交流绕组的磁动势案例.pptVIP

第四章 交流绕组的磁动势 4-1 单层集中整距绕组的一相磁动势 4-2 单层整距分布绕组的一相磁动势 4-3 双层短距分布绕组的一相磁动势 4-4 三相绕组的磁动势 小 结 第四章 交流绕组的磁动势 ?基本要求： 1.掌握单相绕组基波磁动势的表达式及其特点 2.掌握脉振磁动势和旋转磁动势之间的关系 3.掌握三相绕组合成基波磁动势的表达式及其特点 单层集中整距绕组的一相磁动势 三相绕组的磁动势 单层分布整距绕组的一相磁动势 双层分布短距绕组的一相磁动势 单相绕组的磁动势 4-1 单层集中整距绕组的一相磁动势 假设条件： 绕组中的电流随时间按余弦规律变化； 槽内电流集中在槽中心处； 定、转子间的气隙均匀，不考虑由于齿槽引起的气隙磁阻变化，即认为气隙磁阻是常数； 铁芯不饱和，因此可忽略定、转子铁芯的磁压降。 1. 磁动势表示方法 定子采用三相单层绕组，Q=6，p=1。 q=1，每相绕组为一个整距线圈，线圈匝数为NK。 在线圈AX中通以交流电流iK后，建立起一个两极磁场，由全电流定律得 忽略铁磁材料中的磁压降，则每个气隙消耗的磁动势为 。 规定气隙磁动势的正方向：磁力线出定子进转子。 ?气隙磁动势的空间分布表达式： +A 展开方向 ?整距线圈的磁动势沿气隙圆周的分布为一矩形波。 ?矩形波磁动势的幅值 。 应用傅里叶级数对矩形波磁动势进行分解，得 式中，v=1称为基波，v=3，5，7…称为谐波。 2.用傅里叶级数分解矩形波磁动势 谐波磁动势的幅值 当线圈电流iK随时间作余弦变化时，即 矩形波磁动势的幅值 3.线圈中通以交变电流产生脉振磁动势 对矩形波磁动势进行傅里叶分解，得 1）基波磁动势 基波磁动势的最大振幅 v次谐波磁动势的最大振幅 2）v次谐波磁动势 矩形波磁动势的傅里叶级数展开式： ?结论： ?整距线圈通以交流电流后产生的气隙磁动势在空间上按矩形分布，幅值随时间以电流频率脉动。 ?基波和谐波磁动势的振幅位置均在线圈轴线+A处。 ?矩形波磁动势可以分解为基波和一系列谐波磁动势，它们在空间都按余弦分布，其极对数pv=vp，极距?v=?/v；它们的振幅都随时间按电流的变化规律而变化。 这种空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变化的磁动势称为脉振磁动势。 整距线圈通以交流电流产生的基波脉振磁动势为 利用三角公式可将基波脉振磁动势分解为 4.脉振磁动势分解为两个旋转磁动势 f?K1(t,?)是一个在空间余弦分布，幅值为FK1/2恒定不变，以电角速度?沿?的正方向移动的行波。 反转圆形旋转磁动势 f??K1(t,?)是一个在气隙空间余弦分布，幅值为FK1/2恒定不变，以电角速度?旋转的反转磁动势波。 ?结论： ?一个在空间按照余弦波分布，幅值随时间作余弦变化的脉振磁动势可以分解为两个转速相同(为?，与电流的电角频率相等)， 转向相反的圆形旋转磁动势，其波长与原脉振磁动势相同，幅值为原脉振磁动势最大振幅的一半。 ?当电流为正的最大值时，脉振磁动势的振幅为最大值，此时两个旋转磁动势正好转到通电线圈的轴线处。 4-2 单层整距分布绕组的一相磁动势 由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路，所以一相绕组的磁动势是指每对极下一相绕组的磁动势。 两组整距线圈形成的四极磁场 单层绕组：在每对极下由q个在空间依次相距?电角度的线圈串联组成一个线圈组。 单层分布绕组的磁动势波形（q=3） (a)各线圈的磁动势 及合成磁动势 单层分布绕组的磁动势为一阶梯波 (b) 线圈组的基波磁动势 (c)用空间矢量求合成基波磁动势 q=3，a=20?，? =9 每个线圈的基波磁动势的最大振幅为 线圈组的基波磁动势的最大振幅为 用相电流I、每相串联匝数N1表示时，单层整距分布绕组一相基波磁动势的最大振幅为 单层绕组的每相串联匝数 相电流 单层整距分布绕组一相v次谐波磁动势的最大振幅为 若绕组中通以余弦交变电流，将空间坐标的原点取在相绕组的轴线上，则单层绕组一相基波磁动势的表达式为 单层绕组一相v次谐波磁动势的表达式为 4-3 双层短距分布绕组的一相磁动势 双层绕组：每对极下有两个线圈组，每个线圈组由q个线圈串联而成。 双层短距分布绕组可等效为两个在空间相距?电角度的单层整距分布绕组。 两个单层分布绕组产生的磁动势均为阶梯波。 两个阶梯波合成即得相绕组磁动势仍为阶梯波。 ??????????????????? ??????????????????? 相绕组磁动势为脉振磁动势。 1.一相绕组的基波磁动势 当某相绕组中通以余弦交变电流，且把空间坐标的原点取在该相绕组的轴线上时，该相绕组基波磁动势的表达式为 2.一相绕组的v次谐波磁动势 v次谐波磁动势的最大振幅为 一相绕组