电机学课件by ch.docVIP

37~44页 五、相绕组电势 支路电势=每支路线圈组数× ：基波感应磁场每极磁通量 ：一个线圈匝数；：一个线圈组匝数；：一条支路的匝数（串联） 双层绕组 ——线圈总匝数；——每相线圈总匝数；——每条支路的串联线圈的匝数。 变压器 ——有效匝数 穿过每一个线圈 ：行波（旋转磁场波） ：驻波（脉振磁场波） 例：单个线圈产生的电势：（由相电势公式推导） 例：三相 4.4非正弦波磁场感应谐波电势 波形 实际励磁磁场波：不可能为完全的正弦波。 傅立叶展开（分解）：=1、3、5、7……2k+1奇数 p对极电机，次谐波次数：=1、3、5、7…… 极对数： 平顶波磁场（非正弦波）切割感应电势情况产生高次谐波电势 一、谐波电动势的情况 产生根源：在于存在谐波磁场。 1、谐波电势的频率： 基波电势频率： 谐波电势频率：——高次谐波频率 2、谐波相电势的大小 基波：——基波磁场每极磁通量 谐波：——次谐波磁场每极磁通量 =1，基波，极对数p 次：极对数 ：面积发生了改变。 3、合成相电势大小 =1、3、5、7……对实际给出存在的次谐波求和。 4、合成线电势大小 D联接： Y联接： 3次及3的倍数次谐波互差3600，相互抵消。其他次谐波满足。 二、谐波电势削弱的方法 1、减小 2、对作用： （1）利用节距系数作用： 令=0即谐波极距的偶数倍，整距。 减小谐波的同时，尽量接近基波的整距。不对称的减小。 令 对次谐波，令（消除次谐波）=1，3，5，7，…… 同时削弱5、7次，折衷：取 （2）利用分布系数作用 对基波600相带分布（9个线图） 对5次谐波3000相带分布合成电势 结论：分布系数本身可以削弱高次谐波。 3、利用三相Y、D联接组合，消除Ul中3次谐波 Y：线电势中无3次谐波 D：电势中有3次谐波，但输出电压中没有3次谐波。 3次谐波电势消耗在线路阻抗上，存在环流。 实际中，发电机均采用Y联接。（可以引出中性点，成三相四线制。） 4.5单相绕组的磁动势 问题提出： 电动机转子旋转起来磁场的带动磁动势电流流过绕组 分析：三相对称的绕组通入三相对称电流 三相对称系统会产生怎样的磁场？（磁动势） 单相磁动势单个线圈组单个线圈 磁动势分析的几个基本问题： ①磁动势的性质：转还是不转？ ②磁动势的转速、转向 ③磁动势的大小 ④磁动势的波形 分析假定： ①定、转子气隙均匀，转子为圆柱体（忽略齿槽） ②每槽线圈电流集中在槽中心一点处。 一、单个线圈的磁动势 1、单个线圈磁动势空间分布 波形图： 全电流定律： 磁动势 ：基值，任意位置。 确定基准位置，使=0，则应使 2、将其展开成傅立叶级数——便于分析表达。 ……（原点取在中心，无sin分量） 表示空间磁场沿电机周围的极对数（不是谐波的次数） ——每个磁波的波幅大小 付氏展开的系数公式 3、将其转换为谐波次数的表达式 （习惯上用谐波次数来描述，而不是用谐波极对数表述） 谐波次数： x为空间机械角度，px为空间基波电角度 px=θ 线圈磁动势与电动势的性质本质上相同。 ：空间电机气隙圆周的基波电角度。原点取在线圈中心线上。 4、单线圈磁势结论： （1）性质： （2）表达式： （3）波幅： （4）波幅位置：线圈中心线上，即=0点位置。 （5）谐波情况：只要的所有…… 二、单个线圈组的磁动势 （1）q个线圈串联成一个线圈组 ：时间上按正弦分布的函数，时间相量。 ：空间上按余弦分布的函数，空间矢量。 —绕组系数 （2）表达式：（原点在线圈组中心线上） （原点在线圈中心线上） （3）波幅： 波幅大小正比于电流脉振 （4）谐波 ，只要，…… 三、单相绕组的磁动势 线圈组每相2p个线圈组 2p个线圈组 …… ==1，2，…… 分子为零。只有当分母也为零时，才可能存在。=整数1，2，…… ，=1，2，3，……（只有整数次谐波才能存在） p个A： 同理，p个X： 相绕组合成结果 =1，2，3，…… =1，3，5，……，2k+1次谐波 （见许实章《电机学》绕组理论） ：基波电角度坐标轴，原点取在线圈组中心线上，也即波幅的位置。 为每个线圈电流 N：每相串联匝数，即一条支路串联匝数。 单位：A/pole 安培/极 设： 振幅：（A/pole） 结论： （1）表达式： （2）性质：脉振 （3）波幅： （4）波形：谐波次 4.6三相合成磁动势 一、基波合成 ：通三相对称电流 分析： 例：=00 =9