[工学]第6章 交流绕组的磁动势.ppt

目 录 第6章 交流绕组的磁动势 交流电枢绕组的磁动势 研究磁动势的空间上的分布、时间上的变化。 研究磁动势的大小、波形和性质。 由简单到复杂，先研究一相绕组产生的磁动势，再分析三相绕组的合成磁动势。 6.1 单层集中整距绕组的磁动势 单层集中整距绕组 一相单层集中整距绕组的磁动势 在定子内圆表面，建立直角坐标系 原点（线圈的轴线） 横坐标（用空间电角度衡量的气隙圆周方向距离原点的距离） 纵坐标（气隙磁动势的大小） 一相单层集中整距绕组的磁动势 将定子展开成直线，定子在下，转子在上。 一相单层集中整距绕组的磁动势 磁动势的空间分布 一相单层集中整距绕组的磁动势 结论 通电的一个线圈产生的气隙磁动势沿圆周方向的空间分布呈矩形波，在通电线圈处发生突跳。 磁动势的分解 傅里叶级数分解 磁动势的分解 各次的幅值为 磁动势的分解 结论 电流交变时的磁动势 线圈通入交变电流 时，磁动势空间分布仍为矩形波，但幅值大小随时间交变。 电流交变时的磁动势 基波磁动势 电流交变时的磁动势 3次、5次谐波磁动势 电流交变时的磁动势 结论 电流交变时的磁动势 （3）基波和各次谐波磁动势的振幅位置均在线圈轴线＋A处，即空间坐标的原点，振幅位置不随时间变化，称为脉振磁动势。 脉振磁动势的分解 基波脉振磁动势 脉振磁动势的分解 第一部分 脉振磁动势的分解 脉振磁动势的分解 特点 在空间按余弦分布，随时间的推移向? 的正方向移动，是一个行波。 行波旋转的电角速度为? ，数值上与线圈电流的电角频率? 相等。 脉振磁动势的分解 第二部分 脉振磁动势的分解 特点 在空间按余弦分布，随时间的推移向? 的反方向移动，是一个行波。 行波旋转的电角速度为－? ，其大小与线圈电流的电角频率? 相等。 脉振磁动势的分解 一个脉振磁动势可看成是两个朝相反方向旋转的磁动势波的合成。 脉振磁动势的分解 结论 磁动势的矢量表示法 矢量的长度等于幅值，位置表示磁动势波正幅值所在的位置。 只要知道幅值和位置，就可以确定其他位置的磁动势值。 矢量图只能表示某一时刻矢量的位置。 磁动势的矢量表示法 三相单层集中整距绕组的磁动势 三相绕组空间上互差120?电角度； 三相电流在时间上互差120?电角度。 三相单层集中整距绕组的磁动势 A相绕组基波磁动势 三相单层集中整距绕组的磁动势 B、C相绕组基波磁动势 三相单层集中整距绕组的磁动势 求三相绕组合成基波磁动势 三相单层集中整距绕组的磁动势 结论 三相单层集中整距绕组的磁动势 结论 （2）空间矢量图法 将每相绕组产生的基波脉振磁动势矢量分解为两个（正、反转）旋转磁动势矢量。 正、反转磁动势分别求矢量和。 分析合成的正、反转磁动势的性质，得出最终的合成磁动势。 （2）空间矢量图法 可取A相电流为正最大值的时刻画图。 三相谐波磁动势 三相谐波磁动势 5次谐波磁动势 三相谐波磁动势 5次谐波磁动势 三相谐波磁动势 7次谐波磁动势 6.2 三相双层分布短距绕组的磁动势 时间上，q个线圈电流相同，脉振磁动势的最大幅值和幅值的时变规律是一样的。 空间上，q个线圈的轴线在空间上依次错开一个槽距角? 。 整距分布线圈组的磁动势 一个整距线圈产生的基波脉振磁动势的最大振幅 双层短距线圈的磁动势 双层绕组每对极下有两个线圈组组成。 以每极下有一个线圈（q＝1）为例进行分析。 双层短距线圈的磁动势 双层短距线圈的磁动势 双层短距线圈的磁动势 三相双层分布短距绕组的磁动势 三相双层分布短距绕组的磁动势 第? ＝6k－1次（? 为正整数） 6.3 椭圆形磁动势 两相、多相绕组通电产生的磁动势性质？ 什么情况下能够得到圆形磁动势？ 椭圆形磁动势 以正、反转磁动势重合的位置作为 x 轴，重合的时刻作为时间起点。 在 t 时刻，正、反转磁动势分别位于?＝?t 和?＝－?t 处。 椭圆形磁动势 x 轴上的投影之和为 椭圆形磁动势 椭圆形磁动势 当F? ≠F? 时，合成磁动势为椭圆形磁动势。 （1）解析法 将每相脉振磁动势分解为正、反转旋转磁动势； 分别求和，得到正、反转合成磁动势； 再将两者合成，求出总的磁动势。 三相合成产生基波旋转磁动势 f1 。 每相基波脉振磁动势的振幅大小随时间变化，而三相合成基波磁动势幅值 F1 是不变的，F1 是基波脉振磁动势最大振幅FK1的 3 / 2 倍。 三相合成基波磁动势的波长和单相时的一样，即极对数相同。 三相合成基波磁动势旋转的方向是＋α 方向（正转）。 三相合成基波磁动势旋转的电角速度为?1 ＝2?f，相应的转速为n1＝60f /p 。 某一相电流达到最大值时，三相合成基波旋转磁动势 f1 的正幅值正好位于该相绕组轴线处。 矢量图法比解析法直观， 但定量计算不够方便。 3次谐波磁动势 基波