第十六章交流绕组及其感应电势.ppt

第十六章 交流绕组及其感应电势 1、 导体的感应电势 2、 元件的感应电势和节距因数 3、 分布元件组的感应电势和分布因数 4、 相电势及绕组因数 5、 三相双层整数槽绕组 6、 三相单层绕组 7、 单相交流绕组 8、 三相绕组的连接 9、 齿谐波电势及其削弱方法 10、三相60°相带分数槽绕组 直流电机电枢绕组 2、绕组的元件 一、导体的感应电势 1、电工角度（电角度） 电角度与机械角度 电工角速度与机械角速度 2、气隙磁场分布与电势 3、导体电势 每极磁通 (1) 单根导体基波电势有效值 (2) 单根导体谐波电势有效值 (3) 导体总感应电势 为了获得正弦波电势,应尽可能要求磁极磁场在空间按正弦规律分布。 二、元件的感应电势和节距因数 1、槽电势星形图：电枢上各槽内导体按正弦规律变化 的基波电势用矢量来表示时所构成的辐射图。 槽距角：以电角度表示的电枢相邻槽之间的角度。 2、元件电势和节距因数 (1) 整距元件的电势 空间相位差 基波 谐波 整距元件的电势中 只有奇次谐波不含偶次谐波！ (2) 短距元件的电势与节距因数 a.基波 基波节距因数 b.谐波 谐波节距因数 绕组短距对谐波电势的影响 (1) 短距使基波电势减小较少（6％） (2) 适当短距的元件可使奇次谐波电势得以较大程度 的削弱，从而改善电势波形，使之接近正弦波。 (3) 只要适当选择绕组的节距，可使某次谐波电势的 节距因数等于零（或很小）。欲使五次谐波电势 为零，则可令 (4) 从制造角度讲，短距可使元件的 端接长度缩短，节省铜线，嵌线 也方便些。 三、分布元件组的感应电势和分布因数 1、元件组 把相邻的若干个元件串联成一个相组，称为元件组。 2、相带 每个元件组所占的范围(用电角度表示)。 3、每极每相槽数 一个极下每相所占有的槽数 对ν次谐波磁场而言,相邻两槽在空间相差v*?电角度，故相邻两元件感应的v次谐波电势在时间上也有 v*?的相位差 谐波分布因数 谐波电势 分布结构使基波电势的削弱程度小，对谐波电势削弱 程度大，可以利用分布绕组来改善电势波形。 四、相电势及绕组因数 相绕组：由元件组串联或并联组成。 (1)若每相有a条并联支路,则各支路电势大小相等、相位相同。 相电势 = 支路电势 (2)若每相绕组有a条并联支路，每条支路有Q个元件组串联而成，则 每相绕组基波电势 每相绕组谐波电势 每相串联匝数 每相绕组总匝数 绕组因数 ：节距因数和分布因数的乘积。 基波绕组因数 谐波绕组因数 每相绕组基波电势 每相绕组谐波电势 相绕组总电势有效值 导体的感应电势 元件的感应电势 分布元件组的感应电势 相电势 谐波电动势的影响 1、高次谐波电势对电势大小影响较小。 2、主要影响电势的波形。 在基波电势上叠加有高次谐波电势使波形变坏引起发电机损耗增加，温升增高、效率降低。 在输电线路上，谐波电势产生高频干扰，使输电线路附近的通信设备不能正常工作。 输电线路自身有电感和电容，在某一高频条件下，将产生自激振荡而产生过电压。 在异步电机中产生有害的附加转矩和损耗。 削弱谐波电动势的方法 1.使气隙中磁场分布尽可能接近正弦波。 2.采用对称的三相绕组，消除线电动势 中3及3的倍数次谐波。 三相绕组可联接成星形或三角形。三相3次谐波电动势之间在相位上彼此相差360°，即它们同相位、同大小。若三相绕组接成星形，线电动势3次谐波被抵消了。若三相绕组接成三角形，则三相绕组中3次谐波电动势在闭合的三角形回路中会产生环流，相当于短路，仅在各相绕组中产生短路压降，在线电动势中仍然没有3次谐波。但3次谐波环流在回路中会引起附加损耗，故发电机多采用星形接法。 3.采用短距和分布绕组 交流绕组 交流绕组的基本要求 1.绕组产生的电动势（或磁动势）接近正弦波。 2.三相绕组的基波电动势（或磁动势）必须对称。 3.在导体数一定时能获得较大的基波电动势（或磁动势）。 4.用铜少，制造工艺简单。 交流绕组的构成原则 1.均匀原则：每个极域内的槽数（元件数）要