第四章 三相异步电机.ppt

作业： P127： 4-15 P128 ： 4-20 四、三相双层绕组 双层绕组的每个槽内都有上下两个线圈边，每个线圈的一个边放在某一个槽的上层，另一边放在相隔节距y1的另一个槽的下层。整个绕组的线圈数等于槽数。 以下用3相4极36槽的双层叠绕组为例，说明3相双层绕组的排列和连接。 1、计算极距 选择节距 选择短节距 2、计算每极每相槽数 并且计算槽距角 集中绕组； 分布绕组； 3、划分相带 画展开图 画出槽内线圈边（上层边用实线，下层边用虚线表示），并且编号 34,35,36 31,32,33 28,29,30 25,26,27 22,23,24 19,20,21 第二对极 16,17,18 13,14,15 10,11,12 7,8,9 4,5,6 1,2,3 第一对极 Y C X B Z A 相带 槽号 按每极每相槽数划分相带 4、组成线圈组 第四节 三相异步电动机的定子磁动势及磁场 一、单相绕组的磁动势– 脉振磁动势 （一）整距线圈的磁动势 整距线圈磁动势分布曲线 整距线圈所建立的磁场分布 ωt=0,i=Im ωt=90°,i=0 ωt=180°, i=-Im 整距线圈所形成的磁动势在任何瞬时，空间的分布总是一个矩形波。 这种从空间上看位置固定，从时间上看大小在正负最大值之间变化的磁动势，称为脉振磁动势。脉振的频率就是交流电流的频率。 四极整距线圈的磁动势 磁场分布 磁动势分布 把以2τ为周期的矩形磁动势波用傅氏级数分解 应用傅氏级数对矩形波进行分解。矩形波中含有1，3，5，…奇次谐波，又对称于纵轴。 四极电机 整距线圈 X1 X2 各线圈磁动势波 （二）线圈组的磁动势 合成磁动势的基波 基波磁动势矢量相加 整距线圈的线圈组磁动势 1、整距线圈的 线圈组磁动势 线圈组的合成基波 磁动势为 为 次谐波磁动势的分布因数。 为基波磁动势的分布因数。 [例4-2]一台四极三相异步电动机，定子槽数为36，计算其基波和5次、7次谐波磁动势的分布因数。 解 计算每极每相槽数q和α值 基波分布因数 5次谐波分布因数 7次谐波分布因数 2、短距线圈的线圈组磁动势 q=2,τ=6, y1=5的双层短距叠绕组 短距线圈节距缩短的角度 式中 称为基波磁动势的节距因数 整距 短距 同理，对于v 次谐波 式中 称为谐波磁动势的节距因数 （三）相绕组的磁动势 绕组由集中的改为分布的，基波合成磁动势幅值应该打一个折扣kq1；线圈由整距改为短距的，基波合成磁动势幅值也应该打一个折扣ky1；因此，由短距线圈组成的分布绕组的基波合成磁动势幅值等于具有相同匝数的整距集中绕组的基波合成磁动势幅值乘以系数kw1=kq1ky1，称为基波绕组因数。 对于v 次谐波 kwv =kqv kyv 对于单相绕组磁动势，可以归纳以下几点： 1）单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时间变化的脉振磁动势。 2）单相绕组的基波磁动势幅值的位置与绕组的轴线相重合。 3）单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值为 ； v 次谐波磁动势幅值为 ； 谐波次数越高，幅值越小。 二、三相绕组的磁动势– 旋转磁动势 取A相绕组的轴线处作为空间坐标的原点，并且以正相序方向作为x的正方向，同时选择A相电流达到最大值的瞬间为时间的起始点，则三相的基波磁动势为： 利用三角公式 将三相基波磁势相加，得出三相绕组的基波合成磁动势 式中 （m1为相数） 三相绕组合成磁动势是一个大小不变、旋转的行波，可以按以下方法确定其转速。对于波幅这一点，其幅值恒为F1，cos(ωt-πx/τ)=1,即 ωt-πx/τ=0， ωt=πx/τ， θ=πx/τ， 三相绕组基波磁势合成圆形旋转磁动势 旋转磁场转速 可以得出结论，当某相电流达到最大值，旋转磁动势的幅值就将转到该相绕组的轴线处。 如果电流是正序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向B相，再转向C相。如果电流是负序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向C相，再转向B相。因此，如果要改变三相异步电动机磁场的旋转方向，只要改变定子电流的相序，把定子绕组三个出线端的任意两个（例如B端和C端）对调即可。 可得出 从上式可以看出，一个正弦分布的幅值为FΦ1,的脉振磁势波可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势波，其幅值均为FΦ1/2，转速均为同步转速。 以上是数学方法推导，也可用图解法说明，如下图。 ωt=0° ,iA=Im ωt=120°, iB=Im ωt=240°, iC=Im ωt=360°, iA=Im 1）三相基波合成磁动势