第四章交流电机绕组的基本理论2-2.pptVIP

§4.6 单相绕组的磁动势 流经异步电机定子绕组与转子绕组的电流以及同步电机定子绕组的电流是交流电流，其所产生的磁势不仅是空间函数，且是时间函数。因此，在研究交流绕组的磁势性质时，不仅要研究它的空间分布规律，且要研究它随时间变化的规律。 分析交流磁势表示式时，作如下几点假设： 槽内导体集中于槽中心处； 绕组中的电流随时间按正弦规律变化，不考虑高次谐波电流； 铁芯不饱和，即磁动势全部降与气隙上。 ※ 整距线圈的磁势 导体流过电流i，线圈匝数Nc 假定空气隙的磁阻远远大于定、转子铁芯中的磁阻，认为磁势（iNc）全部降落在两个气隙上，即作用在每个空气隙的磁势为全部磁势的一半（iNc/2）磁势波形为矩形波。 特定时间的整距线圈产生的脉振磁势分布情况 节距等于1/4周长的两组整距线圈形成四极磁场时的情况，其磁势波形仍为矩形波。 4.6.1 p=1、q=1 短距绕组磁动势 p=1、q=1，600相带双层绕组，整个电机共有(q=Z1/2pm),Z1=2mpq=6个线圈。 一、该相导体电流分布二、磁动势波形 依此在? ?0，2??范围内作出一系列回线，得到A相绕组磁动势波形，为关于?点对称的两个矩形，只存在奇数次谐波。 特点：当电流i随时间作正弦规律变化时，矩形高度随时间作正弦规律变化，变化速度取决于电流变化的频率。 四、脉振磁势 五、脉振磁势的幅值 4.6.2 p=1分布短距绕组磁动势 p=1，每极每相有q个线圈，相绕组磁动势是q个矩形波的叠加。它们依次相差?1电角度，其合成磁动势波形： 基波相量 4.6.3 一般情况下相绕组磁动势 p?1时，磁动势波形为上图所示波形的p次重复。其磁动势基波、谐波的大小、相位与p=1时完全相同。其区别仅仅在于： p=1，其基波为一对极； p?1,其基波为p对极。 相绕组脉振磁势的幅值： N=每相总匝数/并联支路数=2pqNC/a IC=I/a 相绕组磁动势小结： 单相绕组磁动势是脉振磁动势，既是时间的函数，又是空间的函数。 磁势幅值为相绕组基波磁动势波幅最大值，磁势幅值位置与相绕组轴线重合。谐波波幅也与相绕组轴线重合。相绕组磁动势中不含偶次谐波。 幅值：F?Cv=2?2/(v?p)*NkyvkqvI=0.9NIkNv/vp 谐波次数越高，谐波磁动势幅值越小。定子绕组多采用短距和分布绕组，因而合成磁势中谐波含量大大消弱。一般情况下只考虑基波磁势的作用。 5、利用三角公式分解单相基波电动势： 右边第一项为正向旋转磁势，第二项为负向旋转磁势，所以脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的旋转磁势，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的一半。 证明： ωt=0； x=0处 ——振幅位置 ωt=π/2；x=π/2处——振幅位置 ωt=π； x=π处 ——振幅位置 4.7 三相绕组的基波合成磁动势 三相对称电流的幅值相等，而相位互差120o 3个电流各自产生的磁势都是脉振的，这3个脉振磁势在随时间变化的关系上，依次存在120o的相位差。 三相交流电机，定子绕组对称设置，三相绕组轴线在空间互差1200电角度，故三相绕组产生的基波磁动势在空间互差1200电角度。 各相绕组脉振磁动势基波为： 取A相绕组的轴线为纵坐标轴，A相绕组产生的基波磁势幅值在A相绕组的轴线上，即在x＝0处，并且它的幅值随ia的变化规律而脉振。所以A相的基波磁势为 一、用数学方法求合成磁势 利用和差化积上式变为： 二、三相绕组基波合成磁动势性质 ※ 三相合成磁动势（绕组及电流对称）的基波是一个波幅恒定不变的旋转波。 2.当电流变化一个周期的时间用3600表示时，则电流在时间上经过多少角度，旋转磁动势在空间转过同样数值的电角度。 3. 旋转磁动势基波旋转电角速度等于交流电流角频率；旋转磁动势转速为同步转速。 4. 旋转磁动势由超前相电流所在的相绕组轴线转向滞后相电流所在的相绕组轴线。 例如A相电流首先达到正的最大值，而后依次是B相和C相电流达到正的最大值，即A相中的电流比B相超前，C相中的电流比B相滞后，合成磁势的旋转方向是从A相到B相，再转到C相，与电流的相序一致。 5. 改变电流的相序，则旋转磁动势改变方向。 如果电流的相序反了，电流达最大值的顺序首先是A相，而后是C相，依次是B相，则磁势的旋转方向也将反向，将从A相转到C相，然后再转到B相。因此要改变旋转磁势的转向，从而使异步电动机反向转动时，只要改变通入电机电流的相序。也就是将三相绕组连接电源的3根接线中的任意2根对调一下就可以了。 ※ 结论 在三相对称绕组通以三相对称交流，在气隙中产生旋转磁动势——幅值恒定、转速恒定，其波幅的轨迹是一个圆，这种磁动势称圆形旋转磁动势。 三、图解法 §4.8 圆形和椭圆形旋转磁动势 二、椭圆形旋转磁动势