電機學課件-諧波電勢

第三篇繞組第13章繞組電勢之213.2

諧波電勢：一般特征13.3諧波電勢：特殊---齒諧波相繞組電勢------在討論相繞組之前，先解決書上的一個矛盾。討論：“極相組”概念書上第121頁第11行的“極相組”定義----每極每相的線圈組----與同頁第21行的陳述是矛盾的。分析如下：書上第121頁第21行說：單層繞組每相有p個極相組。也就是說，每對極下才有1個極相組。每極每相只有0.5個極相組。即，單層繞組每極每相的線圈構(gòu)不成一個所謂的“極相組”。換句話說，單層繞組每極每相下沒有所謂的“極相組”。此與書上第121頁第11行的“極相組”定義矛盾。結(jié)論：書上第121頁第11行的“極相組”定義只適合雙層繞組，不適合單層繞組。引入新術(shù)語：q圈組q圈組----由q個線圈串聯(lián)而成的線圈組。 特征：q圈組們的電勢幅值相等，相位或者相同、或者相反。q圈組就是我們前面所說的線圈組。這里命名為q圈組，目的有二：

1）解決書上第121頁“極相組”定義引出的矛盾----使單、雙層繞組均適用；

2）突出其組成線圈的個數(shù)為q。雙層繞組的q圈組雙層繞組：有2p個q圈組。其中p個位于N極下，p個位于S極下。由于雙層繞組每極每相有一個q圈組(請見下1、2頁之圖)，故雙層繞組的q圈組又稱為極相組---每極每相的q圈組。請見下頁圖。由圖可見：18槽2極的雙層疊繞組

Q=18，p=2，q=3，τ=9，y1=7，a=1

q個線圈串成一個線圈組：左邊為首，右邊為尾（這是工藝上的首尾，與電流正方向：從首端流出的首端不同）兩對極的雙層繞組---上頁之例的擴展書上P115給出了一個36槽4極的雙層疊繞組展開圖，其參數(shù)為：Q=36，p=2，q=3，τ=9，y1=7，a=1。該圖相當于兩個上頁18槽2極雙層疊繞組展開圖的串聯(lián)。正串、反串、正并、反并單層繞組的q圈組單層繞組：有p個q圈組。每對極下一個，它們的電勢幅等位同---幅值相等、相位相同。由于單層繞組每對極每相有一個q圈組（請見下頁之圖），故單層繞組的q圈組又稱為對相組---每對極每相的q圈組。以疊繞組為例，請見下圖。由圖可見：單層繞組的疊繞組：兩對極

線圈象瓦片，又象鱗片，一片錯一片，一片壓一片。見下。Q=36，p=2，q=Q/（2mp）=36/12=3,τ=Y1=9，a=1

八步18字：畫槽、算q、分帶、定方向；構(gòu)圈、構(gòu)組、構(gòu)相、構(gòu)三相-----畫算分定，構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)（一對極下一個線圈組）相繞組電勢：與相繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)請回顧下頁之圖。由圖可見，相繞組電勢與它的任意一條并聯(lián)支路的電勢相等。相繞組一條并聯(lián)支路的電勢取決于該支路所串聯(lián)的匝數(shù)。定義每相串聯(lián)匝數(shù)-----相繞組一條并聯(lián)支路所串聯(lián)的匝數(shù)。4極原型繞組的

空間結(jié)構(gòu)、電流正方向一條支路所含的q圈組數(shù)單層繞組每相有p個q圈組。設(shè)并聯(lián)支路數(shù)為a。則一條并聯(lián)支路含p/a個q圈組。雙層繞組每相有2p個q圈組。設(shè)并聯(lián)支路數(shù)為a。則一條并聯(lián)支路含2p/a個q圈組。線電勢與三相繞組的接法---星形、三角形---有關(guān)。此處不贅。基波電勢小結(jié)13.2諧波電勢：一般特征

電機諧波磁場的含量特點

-----只含奇數(shù)次正弦項

---------為什么？想一想。。。電機磁場：原鏡雙對稱13.2諧波電勢：特殊---齒諧波定義定義1齒諧波定義2一階齒諧波定理及其證明齒諧波特征說明諧波的節(jié)距系數(shù)、分布系數(shù)、繞組系數(shù)為負，沒有物理意義，只有數(shù)學意義-------負號是由三角函數(shù)引起的。齒諧波磁場分類

------了解即可。星形接法線電勢：三次相消星形接法

可見：星形接法的線電勢中，3及3的倍數(shù)次諧波電勢，由于相位相同而相互抵消。因此，3及3的倍數(shù)次諧波電勢，存在于相電勢中，而不存在于線電勢中。 由于線電勢中沒有三次諧波，故線電壓中亦沒有三次諧波，也不會在三相負載中產(chǎn)生三次電流。 注意：相電勢、相電壓中仍有三次諧波。也會在單相負載中產(chǎn)生三次電流。角形接法線電勢--三次內(nèi)耗

線電壓--三次為零角形接法

可見：角形接法時，由于形成環(huán)流，3次諧波電勢，內(nèi)耗于3次阻抗上。

3次諧波電勢，存在于相電勢中，也存在于線電勢中。 但是，相電壓、線電壓中沒有三次諧波。因此不會在單相負載、三相負載中產(chǎn)生三次電流。 注意：由于角型接法內(nèi)有三次環(huán)流，故一般不予采用。諧波電勢的弊端1發(fā)電機的諧波電勢給負載提供諧波電流，降低電動機負載的運行性能：損耗增加、溫升增加、效率降低。2發(fā)電機的諧波電勢引起的諧波電流也會降低發(fā)電機本身的運行性能：損耗增加、溫升增加、效率降低。3發(fā)電機諧波電勢引起的諧波電流建立的電磁場還可能對鄰近產(chǎn)生通信干擾。削弱諧波電勢的一般方法短距分布改善主極磁場-------不要求短距抑諧原理：推導（間觀）短距抑諧原理：圖解（直觀）短距1/6極距為了消除5次諧波，短距1/5極距為了消除7次諧波，短距1/7極距為了同時抑制5、7次諧波，短距1