[电动机械L2补充教材]高立图书_交流电机基本原理.ppt

圖3-12　 一個圓柱形或非凸極式轉子的交流電機； (b) 一個凸極式轉子的交流電機。 圖3-13　 具有弦波變化氣隙磁通密度的圓柱形轉 子； (b) 氣隙磁動勢或磁場強度是角度α的函數； (c) 氣隙磁通密度是角度α的函數。 圖3-14　 一個具有弦波分佈定子繞組的 交流電機，被設計用來產生弦波分佈磁通密度，每個槽的導體數標示在圖上； (b)由線圈產生的磁動勢，與理想分佈相比較。 ?圖3-14(a) 展示這種型式的繞組，而3-14(b) 展示這種繞組產生的磁動勢。每個槽的導體數，可以由下式得到 這裡 是在角度為0°時導體數目，如圖3-14(b) 所示，這種分佈式的導體產生近乎弦波分佈的磁動勢。 3-4 交流電機感應電壓 △ 一個兩極定子線圈的感應電壓 ?圖3-15展示 ，假如角度α是由轉子磁通的峰值處開始計數，則在轉子四周的任一點的磁通密度可以得到 ?轉子是在定子內部以角速度 旋轉，則在定子上任意角度α的磁通密度向量B為 圖3-15　 在靜止定子線圈內部的旋轉轉子磁場，線圈的詳圖； (b)在線圈邊上的磁通密度及速度，這速度是以磁場固定不動來討論； (c)氣隙磁通密度分佈。 ?整個線圈的感應電壓是四個線圈邊感應電壓之和，這些電壓可由下述方法得到： 1. ab線段 2. bc線段 3. cd線段 4. da線段 因此，線圈的總電壓將為 因為， ?最後，通過線圈的磁通可以被表示為 ，對於兩極定子而言 ，所以感應電壓可以被表示為 方程式 (3-44) 描述單匝線圈的感應電壓，假如定子線圈匝數是 ，則整個線圈的感應電壓將為 (3-44) △ 三相線圈的感應電壓 ?假如三個線圈，每一個皆為 匝，如圖3-16所示，放置在轉子磁場周圍，則每一個線圈的感應電壓，大小將相同，但相位相差120°。每一個線圈的感應電壓為 圖3-16　 由相距120°的三個線圈產生三相電壓 △ 三相定子感應電壓的有效值 ?三相定子中的任一相的電壓峰值為 因為，這個方程式也可以寫成 因此，三相定子中的任一相的電壓有效值為 * 交流電機基本原理 第三章　交流電機基本原理 3-1　在均勻磁場中的簡單迴路 3-2　旋轉磁場 3-3　交流電機的磁動勢及磁通分佈 3-4　交流電機感應電壓 3-5　交流電機的感應轉矩 3-6　交流電機之繞組絕緣 3-7　交流電機功率流程及損失 3-8　電壓調整率與速度調整率 3-9　總　結 問　題 習　題 參考文獻 ?流電機包含將機械能轉換成交流電能的發電機， 以及將交流電能轉換成機械能的馬達。 ?交流電機基本上可以分成同步電機與感應電機兩類，同步電機發電機或馬達的激磁場電流是由獨立的直流電源來供應，而感應電機的激磁場電流是藉由感應的方式感應到場繞組線圈上。 3-1 在均勻磁場中的簡單迴路 圖3-1　在均勻磁場中的簡單旋轉迴路。(a) 前視圖；(b) 線圈。 圖3-2　 線圈迴路的各邊相對於磁場的速度及方位； (b) ab邊相對於磁場的移動方向； (c) cd邊相對於磁場的移動方向。 △ 一個簡單旋轉迴路的感應電壓 1.ab線段 這個線段的感應電壓是 2.bc線段 線段的感應電壓等於零。 3.cd線段 這個線段的感應電壓是 4.ab線段 這線段的感應電壓也等於零。 ?整個迴路的感應電壓 等於每一線段感應電壓之 和。 注意 ，應用三角等式 ，因此感應電壓變成 圖3-3 eind 與θ的關係圖 ?假如迴路是以固定角速度ω旋轉，則迴路的角度θ將隨時間線性地增加，而迴路邊緣的切線速度可以表示成 這裡r是由迴路轉軸中心到迴路邊緣的距離，而ω是迴路的角速度，將這些表示式代入 (3-6) 式，可以得到 由圖3-1(b) 可以知道迴路的面積剛好等於2rl，因此 ?磁通量恰等於迴路表面積乘上通過迴路的磁通密度。 因此，電壓方程式最後的型式是 ?通常在任何實際電機上，電壓與三個因素有關： 1. 電機內部磁通； 2. 旋轉速度； 3. 電機結構常數 ( 迴路數目等 )。 △ 一個載有電流迴路的感應轉矩