交流電機(jī)共同問題

福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電機(jī)學(xué)教研組電機(jī)學(xué)多媒體課件系列2014.3第二篇

交流電機(jī)共同問題

交流電機(jī)包括同步電機(jī)和異步電機(jī),是一種以磁場為耦合場的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的機(jī)電裝置。第六章交流繞組理論

旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)定子轉(zhuǎn)子空氣隙---鐵芯和繞組---鐵芯和繞組

雖然他們在運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)上有有很大差別，但其內(nèi)部發(fā)生的電磁現(xiàn)象存在許多共性，如交流繞組構(gòu)成、交流繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、交流繞組電流產(chǎn)生的磁勢等問題相同,這些共性問題統(tǒng)一在此章節(jié)進(jìn)行研究。三相同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)同步電機(jī)組成：定子、(氣隙)、轉(zhuǎn)子NSNS+AABCCB定子鐵芯定子繞組轉(zhuǎn)子磁極鐵芯轉(zhuǎn)子勵磁繞組電刷集電環(huán)（滑環(huán)）氣隙轉(zhuǎn)子定子1、同步電機(jī)基本作用原理

當(dāng)原動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),氣隙主磁場隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并切割定子繞組，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.定于:嵌放三相對稱電樞繞組A-X、B-Y、C-Z,三相繞組匝數(shù)相等，空間位置互差1200電角度;轉(zhuǎn)子:裝有勵磁繞組，通以直流電流,產(chǎn)生氣隙主磁場.ABC

定子加三相交流電→產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場→切割定、轉(zhuǎn)子繞組，→產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→導(dǎo)條閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流→轉(zhuǎn)子帶電導(dǎo)條和旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩→驅(qū)動轉(zhuǎn)于轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生2、異步電機(jī)基本作用原理

定子與同步電機(jī)相似,嵌放三相A-X、B-Y、C-Z對稱繞組,三相繞組空間位置互差1200電角度;轉(zhuǎn)子與同步電機(jī)不同,由轉(zhuǎn)子鐵芯和閉合的交流繞組組成。第一節(jié)交流繞組構(gòu)成原則交流繞組單層繞組雙層繞組同心式繞組鏈?zhǔn)嚼@組交叉鏈?zhǔn)嚼@組等元件式整距疊繞組雙層疊繞組雙層波繞組

交流繞組是產(chǎn)生電動勢、磁動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的載體,動力驅(qū)動的交流電機(jī)多是三相繞組，本章著重介紹三相繞組。1、三相交流對稱繞組的基本要求:(1）三相繞組合成電動勢和磁動勢的波形要接近正弦；盡量減少或消除高次諧波分量;

（2）各相電動勢和磁動勢要對稱，各相阻抗相等；（3）用銅量省、絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度可靠，散熱容易、制造方便。一、對交流繞組的要求:2、交流繞組的構(gòu)成原則（1）均勻原則：每極的槽數(shù)相等，各相繞組在每極內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等；（2）對稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，繞組匝數(shù)相同,空間位置互差120o電角度。（3）電勢相加原則：線圈兩個(gè)圈邊的感應(yīng)電勢應(yīng)該相加,即：線圈的一個(gè)邊在N極下，另一個(gè)應(yīng)在S極下。線圈與線圈之間的連接也應(yīng)符合電勢相加原則。1、電角度：在電機(jī)理論中，把一對主磁極所占的空間距離，稱為360°的空間電角度。電角度=極對數(shù)P×機(jī)械角度二、交流繞組相關(guān)術(shù)語極對數(shù)：指電機(jī)主磁極的對數(shù)，通常用p表示。機(jī)械角度：一個(gè)圓周真正的空間角度為機(jī)械角度360°2、每極每相槽數(shù)q

：每個(gè)極內(nèi)每相所占的槽數(shù)如電機(jī)槽數(shù)為Z，極對數(shù)為p，相數(shù)為m。則：q=1的繞組稱為集中繞組，q>1的繞組稱為分布繞組4、極距τ：指電機(jī)一個(gè)主磁極在電樞表面所占的長度可用槽數(shù)：空間長度：3、槽距角α：相鄰兩槽的距離用電角度表示y=τ為整距線圈y<τ為短距線圈y>τ為長距線圈6、線圈節(jié)距:元件兩邊所跨的槽數(shù)5、線圈（元件）：是構(gòu)成繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的排列和聯(lián)結(jié)。8、槽電動勢星形圖：

電樞上各槽導(dǎo)體感應(yīng)正弦電動勢用相量表示時(shí),這些相量構(gòu)成一個(gè)星形輻射圖，稱槽電動勢星形圖。

例:已知一臺三相同步發(fā)電機(jī)的定子2p=4,電樞槽數(shù)Z=24,轉(zhuǎn)子磁極逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，試?yán)L出槽電動勢星形圖。解：槽距角7、相帶：每相繞組所占的范圍60o相帶——將一個(gè)磁極分成三份，每份所占電角度120o相帶——將一對磁極分成三份，每份所占電角度

當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子上的導(dǎo)體切割轉(zhuǎn)子基波磁場，感應(yīng)出正弦電動勢。各導(dǎo)體沿圓周相距一個(gè)槽距角，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的電動勢相位也相差一個(gè)槽距角，各槽電動勢相量構(gòu)成一個(gè)星形圖。300α=300可見：槽電動勢星形圖一個(gè)圓周是一對極的距離，每對極都構(gòu)成一個(gè)單元槽電動勢星形圖。此例:1至12號構(gòu)成一對極即一個(gè)單元星形圖，13至24槽為另一對極下的單元星形圖，2個(gè)星形圖重合。分相指每極下槽分配給三相，其原則是（1）每極每相占有q個(gè)槽；（2）三相對稱，互差120°電角度。對繞組分相見圖所示。9、分相10、單層繞組和雙層繞組雙層繞組：一個(gè)槽中放兩個(gè)元件邊單層繞組：一個(gè)槽中只放一個(gè)元件邊

每槽分上下兩層，靠近槽口的線圈邊稱為上層邊，靠近槽底的線圈邊稱為下層邊。

用途:由于每槽中只包含一個(gè)線圈邊，所以其線圈數(shù)為槽數(shù)的一半。比較適合于10KW以下的小型交流異步電機(jī)中，很少在大、中型電機(jī)中采用。分類：按連接和端接不同分類,有鏈?zhǔn)?、同心式和交叉式等?/p>

定義:每槽中只有一個(gè)線圈邊的三相交流繞組稱為三相單層繞組。第二節(jié)三相單層繞組優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)及嵌線工藝簡單.一.

單層疊繞組(等元件式整距疊繞組)

例：Z＝24（槽）、m＝3（相）、2p＝4（極）的單層疊繞組1、計(jì)算:1)分極：畫槽數(shù),標(biāo)槽號,將總槽數(shù)按給定的極數(shù)均勻（N、S極相鄰分布）并標(biāo)記假設(shè)的感應(yīng)電勢方向。分相：將每極槽數(shù)按三相均分(600相帶)，三相在空間錯(cuò)開1200電角度；或按槽電動勢星形圖分相。2、畫繞組展開圖的步驟：AzBxAXCzcyByAxAx2)連接線圈：按電勢相加原則將一對極內(nèi)屬于同一相的兩個(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈;一對極共有q個(gè)線圈。連接線圈組：按電勢相加原則將一對極內(nèi)屬于同一相的q個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組，每相共p個(gè)線圈組.NNSS串聯(lián):a＝13)連相繞組:根據(jù)電勢相加原則將屬于同一相的p個(gè)線圈組連成一相繞組，并標(biāo)記首尾端。并聯(lián)：a＝2最大并聯(lián)支路數(shù)a＝p4)連三相繞組:將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成

完整的三相繞組AzBxAxczcyBy適用于q=2、p>1的小型異步電機(jī)***從形式上看，線圈y<τ短距（實(shí)質(zhì)上仍為整距）二、單層鏈?zhǔn)嚼@組：保持線圈有效邊電動勢、電流方向不變，將疊繞組端部改接。單層疊繞組單層鏈?zhǔn)絅NSS三、交叉式繞組:例：Z＝36（槽）、m＝3（相）、2p＝4（極）的單層疊繞組節(jié)距:2×81×7A21191174356981015131214171618X2321202225242726292831303332353436等元件單層疊繞：保持線圈有效邊電動勢、電流方向不變，將端部改接交叉式繞組：交叉式繞組

交叉式繞組適用于q=3的小型異步電機(jī);因?yàn)閝為奇數(shù)，一個(gè)相帶內(nèi)q槽無法均分為二，此時(shí)就形成了交叉式繞組。從形式上看，線圈組元件節(jié)距不等（大y=8，小y=7）（實(shí)質(zhì)上仍為整距）四、同心式繞組：保持線圈有效邊電動勢、電流方向不變，將疊繞組端部改接。單層疊繞組同心式繞組NNSS保持線圈有效邊電動勢、電流方向不變，將端部改接。從形式上看，元件節(jié)距不等（大y=11，小y=9）（實(shí)質(zhì)上仍為整距）NS同心式繞組適用于p=1的小型異步電機(jī)例：Z＝24（槽）、m＝3（相）、2p＝2（極）的電機(jī)1、三相單層繞組特點(diǎn)：⑴每個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊,線圈數(shù)Z/2;

每線圈匝數(shù)Nc等于每槽導(dǎo)體數(shù),(2)每對極q個(gè)線圈,組成1個(gè)線圈組,每個(gè)線圈組有qNc匝數(shù);(3)每相有p個(gè)線圈組（60°相帶),每相串聯(lián)匝N=pqNc/a(即每條支路的匝數(shù)）(4)單層繞組實(shí)質(zhì)上為整距繞組kp=12、優(yōu)點(diǎn)：⑴嵌線方便,槽的利用率高(2)采用不等距的線圈組成，節(jié)省銅線缺點(diǎn):不能做成短距（kp=1）,波形差?？偨Y(jié):第三節(jié)三相雙層繞組

雙層繞組：線圈一個(gè)邊放在某槽的上層，另一邊放在相隔節(jié)距y槽的另一槽的下層。特點(diǎn)：雙層繞組的線圈數(shù)和槽數(shù)正好相等

根據(jù)雙層繞組線圈形狀和連接規(guī)律,可分為疊繞組和波繞組兩大類。a)疊繞組:相鄰兩個(gè)串聯(lián)繞組中，后一個(gè)繞組疊加在前一個(gè)線圈上b)波繞組:兩個(gè)相連接的線圈成波浪式前進(jìn)這里僅介紹雙層疊繞組例：三相交流電機(jī)Z=24，2p=4，整距y=τ，m=3試?yán)L制a=1的三相雙層疊繞組展開圖1、計(jì)算：下面我們通過具體例子來說明雙層疊繞組的構(gòu)成一、整距y=τ雙層疊繞組1)分極：以上層邊所在槽號標(biāo)記線圈號,將總槽數(shù)按給定的極數(shù)均分（N、S極相鄰分布）,并標(biāo)記假設(shè)的感應(yīng)電勢方向。2）分相：將每個(gè)極內(nèi)槽數(shù)按三相均分,三相在空間錯(cuò)開1200電角度,或按槽電動勢星形圖分相。2、畫繞組展開圖的步驟：AzBxAXCzcyBy3)連接線圈:根據(jù)給定的線圈節(jié)距Y,按電勢相加原則連線圈,每極共有q個(gè)線圈.4）連接線圈組:將同一極域內(nèi)屬于同一相的q個(gè)線圈按電勢相加原則連成一個(gè)線圈組,共有2p個(gè)線圈組。NNSSa)按電勢相加原則將屬于同一相的2p個(gè)線圈組連成一相繞組,并標(biāo)記首尾端;最大并聯(lián)支路數(shù)a＝2p。

b)按照同樣的方法構(gòu)造其他兩相。5）連相繞組A相連接(a=1)BCNSNSZY取短節(jié)距y=5<τ、a=2的雙層疊繞組如下：二、短距y<τ雙層疊繞組采用雙層繞組目的：改善線圈電動勢和磁動勢的波形。a=2；A相支路連接圖

總結(jié):

三相雙層繞組特點(diǎn)：⑴每個(gè)槽內(nèi)放置上下兩個(gè)線圈邊,每個(gè)線圈匝數(shù),每槽導(dǎo)體數(shù)(3)每相串聯(lián)匝數(shù)(即每條支路的匝數(shù)）:⑵線圈個(gè)數(shù)等于定子槽數(shù)Z,每極組成1個(gè)線圈組，線圈組數(shù)為2p;

優(yōu)點(diǎn)：1）可靈活選擇線圈節(jié)距來改善電動勢和磁動勢波形2）各線圈節(jié)距、形狀相同，便于制造3）可以得到較多的并聯(lián)支路數(shù)4）可采用短距線圈以節(jié)約端部用銅

缺點(diǎn):1）嵌線較困難，特別是一臺電機(jī)的最后幾個(gè)線圈2）線圈組間連線較多，極數(shù)多時(shí)耗銅量較大

用途：一般10kW以上的中、小型同步發(fā)電機(jī)和大型異步電機(jī)的定子繞組作業(yè)：p85(6-1,6-2)

旋轉(zhuǎn)磁場是交流電機(jī)工作的基礎(chǔ),有兩種旋轉(zhuǎn)磁場:(1)機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場:通過原動機(jī)拖動磁極旋轉(zhuǎn)(2)電氣旋轉(zhuǎn)磁場:三相對稱的繞組通入三相對稱的交流電流時(shí)，在電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生電氣旋轉(zhuǎn)磁場；

交流繞組處于旋轉(zhuǎn)磁場中，切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電勢機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場電氣旋轉(zhuǎn)磁場第七章交流繞組電動勢

一、導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢1、導(dǎo)體感應(yīng)電勢的大?。築1(x)在空間的分布波形為正弦波.感應(yīng)電勢e1(t)的波形為也正弦波.V第一節(jié)交流繞組基波電動勢

導(dǎo)體感應(yīng)電勢最大值:導(dǎo)體感應(yīng)電勢最大值：

導(dǎo)體感應(yīng)電勢的有效值：導(dǎo)體與磁場的相對速度：磁感應(yīng)強(qiáng)度平均值:磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值:

磁場轉(zhuǎn)過一對極，導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢變化一個(gè)周期；磁場旋轉(zhuǎn)一周，掠過P對磁極；導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢變化P個(gè)周期；轉(zhuǎn)速為n（r/min)的電機(jī)，每秒鐘轉(zhuǎn)過(pn/60)對極；導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢變化pn/60個(gè)周期,所以,導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的頻率:f=(pn/60)Hz.

問：四極電機(jī)，要使得導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢為50Hz,轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？n=60f/p2、導(dǎo)體感應(yīng)電勢的頻率導(dǎo)體感應(yīng)電勢小結(jié)：

繞組中均勻分布的許多導(dǎo)體，其感應(yīng)電勢有效值，頻率，波形均相同；但是他們的相位不相同。1、整距線圈的感應(yīng)電勢:

線圈的兩個(gè)有效邊處于磁場中相反的位置，其感應(yīng)電勢相差180電角度。整距線圈的感應(yīng)電勢：EcE’c-E’cEt1●二、一匝線圈的感應(yīng)電勢

線圈的兩個(gè)有效邊在磁場中相距為y，短距角為β，其感應(yīng)電勢相位差是（180-β）電角度。2、短距線圈的感應(yīng)電勢

短距角β：Ec’180-Ec-Ec’短距線圈的感應(yīng)電勢：ββ短距系數(shù)：

短距系數(shù)小于1，故短距線圈感應(yīng)電勢有所損失；但短距可以削弱高次諧波.三、一個(gè)線圈的感應(yīng)電勢

設(shè)一個(gè)線圈匝數(shù)為Nc，則該線圈電動勢等于匝數(shù)Nc乘以一匝電動勢，即:

當(dāng)采用分布繞組時(shí)，每線圈組有q個(gè)線圈串成,線圈組感應(yīng)電勢是該q個(gè)線圈電勢相量和。

四、線圈組的感應(yīng)電勢R分布系數(shù)：q個(gè)線圈相量:

線圈組的電勢：線圈組的基波繞組因數(shù):Ey3αEy2αEy1···4.一相繞組的基波電勢(1)單層繞組的基波相電勢

每對極有一個(gè)線圈組，每相p對極有p個(gè)線圈組，當(dāng)并聯(lián)支路為a時(shí)；：一相繞組串聯(lián)匝數(shù)

:(2)雙層繞組的基波相電勢一相繞組串聯(lián)匝數(shù):(3)當(dāng)選擇每槽導(dǎo)體數(shù)為s時(shí):單層S=Nc,雙層S=2Nc,相電勢的統(tǒng)一式:總串聯(lián)匝數(shù):

每極有一個(gè)線圈組，每相有2p個(gè)線圈組，且并聯(lián)支路為a,則：相電勢的大小為:一相繞組的基波電勢總結(jié):每相串聯(lián)匝數(shù)感應(yīng)電動勢的波形為正弦波；感應(yīng)電動勢的頻率為:；

主極磁場在氣隙中除了正弦基波外，還有一系列高次諧波，所以繞組感應(yīng)電動勢也會含有高次諧波。

主極磁場的分布與磁極中心線相對稱，故氣隙磁場中含有奇次空間諧波。＝1、3、5…

1、主極磁場產(chǎn)生次諧波的性質(zhì):第二節(jié)諧波電動勢及其削弱方法

諧波頻率：諧波電動勢的有效值：

次諧波的磁通量:

為次諧波的繞組系數(shù):

對稱三相系統(tǒng)，其各相的三倍次諧波電勢幅值相等,時(shí)間上同相位。因此，Y連接:三倍次諧波電勢互相抵消；連接:三倍次諧波形成環(huán)路,完全消耗成環(huán)流的電壓降。2.相電動勢和線電動勢大小1)相電動勢的有效值：2)線電動勢的有效值：線電動勢：線電動勢：使發(fā)電機(jī)電動勢波形變壞使輸電線上的線損增加,對鄰近產(chǎn)生通信干擾可能引起輸電線路發(fā)生諧振,產(chǎn)生過電壓使感應(yīng)電動機(jī)產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩,效率降低,影響其運(yùn)行性能3.高次諧波的弊害4、諧波電動勢的削弱方法a)采用非均勻氣隙，使氣隙磁場沿電樞表面的分布接近正弦波形b)用三相對稱繞組的聯(lián)結(jié)來消除線電動勢中的3次及其3奇數(shù)倍次諧波電動勢c)采用短距和分布繞組來削弱高次諧波電動勢d)采用斜槽或分?jǐn)?shù)槽繞組削弱齒諧波電動勢（1）采用短距繞組

適當(dāng)?shù)剡x擇線圈的節(jié)距,使得某一次諧波的短距系數(shù)等于或接近零,達(dá)到消除或減弱該次諧波的目的?？缇嗟倪x擇:即：為了消除第次諧波,要選比整距短的短距線圈例：為消除5;7次諧波，對于5次諧波,選用對于7次諧波,選用可見，采用分布繞組，當(dāng)q=2時(shí)，5、7次諧波電動勢被削減約74%，而基波被削減僅為3.4%，電動勢波形等到明顯改善?？衫梅植祭@組消除部分諧波。通常q越多,抑制諧波電動勢的效果越好，但q增多,意味總槽數(shù)增多，電機(jī)成本提高。(2)采用分布繞組:作業(yè):p95(習(xí)題7-1;7-2)例：某單層整距繞組，三相四極:第八章交流繞組的磁動勢

電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的裝置，研究電機(jī)就必須分析電機(jī)中磁場的分布及性質(zhì).

定、轉(zhuǎn)子磁動勢的性質(zhì)都取決于產(chǎn)生它的電流類型及電流分布，而氣隙磁通則與磁動勢的分布及其經(jīng)過的磁路有關(guān)。同步電機(jī)的定子繞組和異步電機(jī)的定轉(zhuǎn)子繞組均為交流繞組，繞組中的電流是隨時(shí)間變化的交流電，因此，交流繞組的磁動勢及氣隙磁通既是時(shí)間函數(shù)，又是空間的函數(shù)。概述

為了簡化分析過程，我們作出下列假設(shè)：（1）繞組中的電流隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化（即只考慮繞組中的基波電流）；（2）槽內(nèi)電流集中在槽中心處；（3）轉(zhuǎn)子呈圓柱形，氣隙均勻；（4）鐵心不飽和，鐵芯磁壓降相對氣隙磁壓降可以忽略不計(jì)（即認(rèn)為磁動勢全部降落在氣隙上）。

在分析時(shí)將按照整距線圈、單層繞組、雙層短距繞組、相繞組磁勢的順序，依次分析它們的磁動勢。

一、整距線圈的磁動勢fc

右圖表示一個(gè)Nc匝2極整距線圈產(chǎn)生的磁動勢，電流ic正方向從線圈邊A流出，從X流入；根據(jù)電流方向，載流線圈產(chǎn)生的磁場分布如a圖;

磁力線穿過轉(zhuǎn)子鐵心、定子鐵心和兩個(gè)氣隙:第一節(jié)單相繞組磁動勢

由于鐵心磁導(dǎo)率極大，其上消耗的磁勢降可以忽略不計(jì)，線圈在一個(gè)氣隙上施加的磁勢為：

整距線圈的磁動勢：空間位置不變，幅值隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的矩形脈振磁勢。如果通過線圈的電流為正弦波:則：按照富立葉級數(shù)可把矩形波分解為:基波和一系列諧波.矩形波脈振磁勢表示為:脈振矩形波最大幅值:18003600FcfFc整距線圈磁動勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為：基波幅值為：高次諧波的幅值為:線圈組：有q個(gè)線圈，每個(gè)線圈電流相等→q個(gè)線圈磁動勢均為矩形脈振波；每個(gè)線圈空間相差α電角度，q個(gè)線圈磁動勢迭加→脈振階梯波。

1.單層整距分布繞組的磁勢分析：每個(gè)矩形波可分解為基波和一系列奇次諧波每個(gè)基波在空間相差α電角度

ν次諧波在空間相差να電角度Fc3Fc二、線圈組的磁動勢

基波:在空間相差α電角度的q個(gè)基波磁動勢逐點(diǎn)相加，就可求得基波合成磁動勢的最大幅值Fq1。

因?yàn)榛ù艅觿菰诳臻g按正弦規(guī)律分布，所以空間矢量表示為：ααFc1Fc2Fc3

將這q個(gè)空間矢量相加，就可以得到一個(gè)線圈組的基波磁動勢的幅值為:式中:kd1

基波磁動勢的分布系數(shù)ααααFc1Fc1Fc3Fc2Fc2Fc3Fq1同理:高次諧波磁動勢幅值為:式中—v次諧波的分布系數(shù):單層繞組一個(gè)線圈組的磁動勢:2.雙層短距線圈組的磁動勢

磁動勢幅值取決于槽內(nèi)導(dǎo)體電流的大小和方向，與線圈組成次序無關(guān)。

上下層導(dǎo)體相當(dāng)于兩個(gè)單層整距線圈組;

則:雙層繞組線圈組的磁動勢就是上下兩個(gè)單層繞組磁動勢疊加.

雙層繞組線圈組磁動勢:指雙層繞組每對極兩個(gè)線圈組電流產(chǎn)生的磁動勢。β上下層線圈組在空間相差β電角度.

基波:上、下兩個(gè)基波磁動勢矢量的夾角正好等于兩個(gè)線圈組空間的位移β，因而雙層短距線圈組的基波磁動用空間矢量表示:

同理:高次諧波磁動勢幅值:每對極雙層短距線圈組的磁動勢:

磁勢既是時(shí)間的函數(shù)，更是空間的函數(shù).

各對磁極分別有各自的磁路，空間不同的各對極磁勢不能相加?？梢?單相繞組的磁動勢就是一對磁極下該相繞組電流產(chǎn)生的磁動勢,即線圈組的磁動勢。-9009002700三、單相繞組的磁動勢單/雙層繞組磁動勢統(tǒng)一表達(dá)式:

設(shè):每相電流Iph、每相串聯(lián)匝數(shù)N,則每相磁動勢統(tǒng)一公式：代入下式得：

綜上所述:相繞組的磁動勢就是一對磁極下該相繞組電流產(chǎn)生的磁動勢;有以下幾個(gè)特點(diǎn)：四、結(jié)論(p100)單相分布繞組的磁動勢呈階梯波分布，幅值隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈動----是階梯脈動磁動勢主要分量是基波，諧波次數(shù)越高、幅值越小;適當(dāng)?shù)睦@組分布和短距有利于改善磁動勢波形（提高正弦度）基波和諧波有相同的脈動頻率(等于電流頻率f)基波極對數(shù)為:p，諧波極對數(shù)為：pν=νp

基波極距為:τ，諧波極距為：τν

=τ/ν

正向旋轉(zhuǎn)磁動勢一、單相基波脈振磁動勢的分解單相繞組流過交流電，產(chǎn)生脈振磁動勢的基波表達(dá)式為:

反向旋轉(zhuǎn)磁動勢第二節(jié)三相繞組基波合成磁動勢

最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為x＝

t,即隨時(shí)間以角速度ω正向運(yùn)動。

最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為x＝π－

t,即隨時(shí)間以角速度π/t－ω運(yùn)動。由上述分析可得出以下結(jié)論： 一個(gè)按正弦波分布的脈振磁動勢，可分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢，其幅值為原脈振磁動勢最大幅值的一半。當(dāng)脈振磁動勢達(dá)到正的最大值時(shí),兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動勢分量位于該相繞組的軸線上。ω用空間矢量表示:取該相繞組的軸線為相軸，磁動勢的幅值為空間矢量大小。

、振幅相同，以相同的角速度ω向相反方向旋轉(zhuǎn)。二、三相繞組基波合成磁動勢

三相對稱電流流過三相對稱繞組，各相產(chǎn)生形式相同、空間位置不同的階梯脈振磁動勢。

各相基波脈振磁動勢表達(dá)式分量為：三相對稱電流:1.正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁動勢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢ωF1F1利用三角公式將每相分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動勢，得:三相合成基波磁動勢為:ABC是一個(gè)幅值恒定、正弦分布的行波,波峰在:

三相對稱電流通過三相對稱繞組時(shí)將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢,且順著X正方向,那相電流達(dá)到最大，旋轉(zhuǎn)磁勢幅值就在該相軸線處。任意對調(diào)兩相電流相序，即電流相序按A－C－B通電，則：

2.反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁動勢

結(jié)論：任意對調(diào)兩相電流時(shí)（改變相序），三相合成磁動勢旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。其旋轉(zhuǎn)方向始終由超前電流相轉(zhuǎn)向滯后電流相。合成基波磁動勢為反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁動勢，其表達(dá)式為:

1)極數(shù)：基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的極數(shù)與繞組的極數(shù)相同2)振幅：三相合成磁動勢的振幅為每相脈動磁動勢振幅的3/2倍.3)轉(zhuǎn)速：

4)幅值位置：合成磁動勢的