電機(jī)學(xué)課件第六章交流繞組的共同問題(華夏)

1、同步發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)同步發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu) 掌握交流電機(jī)三相繞組掌握交流電機(jī)三相繞組構(gòu)成原則構(gòu)成原則。 能夠繪制三相單層和三相雙層短距分布繞組能夠繪制三相單層和三相雙層短距分布繞組展開圖。展開圖。 掌握基波磁場下雙層、短距分布繞組相掌握基波磁場下雙層、短距分布繞組相電勢計(jì)算。電勢計(jì)算。 掌握三相電機(jī)線、相電勢關(guān)系。掌握三相電機(jī)線、相電勢關(guān)系。掌握單相繞組產(chǎn)生掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢脈振磁勢及其主要結(jié)論。及其主要結(jié)論。 熟練掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢基波可以分解熟練掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢基波可以分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢。為兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢。 掌握三相繞組產(chǎn)生掌握三相繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢的條件、性

2、質(zhì)及其旋轉(zhuǎn)磁勢的條件、性質(zhì)及其主要結(jié)論。主要結(jié)論。 熟練掌握三相對稱繞組產(chǎn)生熟練掌握三相對稱繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁勢基波圓形旋轉(zhuǎn)磁勢基波的大小、轉(zhuǎn)向、速度的大小、轉(zhuǎn)向、速度 。掌握基波磁場下集中、分布繞組線圈組電勢計(jì)算。掌握基波磁場下集中、分布繞組線圈組電勢計(jì)算。 NSAOn展開BmNS0B2=tB相對線速度。線的是導(dǎo)體垂直切割磁感應(yīng)長度；是切割磁感應(yīng)線的導(dǎo)體處的氣隙磁密；是導(dǎo)體在vlBlvBexBBsradnprn/602,min用電角速度表示為：轉(zhuǎn)速為已知轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向的tBBBtttmmxsinsin0，該處的氣隙磁密為處，這時(shí)秒后，導(dǎo)體移到。當(dāng)時(shí)間經(jīng)過了即間，作為時(shí)間的起點(diǎn)，最初處于坐標(biāo)原

3、點(diǎn)的瞬規(guī)定，導(dǎo)體朝相反方向旋轉(zhuǎn)。我們以角速度成轉(zhuǎn)子不動(dòng)而導(dǎo)體求導(dǎo)體電勢時(shí)，可以看tEtEtlvBlvBemmxsin2sinsinfnpv2602lfBlvBEEmmm2220eEm2tE+j04極電機(jī)，要使得導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢為50Hz,轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？fsradnpfHZpnfnpAfr2/60260,min時(shí)表示轉(zhuǎn)子的電角速度用則方向的轉(zhuǎn)速為磁極，已知轉(zhuǎn)子逆時(shí)針對率，轉(zhuǎn)子上有中感應(yīng)基波電動(dòng)勢的頻表示導(dǎo)體用周期。，感應(yīng)電勢經(jīng)歷了一個(gè)導(dǎo)體每經(jīng)過一對主磁極mmavBxdxBB02sin1 lBavffE22.222NSAn1500XXEAE+j 線圈一般由線圈一般由w匝構(gòu)成，當(dāng)匝構(gòu)成，當(dāng)w=1時(shí)，

4、為單匝線時(shí)，為單匝線圈。圈。 稱為整距線圈。如圖所示：由稱為整距線圈。如圖所示：由于整距線匝兩有效邊感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值大于整距線匝兩有效邊感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值大小相等而方向相反，故整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)小相等而方向相反，故整距線匝的感應(yīng)電動(dòng)勢為：勢為：y1= XEAE+jyExEXAyTEEE )(1ffEEAT44. 4222BmNSn0B2AX+jyNyyfWE44.410 yy1 NSn0B2AXyy1稱為基波短距系數(shù)式中短距線圈基波電動(dòng)勢為2sin44.42sin44.42sin200ykKfWyfWyEEyEEEEEyyyyAyXAXAyXEAE+j1yyE： 線圈在下線時(shí)，是以線圈組為單

5、位的，每線圈在下線時(shí)，是以線圈組為單位的，每個(gè)極（雙層繞組時(shí)）或每對極（單層繞組時(shí)）個(gè)極（雙層繞組時(shí)）或每對極（單層繞組時(shí)）下有下有q個(gè)線圈串聯(lián)，組成一個(gè)線圈組，所以線個(gè)線圈串聯(lián)，組成一個(gè)線圈組，所以線圈組的電動(dòng)勢等于圈組的電動(dòng)勢等于q個(gè)串聯(lián)線圈電動(dòng)勢的相量個(gè)串聯(lián)線圈電動(dòng)勢的相量和。和。1 231 2 3eq321yyyqEEEEzp/3600mpzq2/2sin2qRABEq2sin2yER2sin2REyqyyqKqEqqqEE2sin2sin2sin2sin(1qqqqEqEkyqq勢）個(gè)集中線圈的合成電動(dòng)（勢）個(gè)分布線圈的合成電動(dòng)當(dāng)當(dāng)q=1時(shí)，時(shí)，kq=1，稱為集中繞組。，稱為集中繞組

6、。線圈組電動(dòng)勢的有效值為：線圈組電動(dòng)勢的有效值為：qyqkfqWE44. 4稱為基波繞組系數(shù)其中勢為，則線圈組感應(yīng)基波電若既是分布又是短距的qNwNyqyyqkkkkfqNkkfqNE44. 444. 4ElEEqNapNyqNapNfNkEyw3(2(44. 4則線電動(dòng)勢為求出來以后，相電動(dòng)勢雙層）或單層）式中向量導(dǎo)體及線匝的基波電勢）在向量圖上表示兩個(gè)（基波電勢表達(dá)式；組成線匝，寫出線匝的及）用（值表達(dá)式；中基波感應(yīng)電勢的順勢及）導(dǎo)體（起點(diǎn)，求：，以圖示瞬間作為時(shí)間電勢有效值為的基波）旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體中感應(yīng)（角速度為速度子磁極以同步電角度，如圖所示。轉(zhuǎn)為導(dǎo)體距電角度，另一根導(dǎo)體原點(diǎn)的距離為，離

7、開坐標(biāo)定子上有一根導(dǎo)體例題：一臺交流電機(jī)，32151806011000AAAAVnAAAANSn1A06000 交流電機(jī)的繞組由嵌放在定子鐵心槽內(nèi)的交流電機(jī)的繞組由嵌放在定子鐵心槽內(nèi)的線線圈圈按一定規(guī)律聯(lián)接而成的。按一定規(guī)律聯(lián)接而成的。 交流電機(jī)的繞組分為：單相繞組（交流電機(jī)的繞組分為：單相繞組（m=1）和三相繞組（和三相繞組（m=3）交流電機(jī)交流電機(jī): 異步電機(jī)、同步電機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）異步電機(jī)、同步電機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）tEtlBBleBBmmmsinsinsin則設(shè))240sin()120sin(sin120000tEetEetEeWVUmWmVmU則相相、相、磁力線依次切割，此相差由

8、于三相繞組在空間彼120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIiBiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiCiAiBitmIo0n規(guī)定規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()電流出電流出( )電流入電流入CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS 三相電流合成磁三相電流合成磁場場 的分布情況的分布情況0 t 60t 0n60 90t 600mIoSNSNAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋

9、轉(zhuǎn)的磁場 即：即：2. .動(dòng)畫動(dòng)畫0t 60t 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線(電路如圖電路如圖)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomINSNS0t 3. .旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)P即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ4. .旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 6010fn 工頻：工頻：Hz501 f分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 30000 np=1時(shí)時(shí)0mICiBiAi tiomINSAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2時(shí)時(shí)BiCiAiit mI0分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz