結(jié)論（1）線圈通入交流電產(chǎn)生的氣隙磁動(dòng)勢(shì)）線圈通入交流電產(chǎn)生的氣隙磁動(dòng)勢(shì)沿定子內(nèi)圓周呈矩形波分布，磁動(dòng)勢(shì)沿定子內(nèi)圓周呈矩形波分布，磁動(dòng)勢(shì)幅值隨時(shí)間脈動(dòng)。幅值隨時(shí)間脈動(dòng)。（2）矩形波磁動(dòng)勢(shì)分解成的基波和諧波矩形波磁動(dòng)勢(shì)分解成的基波和諧波磁

17、動(dòng)勢(shì)，都是在空間按余弦分布，都磁動(dòng)勢(shì)，都是在空間按余弦分布，都是是空間電角度的函數(shù)空間電角度的函數(shù)；幅值都隨時(shí)間幅值都隨時(shí)間角頻率按余弦變化，是角頻率按余弦變化，是時(shí)間電角度的時(shí)間電角度的函數(shù)函數(shù)。所以基波和諧波磁動(dòng)勢(shì)都所以基波和諧波磁動(dòng)勢(shì)都既是既是空間函數(shù)，又是時(shí)間函數(shù)。空間函數(shù)，又是時(shí)間函數(shù)。（3）基波和各次諧波磁動(dòng)勢(shì)的振幅位置）基波和各次諧波磁動(dòng)勢(shì)的振幅位置均在線圈軸線均在線圈軸線A處，即空間坐標(biāo)的處，即空間坐標(biāo)的原點(diǎn)，振幅位置不隨時(shí)間變化，稱為原點(diǎn)，振幅位置不隨時(shí)間變化，稱為脈振磁動(dòng)勢(shì)。脈振磁動(dòng)勢(shì)。脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解 結(jié)論結(jié)論w 一個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)可以分解為兩個(gè)波長(zhǎng)與原一個(gè)脈

18、振磁動(dòng)勢(shì)可以分解為兩個(gè)波長(zhǎng)與原脈振波完全一樣，朝相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)脈振波完全一樣，朝相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)波，旋轉(zhuǎn)的電角速度分別為波，旋轉(zhuǎn)的電角速度分別為 和和 ，每每個(gè)旋轉(zhuǎn)波的幅值是原脈振波最大振幅的一個(gè)旋轉(zhuǎn)波的幅值是原脈振波最大振幅的一半半，等于，等于 FK1/ /2 。 w 當(dāng)通電電流為正的最大值時(shí)，脈振波的振當(dāng)通電電流為正的最大值時(shí)，脈振波的振幅為最大值，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波的正振幅正好都幅為最大值，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波的正振幅正好都轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到 0的地方，的地方，即在通電線圈的軸線即在通電線圈的軸線處，這時(shí)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波重疊在一起。處，這時(shí)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波重疊在一起。 5 5 通有三相電流時(shí)三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)通有三相電流時(shí)

19、三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)三相繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)為三相繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)為)cos(),(11sstFtf式中，式中， 三相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值。三相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值。1FIpNkIpNkFFww111135. 19 . 02323u A、B、C三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相電流對(duì)稱電流，設(shè)三相三相電流對(duì)稱電流，設(shè)三相電流瞬時(shí)值表達(dá)式如下電流瞬時(shí)值表達(dá)式如下三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)基波 )240sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIiu A、B、C每相繞組產(chǎn)生的磁每相繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)均為動(dòng)勢(shì)均為脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)，其基，其基波的幅值位于各相繞組軸線波的幅值位于各相繞組軸線上。上

20、。u 三相繞組軸線在空間相差三相繞組軸線在空間相差120電角度，各相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波電角度，各相繞組磁動(dòng)勢(shì)基波空間相位差為空間相位差為120電角度。將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在電角度。將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在A相繞組的相繞組的軸線上，于是三相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式分別為軸線上，于是三相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式分別為)240)cos(240sin()()120)cos(120sin()(cossin)(1m1C1m1B1m1AtF, tftF, tftF, tf)240cos(50)()120cos(50)(cos)(901m1C1m1B1m1AF.fF.fFftt=90 性質(zhì)：是一個(gè)沿著氣隙圓周連續(xù)推移的

21、旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波。性質(zhì)：是一個(gè)沿著氣隙圓周連續(xù)推移的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波。a) a) 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速： snrpfsrpfpn)min(60)(2即即 。 snn b) b) 幅值位置：幅值位置：當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波c) c) 方向：方向： 取決于交流電流的相序。取決于交流電流的相序。的軸線重合。的軸線重合。合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波的幅值就將與該相繞組合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波的幅值就將與該相繞組6、兩相電樞繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)、兩相電樞繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)BdpAdpIpNkIpNkF224224 小功率交流電機(jī)電樞繞組只有兩相繞組，通入兩相電流后，也產(chǎn)生磁通勢(shì)。小功率交流電機(jī)電樞繞組

22、只有兩相繞組，通入兩相電流后，也產(chǎn)生磁通勢(shì)。空間相距空間相距90電角度的兩相繞組，通以時(shí)間上相差電角度的兩相繞組，通以時(shí)間上相差90電角度的電角度的兩相電流，且每相的磁通勢(shì)彼此相等，產(chǎn)生的合成基波磁通兩相電流，且每相的磁通勢(shì)彼此相等，產(chǎn)生的合成基波磁通勢(shì)有以下的特點(diǎn)。勢(shì)有以下的特點(diǎn)。(1)幅值為：幅值為： 常數(shù)，是圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。常數(shù)，是圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。(2)轉(zhuǎn)向：兩相合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的轉(zhuǎn)向決定于電流的相序，轉(zhuǎn)向：兩相合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的轉(zhuǎn)向決定于電流的相序，即有電流領(lǐng)先相向電流滯后相方向旋轉(zhuǎn)。即有電流領(lǐng)先相向電流滯后相方向旋轉(zhuǎn)。(3)轉(zhuǎn)速：基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速

23、：基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速。(4)哪相電流達(dá)到正最大值時(shí)，合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的正幅值哪相電流達(dá)到正最大值時(shí)，合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的正幅值正好位于該相繞組的軸線處正好位于該相繞組的軸線處1160(r/min)fnp1. 兩相電樞繞組產(chǎn)生的圓形磁通勢(shì)兩相電樞繞組產(chǎn)生的圓形磁通勢(shì)2. 橢圓磁通勢(shì)橢圓磁通勢(shì)1）如果兩相繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)不相等，但兩相電流的相位）如果兩相繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)不相等，但兩相電流的相位相差相差90電角度。電角度。 2）如果兩相繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)相等，但兩相電流的相位不）如果兩相繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)相等，但兩相電流的相位不是相差是相差90電角度。電角度。3）兩相繞組在空

24、間上相距不是）兩相繞組在空間上相距不是90電角度，繞組產(chǎn)生的磁通電角度，繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)又不相等，電流相位也不是相差勢(shì)又不相等，電流相位也不是相差90電角度。電角度。 以上三種情況，產(chǎn)生的合成磁通勢(shì)一般都是橢圓磁通勢(shì)以上三種情況，產(chǎn)生的合成磁通勢(shì)一般都是橢圓磁通勢(shì) 如果在兩相繞組里通入同相的電流，則產(chǎn)生的正、反轉(zhuǎn)合成基波旋如果在兩相繞組里通入同相的電流，則產(chǎn)生的正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值相等，總磁通勢(shì)為脈振磁通勢(shì)。轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值相等，總磁通勢(shì)為脈振磁通勢(shì)?？傊?，兩相繞組產(chǎn)生的總磁通勢(shì)共有三種情況：總之，兩相繞組產(chǎn)生的總磁通勢(shì)共有三種情況：1）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)中有一個(gè)為零，即為園

25、磁通勢(shì)；）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)中有一個(gè)為零，即為園磁通勢(shì)；2）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)不等，是橢圓磁通勢(shì)；）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)不等，是橢圓磁通勢(shì)；3）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相等，是脈振磁通勢(shì)。）正、反轉(zhuǎn)合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相等，是脈振磁通勢(shì)。 三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的合成總磁通勢(shì)為三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的合成總磁通勢(shì)為園形磁通勢(shì)園形磁通勢(shì)。交流電機(jī)主磁通、漏磁通和漏電抗 u 當(dāng)交流電機(jī)定子繞組接至三相當(dāng)交流電機(jī)定子繞組接至三相電源時(shí)，便有對(duì)稱三相電流在電源時(shí)，便有對(duì)稱三相電流在繞組中流過(guò)，在氣隙中建立旋繞組中流過(guò)，在氣隙中建立旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁轉(zhuǎn)

26、磁動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。場(chǎng)。u 主磁通：主磁通：由基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)所由基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的穿過(guò)氣隙與定子繞組、產(chǎn)生的穿過(guò)氣隙與定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)相交鏈的基波磁轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)相交鏈的基波磁通稱為主磁通。圖示一臺(tái)通稱為主磁通。圖示一臺(tái)4極極交流電機(jī)中主磁通分布情況。交流電機(jī)中主磁通分布情況。主磁通經(jīng)過(guò)的路徑為：氣隙、主磁通經(jīng)過(guò)的路徑為：氣隙、定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心。定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心。 u 漏磁通：漏磁通：定子三相電流產(chǎn)生與定子繞組相交鏈而不與轉(zhuǎn)子定子三相電流產(chǎn)生與定子繞組相交鏈而不與轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通，稱為定子漏磁通，用繞組相交鏈的磁通，稱為定子漏磁通，用1表示。定子表示。定子漏磁通按路徑可

27、分為三部分。漏磁通按路徑可分為三部分。槽漏磁通槽漏磁通，穿過(guò)定子槽的漏磁通。穿過(guò)定子槽的漏磁通。 (2) 端部漏磁通端部漏磁通，交鏈定子繞組端部的漏磁通。交鏈定子繞組端部的漏磁通。(3) 諧波漏磁通。諧波漏磁通。定子繞組通入三相交流電時(shí)，除了產(chǎn)生基波定子繞組通入三相交流電時(shí)，除了產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)外，在空間還產(chǎn)生一系列高次諧波磁動(dòng)勢(shì)及諧波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)外，在空間還產(chǎn)生一系列高次諧波磁動(dòng)勢(shì)及諧波磁通。諧波磁通雖然也同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，但它們不磁通。諧波磁通雖然也同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，但它們不會(huì)產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩，而它們?cè)诙ㄗ永@組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的會(huì)產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩，而它們?cè)诙ㄗ永@組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的頻率卻仍為基

28、波頻率，所以我們把它們作為定子漏磁通處頻率卻仍為基波頻率，所以我們把它們作為定子漏磁通處理，而稱為諧波漏磁通。理，而稱為諧波漏磁通。u 漏電抗漏電抗。當(dāng)定子電流交變時(shí)，定子漏磁通也隨著交變，于是當(dāng)定子電流交變時(shí)，定子漏磁通也隨著交變，于是在定于繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為漏電動(dòng)勢(shì)。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組在定于繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為漏電動(dòng)勢(shì)。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中的交流電流同樣會(huì)產(chǎn)生只與轉(zhuǎn)子繞組交鏈的漏磁通，它們中的交流電流同樣會(huì)產(chǎn)生只與轉(zhuǎn)子繞組交鏈的漏磁通，它們也會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)漏電動(dòng)勢(shì)。和變壓器一樣，漏電動(dòng)勢(shì)也會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)漏電動(dòng)勢(shì)。和變壓器一樣，漏電動(dòng)勢(shì)可用漏電抗壓降來(lái)表示可用漏電抗壓降來(lái)表示 。222

29、111jjXIEXIE為轉(zhuǎn)子繞組漏電抗為定子繞組漏電抗21XX 例 一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)，定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p=2，采用雙層疊繞，節(jié)距y1=14，每槽2根導(dǎo)體，并聯(lián)支路數(shù)a=1，頻率為50Hz。每極磁通量1=2.63Wb。試求：(1) 導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)Ec1；(2) 線圈電動(dòng)勢(shì)Ey1；(3) 線圈組電動(dòng)勢(shì)q1；(4) 相電勢(shì)E1。 解 極距 槽距電角 每極每相槽數(shù) 線圈匝數(shù) 每相串聯(lián)匝數(shù) 槽槽1812362pZ103636013601Zp6132362mpZq12116122capqNN1222c每槽導(dǎo)體數(shù)N(1) Ec1=2.22f1=2.22502.63 V291.9 V(2) Ey1=4.44

30、Ncky1f1=4.4410.9397502.63V=548.7V(3) Eq1=4.44qNckN1f1=4.44610.8984502.63=3147 V(4) E1=4.44NkN1f1=4.44120.8984502.63 V=6294 V9397. 0)21814sin()2sin(11yky短距系數(shù)短距系數(shù)9561. 0210sin62106sin2sin2sin111qqkq分布系數(shù)分布系數(shù)8984. 09561. 09397. 0111qyNkkk繞組系數(shù)繞組系數(shù) 三相繞組三相繞組Y連接或連接或連接時(shí)，由于三相三次諧波以及連接時(shí)，由于三相三次諧波以及3的倍數(shù)次諧波電動(dòng)勢(shì)的倍數(shù)次

31、諧波電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間相位上同相位，因此在三相的線電動(dòng)勢(shì)中不會(huì)有三次諧波電動(dòng)勢(shì)及在時(shí)間相位上同相位，因此在三相的線電動(dòng)勢(shì)中不會(huì)有三次諧波電動(dòng)勢(shì)及3的倍的倍數(shù)次諧波電動(dòng)勢(shì)的出現(xiàn)。數(shù)次諧波電動(dòng)勢(shì)的出現(xiàn)?！纠俊纠?一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子槽數(shù)一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子槽數(shù)Z1=36，雙層短距分，雙層短距分布繞組，極對(duì)數(shù)布繞組，極對(duì)數(shù)p=3，繞組節(jié)距，繞組節(jié)距y1=5，計(jì)算基波電動(dòng)勢(shì)，五，計(jì)算基波電動(dòng)勢(shì)，五次諧波電動(dòng)勢(shì)的繞組系數(shù)。次諧波電動(dòng)勢(shì)的繞組系數(shù)。 解：解：(1) 基波：基波： 極距極距 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù) 槽距角槽距角 短距系數(shù)短距系數(shù) 136626Zp11362223 3Zqpm 13603 3603036pZ115sinsinsin0.966226 2yyky 分布系數(shù)分布系數(shù) 基波繞組系數(shù)基波繞組系數(shù)(2) 五次諧波五次諧波 短距系數(shù)短距系數(shù) 分布系數(shù)分布系數(shù) 基波繞組系數(shù)基