交流绕组磁势资料.ppt

第十一章 交流电枢绕组的磁动势 本章重点讨论的问题: 认识气隙磁动势 单相绕组磁动势——脉振磁动势 三相绕组合成磁动势——旋转磁动势 要求： 1. 掌握磁动势的概念与基本公式； 2. 掌握产生各磁势的条件及特点； 3. 了解用三角函数和向量来表示磁动势。 认识交流电机的电枢（定子）磁场 1 从实例看电枢磁场在能量转换中的作用 1 从实例看电枢磁场在能量转换中的作用 2 交流电枢绕组磁动势问题的知识结构 1 电枢单一线圈的磁路、磁极与磁力线分布 线圈中通入直流电流后所产生的磁场分布的特点： 磁力线沿定子圆周均匀分布。（用数值计算方法得到） 3 定子内圆气隙磁动势分布 用傅里叶级数分解矩形波磁动势 磁势基波与谐波的物理意义 是对磁场空间波形进行的谐波分析 基波与谐波物理意义同上一章的转子磁场，但是现在由电枢电流产生。图中基波2极，五次谐波10极。注意2极基波与2极矩形波的异同. 磁势基波与谐波的辐值与波长 结论: 1.基波磁动势的幅值是矩形波磁动式幅值fk的4/π倍； 谐波磁动势幅值为基波幅值的1/ν倍。 A相、B相、C相脉振磁动势动画 1）全部思考题;作业：全部11题;其中11-7，11-8选作。 2) 三相合成基波磁动势表达式 合成基波磁动势幅值 得，三相合成基波磁动势表达式： 3) 由表达式分析三相合成基波磁动势的特点 时，正波幅在 处。 时，正波幅在 处。 时，正波幅在 处。 三相对称绕组通入三相对称的电流，所产生的合成基波磁动势是一个沿空间按正弦规律分布、波幅恒定的旋转磁动势。合成基波磁动势的特点： 3) 三相合成基波磁动势的特点 a）空间波形---旋转的正弦波，极数同绕组极数； b）正弦波磁势幅值恒定； c）转向：+A +B +C，顺相序转向； d）特定时刻位置：某相电流达到最大时，合成 磁场轴线与该相绕组轴线重合； A相电流最大时，合成磁场轴线与+A轴重合 +A +A 时， B相电流最大时，合成磁场轴线与+B轴重合 +B 时， +C C相电流最大时，合成磁场轴线与+C轴重合 时， ①、②与③三个图中，A、B、C三相电流依次达最大；合成磁场轴线依次与他们的轴线重合。 +A +B +C ① ② ③ e）转速 根据幅值所在位置 随时间的变化 可以得到用电角度表示的转速： 用机械角表示的转速: 用每分钟转过的圈数表示的转速同步速： 2 三相合成谐波磁动势 2）5次谐波磁动势转向与转速： 与基波方向相反，转速等于基波的五分之一 1）3次谐波合成磁动势为零 拓展：根据频率公式分析不管基波磁场还是谐波磁场在电枢绕组中感应电势的频率都为相同频率（50Hz!）。 3）7次谐波磁动势转向与转速： 与基波方向相同，转速等于基波的七分之一 合成磁动势中除包含基波磁动势分量外，还包含5、7、11等一系列奇数次谐波磁动势分量。 课堂小结： 1、单个线圈通入直流电流产生方波磁动势，方波磁动势可以分解为基波和一系列空间奇次谐波； 2、单个线圈通入交流电流产生脉振方波磁动势，也可以分解为基波和一系列空间奇次谐波，振幅随着时间变化，并且基波和谐波的振幅都在绕组轴线上； 3、对称三相绕组通入时间上互差 的交流电流，则每一相都产生脉振磁动势，都在各自绕组轴线上脉振，在空间上有相位差；同时各相脉振又存在时间差，因此形成旋转磁动势。 §11-3 三相双层分布短距绕组的磁动势  1 三相双层分布短距绕组的基波磁动势 2 三相双层分布短距绕组的谐波磁动势 说明：谐波次数：5，7，11，13… ‘6k+1’次正转；‘6k-1’次反转。 两槽单线圈磁力线分布 1)两槽单线圈磁场空间分布为矩形波，含有大量谐波。  3 图示说明分布、短距绕组的物理意义 6槽三相电机磁力线分布 2) 6槽三相电机磁场空间分布为阶梯波，也含有大量谐波。 54槽短距分布绕组磁力线分布 3) 54槽短距分布绕组磁场空间分布近似为正弦波，仅仅含有少量谐波。 * * 从同步电动机模型理解电枢磁场在能量转换中的作用： 电枢的旋转磁场的磁极代替手动磁铁的驱动作用。 同步手动动画 电枢的旋转磁场的磁极代替手动磁铁的驱动作用。 定子旋转磁场动画 方法：从气隙磁动势入手进行分析 过程：一个载流线圈（集中整距绕组）的磁场与 磁动势； 一相绕组电流的磁动势；