交流电机共同问题摘要.ppt

2) 5次谐波和7次谐波 三相5次谐波的合成磁动势是一个幅值恒定的旋转波，其转速是基波转速的1/5，即n5=n1/5，转向与基波磁动势转向相反 。 三相7次谐波的合成磁动势也是一个幅值恒定的旋转波，其转速是基波转速的1/7 ，即n7=n1/7 ，转向与基波磁动势转向相同 。 普遍讲，当ν=6k-1(k=1,2,…)时，三相合成与基波转向相反；当ν=6k＋1(k=1,2,…)时，三相合成谐波磁动势与基波转向相同。合成ν谐波磁动势的转速是基波转速的1/ν，即 nν=n1/ ν。 ν=6n-1的合成磁势 ν=6n-1，n=0,1,2,3,……时的合成磁势 合成磁势 （2）各次谐波磁动势 ν=6n+1的合成磁势 ν=6n+1，n=0,1,2,3,……时的合成磁势 合成磁势 ν=3n的合成磁势 ν=3n，n=0,1,2,3,……时的合成磁势 合成磁势 三相对称绕组通入三相对称电流后，每次谐波的两个旋转分量中被抵消一个 三次及3的整数倍谐波恒为0 ν次谐波幅值为基波幅值的1/ν, ν谐波磁动势的转速是基波转速的1/ν 问题 能否将除基波外的其他谐波全部消除？ 如何消除？ （3）各次谐波磁动势小结 （4）谐波磁动势的影响 同步电机 谐波磁动势所产生的磁场在转子表面产生涡流损耗，使电机发热， ? ? 。 感应电机 谐波磁场产生寄生转矩，带来转矩脉动、转速波动、振动和噪声加大。同时电流有效值增加影响其起动性能；损耗?，cos? ?，温升? ，? ? 。 感应电机的寄生转矩 感应电机气隙一系列谐波磁场，与转子中的感应电流相互作用，产生一系列谐波转矩，称为寄生转矩。 尤其是鼠笼式感应电机，由于转子磁场极对数自动与感生它的定子磁场极对数相同，故对谐波磁场的作用特别敏感 寄生转矩分为异步寄生转矩和同步寄生转矩 当交流电机定子绕组接至三相电源时，便有对称三相电流在绕组中流过，在气隙中建立旋转磁动势、产生相应的旋转磁场。 主磁通：由基波旋转磁动势所产生的穿过气隙与定子绕组、转子绕组同时相交链的基波磁通称为主磁通。图示一台4极交流电机中主磁通分布情况。主磁通经过的路径为：气隙、定子铁心、转子铁心。 5.5 交流电机主磁通、漏磁通和漏电抗 漏磁通：定子三相电流产生与定子绕组相交链而不与转子绕组相交链的磁通，称为定子漏磁通，用Φ1σ表示。定子漏磁通按路径可分为三部分。 ①槽漏磁通，穿过定子槽的漏磁通。 ②端部漏磁通，交链定子绕组端部的漏磁通。 ③谐波漏磁通 定子绕组通入三相交流电时，除了产生基波旋转磁场外，在空间还产生一系列高次谐波磁动势及谐波磁通。 谐波磁通虽然也同时交链定、转子绕组，但它们不会产生有用的转矩，而它们在定子绕组中感应的电动势的频率却仍为基波频率，所以我们把它们作为定子漏磁通处理，而称为谐波漏磁通。 6 交流绕组电动势 基波电动势 导体电动势 线圈电动势与短距系数 线圈组电动势与分布系数 相电动势与绕组系数 谐波电动势及其削弱方法 气隙磁场谐波分量 谐波电动势 削弱谐波电动势方法 支路 电动 势 线圈 组电 动势 线圈电动势 导体电动势 相电 动势 线匝电动势 (1) 导体电动势 6.1 基波电动势 导体在A感应电势方向由右手定则判定 假设气隙中只有波长为极距、分布为正弦形磁密，则称为基波磁密 导体切割磁力线产生感应电动势 转子旋转转速为n t秒后，等效为导体A移到θ处 该处气隙磁密 故导体A中基波电动势瞬时值 导体A每经过一对主磁极，感应电动势经历一个周期。f表示 定子导体感应电势基波频率，有 交变 n为同步转速 导体中基波电动势最大值 式中 气隙磁密平均值 气隙每极基波磁通量 导体中基波电动势（有效值） p对极电机，气隙磁场空间分布为p个正弦波的磁场称为基波磁场，基波磁场在绕组中感应的电动势为基波电动势。 为感应电动势频率 当p对极的正弦分布磁场以转速n1切割导体时，在导体中感应电动势为正弦波，其有效值为 (2) 一个整距线圈感应电势 线圈匝数 同一线圈两条元件边感应电势相位差：180电角度 一个整距线圈感应电势有效值 一个线匝两根导体，且相距一个极距 两条元件边感应电势相位差：180电角度 一个整距线匝感应电势有效值 (3) 线圈电动势与短距系数 短距系数 ky1≤1 对于整距线圈 ky1=1 (4)线圈组电动势与分布系数 分布系数 kq1≤1 对于集中绕组（q=1） kq1=1 (5)相电动势与绕组系数 相电动势等于并联支路的支路电动势。 每条支路所串联的各线圈组的电动势都是同大小、同相位，可以直接相加。 对于单层绕组，每相有p个线圈组，每