重大电机学第四章.交流共同问题_2012.ppt

第四章 交流绕组及其电动势和磁动势 前言 旋转磁场是交流电机工作的基础 4.1 交流绕组的构成原则和分类 一、基本知识 4.1 交流绕组的构成原则和分类 一、基本知识 的三相交流电机，其定子绕组大多采用双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数 4.2 三相双层绕组 以Q=36，2p=4 的三相双层叠绕组来进行分析 4.2 三相双层绕组 一、基本概念 4.2 三相双层绕组 一、基本概念 4.2 三相双层绕组 一、基本概念 4.2 三相双层绕组 4.2 三相双层绕组 4.2 三相双层绕组 4.2 三相双层绕组 满足交流绕组基本要求的方法 小结 由于每相的极相组数等于极数，所有双层叠绕组的最多并联支路数等于2p。实际支路数a通常小于2p，且2p必须是a的整数倍。 叠绕组的优点是，短距时端部可以节约用铜量。缺点是一台电机的最后几个线圈的嵌线较为困难，极间连线较长，在极数较多时相当费铜。 五、相电动势和线电动势 小结 一 整距线圈的磁动势 矩形磁动势分解 二 分布绕组的磁动势 整距分布绕组的磁动势 短距分布绕组的磁动势 整距分布绕组的磁动势 整距分布绕组的磁动势 双层短距绕组的磁动势 双层短距绕组的磁动势 三 单相绕组的磁动势 三相合成磁动势 三相合成磁动势 总结 比较机械旋转磁场和电气旋转磁场 空间矢量的超前滞后关系和空间上的超前滞后 时间向量(矢量) 空间矢量 空间矢量 时-空矢量图 时-空矢量图 结束 作业： 4-11 4-12（只求基波） 4-16 4-19 4-21 叙述题: 从第1章到第5章采用了那些分析方法和应用的理由,如分解法、叠加原理、对称性等。标准答案无，唯一要求不抄袭。 空间参考轴 因为旋转,从而在空间矢量图中引入了时间 三、短距线圈的电动势，节距因数 短距线圈的节距y1τ，用电角度表示时，节距为 单匝线圈的电动势为： 据相量图中的几何关系，得单匝线圈电动势的 kp1为线圈的基波节距因数，表示线圈短距时感应电动势比整距时应打的折扣. 有效值Ec1(Nc=1)为: 四、分布绕组的电动势，分布因数和绕组因数 q个线圈的合成电动势Eq1为 式中， －外接圆的半径。 把R代入上式，得: 四、分布绕组的电动势，分布因数和绕组因数 式中, qEc1 － q个线圈电动势的代数和； kd1－绕组的基波分布因数， kd1的意义：由于绕组分布在不同的槽内，使得q个分布线圈的合成电动势Eq1 小于q个集中线圈的合成电动势 qEc1 ，由此所引起的折扣 一个极相组的电动势为 qNc －个线圈的总匝数； kw1=kp1kd1 －绕组的基波绕组因数。 kw1的意义：既考虑绕组短距、又考虑绕组分布时，整个绕组的合成电动势所须的总折扣。 N ：一相绕组的总串联匝数 线电动势 相电动势Eφ1=2pEq1/a 分布线圈组电动势Eq1 短距线圈电动势Ec1 整距线圈电动势Ec1 单个导体电动势E1 4.4 通有正弦电流时单相绕组的磁动势 交流绕组中流过电流，根据安培环路定律，将产生磁动势和磁场。 交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场 极数相等， 假设： 1）铁心内的磁位降可以忽略不计； 2）定、转子之间的气隙为均匀； 3）槽开口的影响忽略不计。 1.绕组的轴线 2.坐标的原点 3.磁动势的正方向 4.磁动势幅值 5.磁动势特点 矩形脉振 1.矩形磁动势波可以分解为基波和一系列空间谐波 2.基波幅值为矩形波幅值的4/π 强调：一个极相组的磁动势即为相绕组磁动势 1.单层绕组q个线圈 2.单个线圈产生矩形脉振磁动势，取其基波为正弦脉振磁动势 3.线圈组的磁动势，等于q个线圈磁动势在空间的叠加， 类似电动势叠加 双层绕组 每相电流 每相匝数 强调：一个极相组的磁动势即为相绕组磁动势， 原因在于空间分布的对称性！！！ 1.双层整距绕组可以等效为两个整距单层绕组 2.两个整距绕组在空间分布错开了一定的角度， 这个角度等于短距角 3.合成磁动势等于错开一个短距角的两个单层绕 组的磁势在空间叠加 由于各对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路， 所以一相绕组的磁动势就等于一个极相阻的磁动势 单相绕组产生的基波磁势仍然是余弦脉振磁势，磁势幅 值位置与绕组轴线重合，时间上按余弦规律脉振 按空间变化 按时间变化 相绕组的轴线，是构成相绕组的线圈组的中心线 4.6 通有三相对称电流时三相绕组的磁动势 相绕组的轴线，是构成相绕组的线圈组的中心线 A相绕组轴线 C相绕组轴线 B相绕组轴线 1.三相绕组在空间互差 120°电角度 2.三相绕组通入对称正 序电流 3.各相绕组的磁动势在时间上互差120°电角度 4.6