交流电机定子绕组磁势的分析.docx

第27卷第4期青 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )Vol127No14 2009年8月Journal of Q inghai University(NatureScience)Aug12009交流电机定子绕组磁势的分析张金霞1 ,张小红2 ,张海峰1( 11青海大学水电系 ,青海 西宁 810016; 21安徽省合肥市安徽氯碱化工集团制造部 ,安徽 合肥230011)摘要:从综合角度,分析了交流电机结构及定子绕组磁势的异同和相似之处。提出用一种新的 方法来推导交流电机定子短距绕组系数,并用一种简单而直观的实验方法验证三相交流电机 定子绕组中所产生的旋转磁场。关键词:交流电机;磁势;旋转磁场中图分类号 : TM30113 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 8996 ( 2009) 04 - 0001 -04Ana lysis on the magnetic poten tia l of sta tor w ind ing in AC motorZHANG J in - x ia1 , ZHANG X iao - hong2 , ZHANG ha i - feng1( 11Hydroelectric Departm ent, Q inghai University, Xining, 810016,China21AnhuiChlor-AlkaliChemicalTacticalDepartment,Hefei230011,China)Abstract: The different and sim ilar points in the AC mo to r structure and its stato r windingmagneticpotential are analyzed with an inlegrated view in this paper and a new method is p ropo sed toextrapo2 late short - distance winding coefficient of the AC mo to r stato r1The ro tation magnetic field producedin a three - phase AC mo to r stato r winding is authenticated through using a simp le experimental method1Key words:AC mo to r; magnetic potential; ro tation magneticfield旋转磁场是交流电机工作的关键,它具有不可视的抽象性。磁场由磁势建立,定子绕组的磁势与电 势及绕组形式共同构成交流电机的三大基本问题。交流同步机和交流异步机在结构上及定子绕组磁势 方面具有相同和相似的部分,相关知识点有相互交叉的特性。普通的电机学课程通常均选择直流电机、 变压器、异步机和同步机作为4种典型电机来分章,并逐章进行理论分析。对于相同及相似的知识点部分,在归类清晰方面有些欠缺;磁势的数学分析和推导较为复杂和抽象。目前的电机理论对磁势的分析和推导均在电势分析之后。虽然分析方法不完全统一,有的是先从整距绕组入手[1～3],有的是先从短距 绕组入手[4,5],但分析过程都不够详细和明确。特别是对定子绕组磁势短距系数的推导,有的文献直接给出,有的文献仅用两三句话进行简单说明,论述不够具体。定子绕组的电势系数与定子绕组的磁势系 数在表达式上是相同的(整距系数和短距系数均相同),但两者的短距系数在推导过程和所表达的物理意义方面不相同,磁势短距系数也无法由电势短距系数分析方法中“同理而得”。没有具体的推导,增加了理解上的难度;为分析交流绕组基波磁动势,“空间矢量”模型也被提出和应用[6],其推导过程复杂而抽象。为了增加直观性,相关文献还采用了作图或动画的方式[7,8],这有助于理解磁势的变化,但还是有“脱开实物”的感觉。本文从综合的角度对交流电机的结构和定子绕组磁势进行了分析,归纳了它们的相同、相似之处;提出一种新的分析和推导交流电机定子绕组短距系数的方法;并给出一种简单而直观的实验方法验证交流电机定子绕组的旋转磁场。1交流电机结构的异同交流电机可分为三相交流电机和单相交流异步电动机,而三相交流电机又可分为三相同步电机和收稿日期 : 2009 - 05 -07作者简介:张金霞(1965—),女,山东滕州人,教授。2青海大学学报第27卷三相异步机。交流电机在结构上既具有相同和相似之处,又各有其自身特点。相同之处在于:三相同步 电机(均指旋转磁