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11-三相交流原理(绕组)
* 从上式可以看出,一个正弦分布的幅值为FΦ1,的脉振磁势波可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势波,其幅值均为FΦ1/2,转速均为同步转速。 三相基波合成磁动势具有以下特性: 1)是一个旋转磁动势,转速均为同步转速 ,旋转方向决定于电流的相序。 2)幅值F1不变,为各相脉振磁动势幅值的1.5倍,旋转幅值轨迹是一个圆。 3)三相电流中任意一相电流瞬时值达到最大值时,三相基波合成磁动势的幅值,恰好在这一组绕组的轴线上。 * ωt=0° ,iA=Im ωt=120°, iB=Im ωt=240°, iC=Im ωt=360°, iA=Im * 需要指出, m相对称绕组中通以m相对称电流时,所形成的m相合成磁动势也是圆形旋转磁动势,其幅值为各相脉振磁动势幅值的m/2,其转速仍为同步转速。 用同样方法可以分析各次谐波磁动势。 当v=6K-1, (K=1、2、3、…)(即:v=5、11、…),谐波合成磁动势的旋转方向与基波合成磁动势的方向相反; 当v=6K+1,(K=1、2、3、…)(即:v=7、13、…),谐波合成磁动势的旋转方向与基波合成磁动势的方向相同; 谐波合成磁动势的转速为n0v=n0/v ; 当v=6K-3,(K=1、2、3、…)(即:v=3、9、…),谐波合成磁动势等于零。 * 例如,三次谐波表达式为: 三、三相异步电动机的定子磁场 当对称三相绕组接通对称三相电源后,在气隙内建立一种以同步转速旋转的磁场。它是异步电动机的主磁场。异步电动机中的谐波磁场作为漏磁场来处理。 * 第五节 三相异步电动机定子绕组的电动势 一、线圈的感应电动势 气隙磁密分布 讨论定子绕组内感应电动势时,气隙磁场切割定子绕组可以看成下图中所示的转子旋转,在定子绕组中所感应产生的电动势。 * 瞬时值的表达式 有效值的表达式 1、整距线圈的电动势 有效值的表达式 2、短距线圈的电动势 瞬时值的表达式 * 二、线圈组的感应电动势 一个线圈组电动势的有效值为 * 三、相绕组的感应电动势——相电势 对单层绕组而言,每个相绕组有p个线圈组,并联支路数为a,每个线圈的匝数为Ny,则每个相绕组串联匝数为 所以单层绕组相电动势基波的有效值为 对双层绕组而言,每个相绕组有2p个线圈组,每个相绕组串联匝数为 所以双层绕组相电动势基波的有效值为 * [例4-3]一台四极三相异步电动机的定子绕组为双层叠绕,定子槽数Q1=36,线圈节距y1=8槽,支路数为a=2,已知电动机的定子绕组为星形接法,线电压380V,工作时每相绕组的感应电动势为相电压的87.7%,气隙基波密度为0.738T,定子内径D=10.4cm,定子铁心长度L=9.5cm,试求该绕组的每相串联匝数。 解 极距 基波磁通量 相电动势 基波分布因数、节距因数和绕组因数分别为 每相串联匝数为 * 第四章 结 束 * B相从A相后移120° C相从B相后移120° A相从C相后移120° 当三相对称绕组接上三相对称电源,就产生旋转磁场。 * 四极旋转磁场示意图 式中,ns为同步转速,单位r/min; p为极对数; f1为交流电源的频率。 * 第三节 三相异步电动机的定子绕组 一、交流绕组的一些基本知识和基本量 1、电角度与机械角度 电机圆周在几何上分成360°,这个角度称为机械角度。 若磁场在空间按正弦波分布,则经过N、S 一对磁极恰好相当于正弦曲线的一个周期。因此,一对磁极所占有的空间是360°电角度。可见,一个具有 p 对磁极电机,电机圆周按电角度计算就为 p×360°,而机械角度总是360° 。 电角度= p×机械角度 2、线圈——组成交流绕组的单元是线圈。线圈是由一匝或多匝串联而成,它有两个引出线,一个称为首端,另一个称为末端。 3、节距—— 一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距,用y1表示,一般用槽数计算。节距应该接近极距τ。 ——整距绕组, ——短距绕组, ——长距绕组 * 4、槽距角α —— 相邻槽之间的电角度称为槽距角 若Q1为定子槽数,p为极对数,则槽距角 5、每极每相槽数q —— 每一极每相绕组所占槽数,用符号q表示 (m——相数) 一、构成原则 (1)、合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正 (2)、对三相绕组,各相的电动势和磁动势要对称, 弦形、幅值要大; 电阻、电抗要平衡; 二、分类 按相数 :单相和多相绕组; 按槽内层数:单层和双层; 按每极下每相
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