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第三篇交流電機的共同問題——第七章交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢——第八章交流繞組的磁動勢——*第?章電機的發(fā)熱和冷卻第七章交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢一、旋轉(zhuǎn)電機結(jié)構(gòu)上的共同點:定子,轉(zhuǎn)子,繞組三個主要部分。一般由勵磁繞組產(chǎn)生磁場,電樞繞組上實現(xiàn)機-電能量的轉(zhuǎn)換。勵磁繞組和電樞繞組可以在定子上也可以在轉(zhuǎn)子上,之間有氣隙隔開。電樞繞組與磁場的相對運動,同時產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢電流和磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?!?-1旋轉(zhuǎn)電機的基本作用原理交流電機定子鼠籠式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子交流電機定子籠型轉(zhuǎn)子交流電機定子繞線式轉(zhuǎn)子直流電機轉(zhuǎn)子交流電機轉(zhuǎn)子交流電機定子交流電機定子二、電機的可逆性一臺旋轉(zhuǎn)電機從理論上,既可作發(fā)電機也可作電動機。發(fā)電機狀態(tài):當電磁轉(zhuǎn)矩與電機轉(zhuǎn)速的方向相反,或者說電機的旋轉(zhuǎn)依賴于外部機械轉(zhuǎn)矩輸入時,則此時電機工作在發(fā)電機狀態(tài);電動機狀態(tài):當電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速同向,或者說電機輸出電磁轉(zhuǎn)矩,則電機工作于電動機狀態(tài)。從電功率側(cè)來看,向電網(wǎng)輸出電功率為發(fā)電機,吸收電網(wǎng)功率為電動機。從磁場的角度看:直流電機的磁場在空間上是固定的;(三相)交流電機的磁場是旋轉(zhuǎn)的,以定子圓周為參考,轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率和電機的磁極數(shù)確定,稱為同步轉(zhuǎn)速,通常用n1表示。產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場NSABCXZY同步電機(機械旋轉(zhuǎn)磁場)異步電機(電氣旋轉(zhuǎn)磁場)特點:1、三相電樞(定子)在空間按120°對稱布置。
2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同(同步)。
3、三相感應(yīng)電勢互差120°電角。三、同步電機基本作用原理(常作發(fā)電機)四、異步電機的基本作用原理(常作電動機)1、三相空間對稱定子繞組(按極對數(shù)),轉(zhuǎn)子為三相短路繞組。2、當三相空間對稱繞組通以三相對稱電流時,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,切割轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,與磁場相互作用,形成電磁轉(zhuǎn)矩。3、設(shè)磁場轉(zhuǎn)速為n1(同步轉(zhuǎn)速),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n,則轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件是n1-n≠0,才有磁場對導(dǎo)體的切割。以轉(zhuǎn)差率S=(n1-n)/n1表示。4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速不同,異步電機交流電機繞組主要是同步電機電樞繞組和異步電機勵磁繞組,部置在定子槽中。如以三相交流繞組為例,繞組構(gòu)成的原則是:
對稱:每相繞組在定子空間占位對稱;均勻:各相間在定子空間錯位為120°電角度;保證各相的電動勢和磁動勢要對稱,電阻、電抗要平衡;電勢相加:線圈兩個圈邊的感應(yīng)電勢應(yīng)該相加,如線圈的一個邊在N極下,另一個應(yīng)在S極下?;靖拍睿喊匆欢ㄒ?guī)律排列和連接的線圈的總稱.§7-2交流繞組元件(線圈)繞組的相關(guān)術(shù)語術(shù)語1:電角度幾何上,把一圓周所對應(yīng)的角度定義為360°機械角度。在電機中,磁場每轉(zhuǎn)過一對磁極,電勢變化一個周期,稱為(一個周期)360°電角度。一對磁極所對應(yīng)的角度定義為360°電角度。磁極對數(shù)為p時,圓周機械角度為360°,則電角度為=p*360°術(shù)語2:相帶為了三相繞組對稱,在每個極面下每相繞組應(yīng)占有相等的范圍——相帶。每個極對應(yīng)于180°電角度,如電機有m相,則每個相帶占有電角度。三相電機m=3,其相帶為60°,按60°相帶排列的繞組稱為60°相帶繞組。術(shù)語3:每極每相槽數(shù)qq>1——分布繞組整數(shù)槽繞組——q為整數(shù)分數(shù)槽繞組——q為分數(shù)每個極面下每相占有的槽數(shù)。已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)p和相數(shù)m為,則 術(shù)語4:槽距角已知總槽數(shù)Z、極對數(shù)p相鄰兩槽之間的電角度術(shù)語5:極距τ相鄰兩磁極對應(yīng)位置兩點之間圓周距離?;¢L表示:基波磁場每極對應(yīng)槽數(shù)表示:術(shù)語6:節(jié)距y(跨距)表示元件的寬度。元件放在槽內(nèi),其寬度可用元件兩邊所跨越的槽數(shù)表示。分析工具:槽導(dǎo)體電勢星形圖相距360度電角度,導(dǎo)體電勢時間上同相位把電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電勢分別用矢量表示,構(gòu)成一輻射星形圖第一對極第二對極交流繞組通電以后,必須形成規(guī)定的磁場極數(shù);多相繞組必須對稱,m相繞組的軸線在空間互差360/m的電角度;合成電動勢和磁動勢的波形要接近于正弦形;在一定的導(dǎo)體數(shù)下,獲得較大的基波電勢和基波磁勢,三相繞組盡可能采用60°相帶;繞組的銅耗要小,用銅量要省;絕緣要可靠,機械強度、散熱條件要好,制造要方便。對交流繞組的要求:一、三相單層繞組單層——每槽中只放置一層元件邊,元件數(shù)等于槽數(shù)的一半,無需層間絕緣,結(jié)構(gòu)和嵌線較簡單;單層繞組只適用于10kW以下的小型異步電動機,其極對數(shù)通常是p=l,2,3,4;交流繞組的形式:每槽電相角例:設(shè)定子槽數(shù)Z=24,2P=4,三相(m=3)交流電機定子繞組。解:按照對稱原則每相所占槽數(shù)為每極每相槽數(shù)為極距(每極槽數(shù))1、等元件組極對相帶ac’(z)ba’(x)cb’(y)第一極對1,23,45,67,89,1011,12第二極對13,1415,1617,1819,2021,2223,241,23,45,67,89,1011,1213,1415,1617,1819,2021,2223,24az
bxc
y
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bxc
y
(1)分極分相:將總槽數(shù)按給定的極數(shù)均勻分開(N,S極相鄰分布)并標記假設(shè)的感應(yīng)電勢方向。將每極的槽數(shù)按三相均勻分開,空間錯開120電角度。N極下的感應(yīng)電動勢方向一致,S極下的感應(yīng)電動勢方向一致,
以a相為例,a相的一個極繞組為1-7-2-8占去4槽,若為整距,y=τ,則另一極繞組只能形成同極性磁極∴相距Z/P=24/2=12槽,為13-19-14-20。a相完成。(2)連線圈和線圈組(符合電勢相加原則):將一對極域內(nèi)屬于同一相的某兩個圈邊連成一個線圈(共有q個線圈,為什么?);將一對極域內(nèi)屬于同一相的q個線圈連成一個線圈組(共有多少個線圈組?)圖:單層繞組排列步驟2,連線圈,線圈組一個線圈組:兩個線圈共有P個線圈組(3)連相繞組(串聯(lián)與并聯(lián),電勢相加原則):將屬于同一相的p個線圈組連成一相繞組,并標記首尾端。說明:屬于a相8個槽,即l、2、7、8、13、14、19、20.根據(jù)槽導(dǎo)體電勢星形圖,按電勢相加原則構(gòu)成元件,每個元件都是整距,y=τ=6槽,即每元件的跨距為6個槽,同為單層,每相每對極可以連接成一個元件組。2對極,每相2個元件組,1—7—2—8,13一19一14—20。元件組之間可串聯(lián)或并聯(lián)形成不同并聯(lián)支路數(shù).單層繞組每相有p個元件組,如串聯(lián)方式連接,則并聯(lián)支路a=1,相電勢E=pEq,相電流I=Ic。每相功率P=EI=pEqIc。根據(jù)相間120°電角差可安排b相繞組的槽位置為5-11-6-12和17-23-18-24;c相繞組的槽位置為9-15-10-16和21-3-22-4。完成三相繞組布置。
(4)連三相繞組(△接法或者Y接法):將三個構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組。鏈式繞組適用于q=2,p>1的小型異步電機。例如m=3,p=2,Z=24,q=2,α=30°2、三相單層鏈式繞組合理改變每相8個線圈邊的連接法,可得到鏈式、交叉式、同心式三種不同繞組.127813141920NISIτNISIτa相:2-7-13-8-14-19-20-1b相:6-11-17-12-18-23-5-24c相:10-15-21-16-22-3-9-4鏈式繞組的每個元件都是短距。從相電勢和磁勢角度看——具有整距性質(zhì)3、交叉式繞組交叉式繞組適用于q=3的小型異步電機。例如:m=3,p=2,q=3,則定子槽數(shù)Z=2pmq=2*2*3*3=36,槽距角α=p*360/Z=20°屬于a相的元件有1、2、3、10、ll、12、19、20、21、28、29、30共12個元件邊y=8y=712310111219兩個大圈一個小圈2—10,3—11相連,是節(jié)距為8的(大)線圈12—19相連,節(jié)距為7的(?。┚€圈20—28,21—29相連,節(jié)距為8的大線圈30—1相連,節(jié)距為7的小線圈。依次二大一小交叉布置為交叉式繞組,交叉式繞組可看成鏈式繞組中的q=3,無法均分為兩半,只能一邊為1,另一邊為2,節(jié)距也不同。b相和c相的連接規(guī)律與a相完全一樣,α=20°,相間相差6個槽。如第2槽為a相首端,則b相首端是第8槽,c相首端是第14槽。屬于a相的有8個元件邊,把1與12相連構(gòu)成一個大線圈,2與11相連構(gòu)成一個小線圈。這一大一小組成一個同心式線圈組。13與24相連,14與23相連組成另一同心式線圈組。然后把兩個線圈組反向串聯(lián),以保證電勢相加.3、同心式繞組對于p=l的小型三相異步電動機和單相異步電動機,每極每槽數(shù)q較大,采用同心式繞組嵌線.例如:m=3,p=1,q=4。則定子槽數(shù)Z=2mpq=2*3*l*4=24,槽距角α=15°111213142324ax大圈在外,小圈在內(nèi)在外形上有多種繞組型式:元件節(jié)距可以整距、短矩或長短,合理選用繞組型式,可以節(jié)省銅線,簡化工藝。分析相電勢:采用槽電勢星形圖。繞組型式不同只不過是元件構(gòu)成方式不同、導(dǎo)體連接先后次序不同,而構(gòu)成繞組的導(dǎo)體所占的槽號是相同的,都在屬兩個相差180°電角度的相帶內(nèi),三相單層繞組的節(jié)距因數(shù)均為1,具有整距繞組性質(zhì)。優(yōu)點:繞組因數(shù)中只有分布因數(shù),基波繞組因數(shù)較高,無層間絕緣,槽利用率高。缺點:對削弱高次諧波不利,無法改善電勢波形和磁勢波形,漏電抗較大。使用:一般用于10kW以下小功率電機。(功率較大或?qū)Σㄐ我筝^高的電機,通常采用雙層繞組。)三相單層繞組小結(jié)由于有效邊可以重疊,故節(jié)距選擇可有整距y=Z/2P,短(長)距y=(Z/2P)±ε,且ε可以為小數(shù),為電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計和改造帶來方便。二、三相雙層繞組(疊繞組)雙層——每槽中有兩個元件邊,分為上下兩層放置??拷劭诘臑樯蠈?,靠近槽底部為下層。雙繞組一般為等元件繞組,每個元件均有一個邊放在上層,一個邊放在另一槽的下層,相隔距離取決于節(jié)距。線圈數(shù)=槽數(shù),每相元件數(shù)即為槽數(shù)的三分之一?!獦?gòu)造方法和步驟(1)分極分相:
將總槽數(shù)按給定的極數(shù)均勻分開(N,S極相鄰分布)并標記假設(shè)的感應(yīng)電勢方向;將每個極域的槽數(shù)按三相均勻分開??臻g錯開120電角度。(2)連線圈和線圈組(電勢相加原則
):根據(jù)給定的線圈節(jié)距連線圈(上層邊與下層邊合一個線圈)以上層邊所在槽號標記線圈編號。將同一極域內(nèi)屬于同一相的某兩個圈邊連成一個線圈。將同一極域內(nèi)屬于同一相的q個線圈連成一個線圈組。(3)連相繞組:將屬于同一相的2p個線圈組連成一相繞組,并標記首尾端。串聯(lián)或并聯(lián)。按照同樣的方法構(gòu)造其他兩相。(4)連三相繞組
將三個構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組△接法或者Y接法
極對相帶ac’ba’cb’第一極對1,23,45,67,89,1011,12第二極對13,1415,1617,1819,2021,2223,24例:Z=24,2p=4,m=3,則每極每相槽數(shù)q=2,槽距角α=30°,分別用整距和短距布置繞組。整矩繞組:跨距y=τ=6,每個元件的上層邊與下層邊相距6個槽。例如第l槽的上層邊應(yīng)與第7槽的下層邊接成一個元件。同理2-8’,3-9’,4-10’,...相連,共計有24個元件。
“′”為下元件邊,用虛線表示,整距a相8個元件分成4個元件組,各元件組的連接規(guī)律為l-7‘-2-8’,7-13‘-8-14’,13-19‘-14-20’,19-1‘-20-2’,分別用I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示。整距繞組當磁場切割繞組時,該四個元件組的電勢大小相等,I、Ⅲ組電勢時間上同相,Ⅱ、IV組電勢與I、Ⅲ組電勢反相。各元件組可以串聯(lián)、并聯(lián)、或一半串聯(lián)后再并聯(lián)。相繞組可以有不同連接方式,當通以電流形成4極磁場。y=(24/4)-1=5(槽)短距,a相的4個元件組,分別是l-6'-2-7',7-12'-8-13',13-18'-14-19',19-24'-20-l'三相雙層疊繞組是交流電機最常用的一種繞組形式,方便地設(shè)計短距。接線中常用三相雙層疊繞組接線圖。短距繞組短距時,在某些槽中,其上層元件邊與下層元件邊可能不屬一相,在這些槽中,上層與下層之間有較大電位差,應(yīng)加強層間絕緣。短距時,同一相的上、下層導(dǎo)體錯開了一個距離,用短距角β表示,表示一個元件的上層導(dǎo)體電勢和下層導(dǎo)體電勢的相位差是180°-β電角度,合成電勢時應(yīng)計及節(jié)距因數(shù)kp。習(xí)題7-2有一三相電機,Z=36,2P=4,,a=1,雙層疊繞組,試畫出繞組展開圖。解:(1)(2)三相雙層繞組槽導(dǎo)體電動勢星形圖Z=362P=4q=3A↓B↓CX↓Y↓Z相帶槽號極
對ABCXYZ1,2,310,11,1211,12,132,3,47,8,916,17,188,9,1017,18,1913,14,154,5,614,15,165,6,719,20,2128,29,3025,26,2734,35,3623,24,2532,33,34第一對極下(1槽~18槽)第二對極下(19槽~36槽)各個相帶的槽號分布
20,21,2229,30,3122,23,2431,32,3326,27,2835,36,11357911131517192123252729313335123101112282930192021NSSN三相雙層疊繞組的A繞組的展開圖AXBYCZABC相繞組線圈的連接圖(a=1)AX18′29′310′1017′1118′1219′1926′2027′2128′2835′2936′301′BY714′815′916′1623′1724′1825′2532′2633′2734′345′356′367′CZ1320′1421′1522′2229′2330′2431′3138′3239′334′411′512′613′元件電勢(交流線圈感應(yīng)電動勢)元件組電勢(交流線圈組感應(yīng)電動勢)繞組相電勢:1.單層繞組;2.雙層繞組§7-3繞組的感應(yīng)電動勢NNSSΩ1.感應(yīng)動勢的波形t=0,元件匝鏈一個磁極的全部磁通以同步電機為例以同步電機為例,氣隙磁場每轉(zhuǎn)過一對磁極,線圈中的電勢便經(jīng)歷一個周期。電勢的頻率用每秒轉(zhuǎn)過的磁極對數(shù)表示。極對數(shù)p,轉(zhuǎn)速n(r/min),則頻率2.感應(yīng)動勢的頻率3.感應(yīng)動勢的大小一、交流線圈的感應(yīng)電勢β=180°×(τ-y)/τ二、交流線圈組的電勢:q個線圈在定子空間上層邊(或下層邊)相距的槽數(shù)換算成電角如當q=3時,一個極下線圈組合成電動勢為二、交流線圈組的電勢:三、相繞組的電勢考慮短距和分布的一般情況,每相繞組的電勢為例7-1三相交流電機,每極下9槽,每相繞組以三種方式構(gòu)成:①每極每相連續(xù)占9槽;②每極每相占6槽;③每極每相占3槽。計算分布系數(shù)Kd。結(jié)論:為了提高定子空間的利用率分布繞組是必要的選擇,本例的分布只有3種選擇,顯然相帶(每極下每相所占的角)qα小,其分布系數(shù)kd較大。一般三相交流電機繞組相帶選qα=600居多。高次諧波電勢對電勢大小影響較小主要影響電勢的波形在基波電勢上疊加有高次諧波電勢使波形變壞, 引起發(fā)電機損耗增加,溫升增高、效率降低。在輸電線路上,諧波電勢產(chǎn)生高頻干擾,使輸電線路時近的通信設(shè)備不能正常工作。輸電線路自身有電感和電容,在某一高頻條件下,將產(chǎn)生自激振蕩而產(chǎn)生過電壓。在異步電機中產(chǎn)生有害的附加轉(zhuǎn)矩和損耗§7-4諧波電勢及削弱方法電機的氣隙磁場不完全按正弦分布,如凸極同步機,隙磁密空間分布為一平頂波,可分解為正弦基波和高次諧波,由于電勢波原點對稱,為奇諧波函數(shù),故只有1、3、5…奇次波。其中ν次諧波電勢為:1NNNSSSSSSSSNNNNN例7-2三相四極交流電機,Z=24,計算基波和5次諧波的繞組因數(shù)kN1和kN5。分布繞組提高定子空間的利用,選擇短距繞組能對某次諧波電勢有強的削弱作用。消除和減小高次諧波電勢的方法從諧波性質(zhì):當接成星形連接時,在線電勢中不可能出現(xiàn)3次及其3的倍數(shù)次諧波電勢。從磁場角度:使氣隙磁場接近正弦分布,如采用適當?shù)臉O靴寬度和不均勻的氣隙長度(磁極中心氣隙較小,磁極邊緣的氣隙較大)、勵磁繞組的分布范圍從繞組方面:采用短距、分布繞組,p103-104。如要消除v次諧波,應(yīng)使:P106:6-1,
6-2,6-3通常線電勢主要是5次和7次,短距角取:小結(jié)交流繞組的組成原則——獲得較大的基波電勢,盡量減少諧波電勢,且保持三相電勢對稱,同時考慮節(jié)約銅線和具有良好的工藝性。分析繞組的基本方法——槽導(dǎo)體電勢星形圖,通過槽電勢相量的分析可以了解三相繞組的形成和特性。交流繞組的型式很多,應(yīng)該掌握幾種常用三相單層、雙層繞組的構(gòu)成方式和特點。通常小功率電機多采用單層繞組,功率較大的多為雙層短距繞組,以削弱高次諧波、改善電勢和磁勢波形。思考題6-3為什么單層繞組采用短距(y<)只是外形上的短距,實際上仍是整距性質(zhì)7-4改變每相繞組元件組的連接方式,即串并聯(lián)數(shù),相電勢有何變化,電機功率如何變化?7-6為什么交流電機常采用分布和短距繞組?繞組電勢的計算公式與變壓器線圈電勢的相類似。由于繞組型式不同,相電勢計算時必須考慮分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)。由于氣隙磁場并不完全按正弦規(guī)律分布,存在諧波電勢,對電機運行不利。第八章交流繞組的磁動勢假設(shè):繞組中的電流隨時間按正弦規(guī)律變化,不考慮高次諧波電流;槽內(nèi)電流集中在槽中心處;定、轉(zhuǎn)子間氣隙均勻,不考慮由于齒槽引起的氣隙磁阻變化,即氣隙磁阻是常數(shù);鐵芯不飽和,忽略定、轉(zhuǎn)子鐵芯的磁壓降。研究內(nèi)容:單相繞組的磁勢;對稱三相電流流過對稱三相繞組的基波磁勢;不對稱三相電流流過對稱三相繞組的基波磁勢;磁勢的高次諧波分量。而當電機繞組中有電流通過,在電機中產(chǎn)生磁場,旋轉(zhuǎn)電機磁路由鐵芯和空氣隙構(gòu)成。與空氣隙相比,在鐵芯磁路消耗的磁勢遠小于氣隙磁勢,故所謂繞組磁勢就是氣隙磁勢。流經(jīng)異步電機定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組的電流以及同步電機定子繞組的電流是交流電流,磁勢不僅是空間函數(shù),且是時間函數(shù),因此需研究磁勢空間和時間的分布規(guī)律。如三相異步電動機,其定子三相繞組流入交流電,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該磁場與交流電的參數(shù)、繞組的構(gòu)成之間的關(guān)系密切,現(xiàn)分析如下:§8-1概述設(shè)線圈為NC匝,電流為iC,則產(chǎn)生磁勢為:fC=NCiC.該磁勢作用于兩個氣隙,氣隙磁勢則為f=NCiC
/2?!?-2單相交流繞組的磁勢線圈磁動勢→線圈組磁動勢→單相繞組磁動勢.一、線圈磁動勢即氣隙磁勢幅值隨電流的正弦變化而變化(為矩形脈振波):N極下磁密與S極下磁密對稱二、線圈組的磁勢1、單層整距分布繞組的磁勢q個線圈在空間相距α電角,當流過相同電流,產(chǎn)生q個高度相等的矩形磁勢波,但在空間相距α電角。將q個波逐點相加,空間磁勢為一階梯波。將每個線圈的正弦基波迭加便得到極距下分布繞組的基波磁勢波形。把每個矩形波分別進行分解,都含有基波分量和一系列高次諧波分量由向量圖可以看出:與旋轉(zhuǎn)電勢的合成相同,q個線圈磁勢幅值的合成可引入分布系數(shù)Kd1表示除分布的影響,其每個線圈的上下層邊在極下空間的基波磁勢,相距短距角β。2、雙層短距分布繞組的磁動勢雙層繞組:每對極有兩個元件組,把兩個元件組的磁勢疊加,便得到雙層繞組的磁勢。雙層繞組通常是短矩繞組,從產(chǎn)生磁場的觀點來看,磁勢只決定于槽內(nèi)導(dǎo)體電流的大小和方向,與元件的組成次序無關(guān)。把實際的短距繞組所產(chǎn)生的磁勢,等效地看成由上、下層整距繞組產(chǎn)生的磁勢之和。在分析磁場分布式時,雙層繞組可以等效為兩個整距單層繞組兩個等效單層繞組在空間分布上錯開一定的角度,這個角度等于短距角相當于單層繞組的分布情況之間相差電角度也相當于分布雙層短矩分布繞組磁勢的基波振幅:v次諧波振幅:其中基波磁勢幅值隨時間正弦變化,且幅值始終作用于磁極中心線(x=90°)極下按正弦分布的脈動波。三、單相繞組的磁勢(第對極磁勢)單相分布繞組磁動勢-階梯形分布-幅值隨時間正弦規(guī)律變化-節(jié)點和振幅位置不變;諧波次數(shù)高,幅值越小,要消除磁勢諧波,同電勢一樣;基波與各次諧波有相同的脈動頻率,取決電流;繞組極對數(shù)為基波極對數(shù),v次諧波極對數(shù)為pv=vp;基波磁動勢表達式:脈動磁動勢是駐波,軸線空間固定,振幅隨著電流交變而在正負幅值間變化。三、單相繞組的磁勢單相脈振磁勢小結(jié)----一個線圈的磁動勢單相脈振磁勢小結(jié)----每對極的磁動勢電勢:導(dǎo)體(2.22NcfΦm)→線圈(4.44kpNcfΦm)→線圈組(4.44qkdkpNcfΦm)→一相繞組(4.44kNNfΦm),其中:N=pqs/a
磁勢:線圈(Fc1=0.9NcIc)→線圈組(0.9kdqNcIc)→雙層(0.9kdkp2qNcIc)→一相繞組(Fm1=0.9kdkp2qNcIc)強調(diào):電勢可以合并,有串聯(lián)或并聯(lián)磁勢是時間函數(shù),呈空間分布,各對磁極分別有各自的磁路,不能合并不同空間的各對磁極的磁勢。一、圖解分析§8-3對稱三相電流在對稱三相繞組的基波磁場兩極磁場的旋轉(zhuǎn)思考:磁極的轉(zhuǎn)向?——超前相轉(zhuǎn)向滯后相:A→B→C若將任兩相對換,結(jié)果如何?——轉(zhuǎn)向也反。四極磁場的旋轉(zhuǎn)對于分量1,當cos(ωt-x)=1時,有x=ωt,幅值Fm1/2隨時間在位置空間沿x運動,且空間旋轉(zhuǎn)運動的角速度和時間角速度相等為ω,∴為正向旋轉(zhuǎn)磁動勢;對于分量2,當cos(ωt+x-π)=-1時,有x=-ωt,F(xiàn)m1/2以-ω角速度相對分量1反向旋轉(zhuǎn),∴為負向旋轉(zhuǎn)磁動勢?!嘁粋€單相的脈掁磁場,可以分解為幅值減半(Fm1/2
),角速度相等旋轉(zhuǎn)方向相反的兩個旋轉(zhuǎn)磁場。1:f+2:f-1.單相脈動磁動勢分解為兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢二、數(shù)學(xué)分析(解析法)脈動磁場的分解④④⑥⑥⑧⑧f②②f-f+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①f+f-fx2.三相對稱繞組通入三相對稱電流由三角函數(shù)公式三相對稱電流在三相對稱繞組中產(chǎn)生的基波磁勢幅值F
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