《电机拖动与控制》课件第4章.ppt

（2）该圆形旋转磁动势的转速为电流频率所对应的同步转速，即n1=60f/p(r/min)，旋转的方向取决于电流的相序。当三相绕组通入正序电流时，电流出现正的最大值的顺序为U→V→W，则旋转磁场的方向也为U→V→W，即旋转磁场的方向由电流超前相转向电流滞后相。(3)三相电流中任一相电流的瞬时值达到最大值时，三相基波合成磁动势的幅值恰好转到该相绕组的轴线上。4.3绕组的感应电动势4.3.1线圈的感应电动势1.导体电动势当磁场在空间中为正弦分布并以恒定的转速n1旋转时，导体感应的电动势亦为一正弦波，其最大值为(4.3.1)式中:Bm1为正弦分布的气隙磁通密度的幅值；l为导体的有效长度。导体电动势的有效值为(4.3.2)式中:τ为极距；f为电动势的频率。因为磁通密度为正弦分布，所以每极平均磁通量 ，即(4.3.3)代入式（4.3.2）中得(4.3.4)若取磁通Φ1的单位为Wb，频率的单位为Hz，则电动势Ec1的单位为V。2.整距线圈的电动势设线圈的匝数为Nc，每匝线圈都有两个有效边。对于整距线圈，如果一个有效边在N极中心的下面，则另一个有效边就刚好处在S极中心的下面，此时两有效边内的电动势瞬时值大小相等而方向相反。但就一个线匝来说，两个电动势正好相加。若把每个有效边的电动势的正方向都规定为从上向下，如图4.3.1（a）所示，则用相量表示时，两有效边的电动势Ec1和Ec1′的方向正好相反，如图4.3.1(b)所示，即它们的相位差为180°，此时每个线匝的电动势为..(4.3.5)有效值(4.3.6)在一个线圈内，每一匝电动势在大小和相位上都是相同的，所以整距线圈的电动势为(4.3.7)有效值(4.3.8)图4.3.1匝电动势计算(4.3.9)在图4.3.1c为电动势矢量图，Ec1领先Ec1′，因此匝电动势为3.短距线圈的电动势对于短距线圈，其节距y1τ，如图4.3.1(a)中虚线所示，则电动势Ec1和Ec1′相位差不是180°而是相差γ角度，γ是线圈节距y1所对应的电角度且....有效值(4.3.11)式中:Ky1为短距因数，这样便可以得出短距线圈的电动势(4.3.12)由此可见(4.3.13)4.3.2线圈组电动势无论是双层绕组还是单层绕组，每相绕组总是由若干个线圈组组成的，而每个线圈组又是由q个线圈串联而成的，每一个线圈的电动势大小相等，但相位依次相差一个槽距角α。这里必须说明一点，对于单层绕组，构成线圈组的各个线圈的电动势大小可能不等，相位差也不等于槽距角α，但在电气性能上，一个单层绕组都相当于一个等元件的整距绕组。因此线圈组的电动势Eq1应为q个线圈电动势的相量和，即.(4.3.14)由于这q个相量大小相等，又依次位移α角，因而将它们依次相加便构成了一个正多边形的一部分，如图4.3.2所示(图中以q=3为例)。图中O为正多边形外接圆的圆心，OA=OB=R为外接圆的半径，于是便可求得线圈组的电动势Eq1为而图4.3.2线圈组电动势计算所以(4.3.15)式中:Kq1为分布因数且Kq1的含义如下：将此式代入式（4.3.12）得(4.3.16)式中:Kw1为绕组因数，Kw1=Ky1Kq1。由以上分析可知，Kq11，因此分布绕组线圈组的电动势小于集中绕组线圈组的电动势，并由Kq1计量分布绕组对基波电动势大小的影响程度。通过选择q值可以在基波电动势变化不大的情况下削弱某些谐波电动势。4.3.3相电动势每相绕组的电动势等于每一条并联支路的电动势。一般情况下，每条支路中所串联的几个线圈组的电动势都是大小相等、相位相同的，因此可以直接相加。若绕组的并联支路数为a，则对于双层绕组，每条支路由2p/a个线圈组串联而成；对于单层绕组，每条支路由p/a个线圈组串联而成。因此，每相绕组电动势为(4.3.17)单层绕组(4.3.18)式中:qNc(2q/a)和qNc(q/a)分别表示双层绕组和单层绕组每条支路的串联匝数N，这样就可写出绕组相电动势的一般公式(4.3.19)式中:N为每相绕组的串联匝数。4.3.4短距绕组与分布绕组对电动势波形的影响1.短距绕组对波形的改善图4.3.3表示采用短距绕组消除5次谐波电动势的原理，图中实线表示整距的情况，这时5次谐波磁场在线圈两个有效边中感应的电动势大小相等、