交流电机的磁动势.ppt

重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@电机学Electrical Machinery 自动化系温志明 本节内容 前期知识回顾 本节分析的前提条件 一个整距线圈的磁动势（Nc匝） 一个整距线圈组的磁动势（q个线圈） 一个短距线圈组的磁动势（y1τ） 单相绕组的磁动势（2p个线圈组） 前期磁动势知识回顾 磁动势是怎么产生的？ 由电流产生 F＝Ni 磁动势会产生什么？ 产生磁场 Φ＝F/Rm＝Ni/Rm 前期磁动势知识回顾 直流机的磁动势有什么特点？ 轴线位置固定，不随时间发生变化。 幅值大小恒定，不随时间发生变化。 变压器的磁动势有什么特点？ 轴线位置固定，不随时间发生变化。 幅值大小变化，随时间发生交变。 本节分析的前提条件 线圈中流过余弦电流　 整距线圈的磁场 整距线圈的磁动势 整距线圈磁动势的性质 矩形波磁动势的分解 矩形波磁动势的分解 整距线圈组的磁动势 整距线圈组的磁动势 单层整距线圈组的磁动势 双层整距线圈组的磁动势 短距线圈组的磁动势 单相绕组的磁动势 单相绕组的磁动势 单相绕组的基波磁动势 单相绕组的谐波磁动势 单相绕组的合成磁动势 单相绕组的合成磁动势 本节内容 三相对称电流 三相对称绕组 三相基波合成磁动势 三相谐波合成磁动势 三相对称电流 三相对称绕组 三相对称绕组的合成磁场 三相对称绕组的基波合成磁动势 三相对称绕组的基波合成磁动势 基波合成磁动势的转速 基波合成磁动势的转向 基波合成磁动势的转向 三相对称绕组的基波合成磁动势 脉振磁动势与旋转磁动势的关系 三相对称绕组的谐波合成磁动势 附：磁动势分析中常用的一些三角恒等式 性质：在三相对称绕组中，通入三相对称电流，将产生一个基波圆形旋转磁动势； 幅值：其幅值的大小恒定，不随时间变化； 转速：其轴线位置以同步速度旋转； 方向：其轴线位置从电流超前相的绕组轴线转向电流滞后相的绕组轴线； 位置：当某相绕组的电流达到最大时，基波圆形旋转磁动势的轴线位置就与该相绕组的轴线位置重合。 一个脉振磁动势可以分解为两个转速相同、转向相反的圆形旋转磁动势，它们的幅值均等于脉振磁动势最大幅值的一半。 正向旋转 反向旋转 脉振 电机学教案， 太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com 电机学 交流电机基本理论 * 2012 电流存在的空间，存在磁场。 磁动势是产生磁场的“源泉”。 磁场 Φ、B、H 磁动势 脉振 定、转子铁心的磁导率μFe=∞ 定、转子之间的气隙均匀 槽内电流集中于槽中心线处 θs fc O A X A N S 结论： 波形：整距线圈产生的磁动势是一个矩形波（方波）； 位置：矩形波磁动势的轴线位置固定不动； 大小：矩形波磁动势的幅值大小随时间按正弦规律脉振。 θs fc O A X A fc1 fc3 fc5 结论： 分解：矩形波磁动势可以分解成基波和一系列的奇数次谐波； 位置：各次谐波磁动势的轴线位置都固定不动； 大小：各次谐波磁动势的幅值大小随时间按同一频率脉振。 + · fc(1) + · fc1(1) fq1 + · fc(2) + · fc(3) fq + · fc1(2) + · fc1(3) fq=fc(1)+fc(2)+fc(3) fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(3) 阶梯波 正弦波 + · fc1(1) fq1 + · fc1(2) + · fc1(3) fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(3) 分布因数 既适用于单层绕组 也适用于双层绕组 仅仅是N的计算不同 整距： 短距： 节距因数 2p个磁极 2p个磁回路 2p个线圈组 其中： θs O fφ1 既是时间的函数，又是空间的函数； 在空间上，按余弦规律分布； 在时间上，按余弦规律变化； 轴线位置固定不动； 幅值大小随时间按正弦规律脉振； 脉振的频率就是电流的频率。 驻波 既是时间的函数，又是空间的函数； 在空间上，按余弦规律分布，其波长是基波的1/ν倍； 在时间上，依然按基波电流的频率脉振； 轴线位置固定不动。 性质：脉振（时间与空间的函数） 频率：电流的频率 位置：固定不动 波形：阶梯波 一致：谐波磁动势的绕组因数与谐波电动势的绕组因数相同，反映了电动势计算和磁动势计算的相似性，时间波与空间波的统一性。 θs fφ O A X A fφ1 fφ3 fφ5 重点 ωt i O iA iB iC iA iB iC ω 大小相等， 相位互差120° A相轴 三相轴线互差120° 三相绕组有效匝数相等 三相绕组的实际匝数相等：NA=NB=NC 三相绕组的绕组因数相等：kNA=kNB=kNC B相轴 C相轴 · + A X · + B Y + · C Z θ