1、第6章 三相異步電機(jī)的建模與特性分析1同步電機(jī)異步電機(jī)同步是指轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 與電網(wǎng)頻率 f 之間保持著一個(gè)嚴(yán)格的比例關(guān)系，即同步電動(dòng)機(jī)同步發(fā)電機(jī)異步發(fā)電機(jī)異步電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)電站的主要設(shè)備可以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)極少使用同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將 稱為同步轉(zhuǎn)速，常用 n1 表示。.概述2交流電機(jī)主要包括異步電機(jī)和同步電機(jī)兩大類；兩類電機(jī)在結(jié)構(gòu)上既具有共同之處，又各有其自身特點(diǎn)。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子繞組接到交流電源上，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應(yīng)的關(guān)系，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)、電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。所以，異步電機(jī)又叫感應(yīng)電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造

2、、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高和具有適用的工作特征。 異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn):功率因數(shù)較差。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)里吸收落后性的無(wú)功功率，它的功率因數(shù)總是小于。按定子相數(shù)分有 單相異步電動(dòng)機(jī)； 兩相異步電動(dòng)機(jī)； 三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有 繞線式異步電動(dòng)機(jī)； 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。后者又包括單鼠籠異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)。此外，根據(jù)電機(jī)定子繞組上所加電壓的大小，又有高壓異步電動(dòng)機(jī)、低壓異步電動(dòng)機(jī)之分。從其它角度看，還有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)差率異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)速異步電機(jī)等等.3各類異步電動(dòng)機(jī)的圖片456內(nèi)容簡(jiǎn)介 三相異步電機(jī)的基本運(yùn)行原理結(jié)構(gòu)電磁關(guān)系數(shù)

3、學(xué)模型（即基本方程式、等效電路和相量圖）三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性的分析與計(jì)算。76.1 三相異步電機(jī)的基本運(yùn)行原理A、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的概念圖6.1 最簡(jiǎn)單的三相異步電動(dòng)機(jī)與三相對(duì)稱電流的波形規(guī)定： 電流從尾端（X、Y、Z）流入、首端（A、B、C）流出為正；由此畫(huà)出三相繞組的軸線如圖6.1a所示。很顯然，A軸、B軸和C軸在空間互成 。8A相電流為正表示電流從X端流入，從A端流出； A相電流為負(fù)表示電流從A端流入，從X端流出。B相電流為正表示電流從Y端流入，從B端流出； B相電流為負(fù)表示電流從B端流入，從Y端流出。C相電流為正表示電流從Z端流入，從C端流出； C相電流為負(fù)表示電流從C端流入，從Z端流出。9

4、 在上述三相對(duì)稱繞組中通以下列三相對(duì)稱電流：(6-1)三相對(duì)稱電流隨時(shí)間的變化曲線如圖6.1b所示。 下面定性分析三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流所產(chǎn)生合成磁場(chǎng)的情況。 圖6.2分別繪出了對(duì)應(yīng) 、 、 、 四個(gè)瞬時(shí)的合成磁場(chǎng)情況。10圖6.2 兩極電機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的示意圖 結(jié)論： 隨著時(shí)間的推移，定子三相繞組所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是大小不變、轉(zhuǎn)速恒定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)某相電流達(dá)最大，則定子合成磁場(chǎng)位于該相繞組的軸線上。11對(duì)于兩極電機(jī)(見(jiàn)圖6.2)，定子每相電流的最大值隨時(shí)間變化一次，則相應(yīng)的合成磁場(chǎng)就旋轉(zhuǎn)一周?？紤]到每相電流一秒內(nèi)變化 次，于是得兩極電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為： （轉(zhuǎn)/分）;對(duì)于p 對(duì)極電機(jī)，

5、定子每相電流的最大值隨時(shí)間變化一次，則相應(yīng)的合成磁場(chǎng)將仍移動(dòng)兩個(gè)極距或 周（圖6.3給出了4極電機(jī)所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)情況。考慮到每相電流一秒內(nèi)變化 次，則相應(yīng)的合成磁場(chǎng)一秒內(nèi)將旋轉(zhuǎn) 周，由此求得合成磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為 討論：(6-2)定義： 合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速又稱為同步速。對(duì)于工頻為 的供電電源，根據(jù)式（6-2），顯然有： 兩極電機(jī)的同步速為： 四極電機(jī)的同步速為：六極電機(jī)的同步速為： 12結(jié)論： 三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為同步速。B、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行原理圖6.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 圖中，定子三相對(duì)稱繞組中通以三相對(duì)稱電流產(chǎn)生同步速的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋

6、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)轉(zhuǎn)子電勢(shì)和電流。定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用便產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，于是轉(zhuǎn)子逐漸升速?？紤]到轉(zhuǎn)子電流是通過(guò)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子繞組的相對(duì)切割而產(chǎn)生的，因此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到同步速。 左手定則產(chǎn)生電磁力 由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步速之間存在轉(zhuǎn)速差異，異步電動(dòng)機(jī)由此取名。又因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流是靠定子側(cè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的，異步電機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 右手定則感應(yīng)電勢(shì)13C、三相異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與轉(zhuǎn)差率定義： 異步電機(jī)的同步速 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 之間存在差異，這一差異即代表旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度，又稱為轉(zhuǎn)差速度。通常將轉(zhuǎn)差速度與同步速的比值定義為轉(zhuǎn)差率，即：（6-3）結(jié)論： 隨著機(jī)械負(fù)載的

7、增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率增大。 轉(zhuǎn)差率是反映異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要物理量。14根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，異步電機(jī)可分為三種運(yùn)行狀態(tài)：（1）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)圖6.5 異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài) 在這種狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速： ，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率： 。根據(jù)右手定則和左手定則分別獲得轉(zhuǎn)子繞組所感應(yīng)的電勢(shì)（或電流）以及電磁轉(zhuǎn)矩的方向，如圖6.5b 所示。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)性的。 15（2）發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài) 在這種狀態(tài)下，由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為： ，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為： 。根據(jù)右手定則和左手定則分別獲得轉(zhuǎn)子繞組所感應(yīng)的電勢(shì)（或電流）以及電磁轉(zhuǎn)矩的方向如圖6.5c所示。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)性的。（3）電

8、磁制動(dòng)狀態(tài) 在這種狀態(tài)下，如果在外力拖動(dòng)下，若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率 。根據(jù)右手定則和左手定則分別獲得轉(zhuǎn)子繞組所感應(yīng)的電勢(shì)（或電流）以及電磁轉(zhuǎn)矩的方向如圖6.5a所示。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)性的。166.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與額定數(shù)據(jù)6.6 鼠籠式三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1-定子鐵心 2-定子外殼 3-轉(zhuǎn)子鐵心 4-轉(zhuǎn)子導(dǎo)條 5-端環(huán) 6-冷卻風(fēng)扇 7-機(jī)座 8-定子繞組 9-軸承室 10-轉(zhuǎn)子軸 11-軸承A、三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)17異步電動(dòng)機(jī)的定子是由機(jī)座、定子鐵心和定子繞組三個(gè)部分組成的。 1)定子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，裝在機(jī)座里。為了降低定子鐵心里的鐵損耗，定子鐵心用用0.5mm厚

9、的硅鋼片疊壓而成的，在硅鋼片的兩面還應(yīng)途上絕緣漆。1. 定子18 其中，定子鐵心表面的槽形根據(jù)槽口的寬度可分為三類：半閉口槽、半開(kāi)口槽和開(kāi)口槽，如圖6.7所示； 圖6.7 定子鐵心表面的槽形(a)是半閉口槽，用于低壓小型異步電動(dòng)機(jī)；(b)是半開(kāi)口槽，用于中型500V以下的異步電動(dòng)機(jī)中；(c)是開(kāi)口槽，用于大、中型容量的高壓異步電動(dòng)機(jī)中。192)定子繞組：203)機(jī)座：主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。因此，機(jī)座應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。對(duì)大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座，整個(gè)機(jī)座和座式軸承都固定在同一個(gè)底板上。212

10、. 轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的 。鼠籠式轉(zhuǎn)子：圖6.8 鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組1、轉(zhuǎn)子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。 2、轉(zhuǎn)子繞組：分為籠型和繞線型兩類。 1）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一個(gè)自己短路的繞組。在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，在鐵心的兩端用端環(huán)連接起來(lái)，形成一個(gè)短路的繞組。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來(lái)的繞組形狀像個(gè)松鼠籠子，因此又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。導(dǎo)條的材料有用銅的，也有用鋁的。22如果用的是銅料，就需要把事先做好的裸銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，再用銅端環(huán)套在伸了兩端的銅條上，最后焊在一

11、起。如果用的是鑄鋁，就連同端環(huán)、風(fēng)扇一次鑄成?；\型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、是一種經(jīng)濟(jì)、耐用的電機(jī)，所以應(yīng)用極廣。2) 繞線型轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌放有用絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般都聯(lián)接成Y形。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別接到三個(gè)滑環(huán)上，用一套電刷裝置引出來(lái)。這就可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路里去，以改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能或調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 與籠型轉(zhuǎn)子相比較，繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，價(jià)格稍貴，因此只在要求起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，或需平滑調(diào)速的場(chǎng)合使用。2324繞線式轉(zhuǎn)子：圖6.9 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)1-轉(zhuǎn)子繞組 2-端蓋 3-軸承 4-定子繞組 5-轉(zhuǎn)子鐵心 6-定子鐵心 7-集電環(huán) 8-出線盒

12、3. 氣隙 與直流電機(jī)相比，異步電機(jī)的氣隙較小。中小型異步電機(jī)的氣隙一般為0.22mm。氣隙的大小直接影響電動(dòng)機(jī)的激磁電流和功率因數(shù)。2526B、三相異步電機(jī)的額定數(shù)據(jù)(銘牌數(shù)據(jù))異步電動(dòng)機(jī)的額定值包含下列內(nèi)容：1）額定功率 PN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位是kw。2）額定電壓 UN 指額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位為V。3）額定電流IN 指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為A。4）額定頻率f 指我國(guó)規(guī)定工業(yè)用電的頻率是50Hz。5）額定轉(zhuǎn)速n 指電動(dòng)機(jī)定子加額定頻率的額定電壓，且軸端輸出額定功率時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/m

13、in 。6）額定功率因數(shù) 指電動(dòng)機(jī)定子加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。27 對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)，銘牌上還注明轉(zhuǎn)子的額定電壓 與轉(zhuǎn)子額定電流 的數(shù)據(jù)。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，額定數(shù)據(jù)之間存在如下關(guān)系：（6-4） 式中， 、 分別表示定子額定電壓和額定電流的相值, 為定子的額定功率因數(shù)。我國(guó)生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)種類很多，下面列出一些常見(jiàn)的產(chǎn)品系列。Y2系列為小型鼠籠全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。用于金屬切削機(jī)床、通用機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。也可用于拖動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載較大的機(jī)械，如壓縮機(jī)、傳送帶、磨床、錘擊機(jī)、粉碎機(jī)、小型起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械等。YX系列是高效率異步電動(dòng)機(jī)，用在長(zhǎng)期運(yùn)行負(fù)載或負(fù)荷率較大的場(chǎng)

14、合。YD系列是變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)。YR系列是三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)。YQS2 系列是井用潛水三相異步電動(dòng)機(jī)。286.3 三相交流電機(jī)的定子繞組A、對(duì)三相交流電機(jī)繞組的要求三相繞組必須對(duì)稱：即三相繞組匝數(shù)相等，三相繞組軸線空間互差 ；三相繞組的合成磁勢(shì)和每相繞組所感應(yīng)電勢(shì)的波形應(yīng)盡量接近正弦；工藝上，端部應(yīng)盡可能短，絕緣可靠、機(jī)械強(qiáng)度高、散熱條件好且制造方便。 交流繞組的分類： 按相數(shù)分類按槽內(nèi)導(dǎo)體放置的層數(shù)分類29三相繞組交流繞組的構(gòu)成原則 均勻原則：每個(gè)極域內(nèi)的槽數(shù)（線圈數(shù)）要相等，各相繞組在每個(gè)極域內(nèi)所占的槽數(shù)應(yīng)相等； 對(duì)稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，但在電機(jī)的圓周空間互相錯(cuò)開(kāi)120電

15、角度。 如槽距角為，則相鄰兩相錯(cuò)開(kāi)的槽數(shù)為120 /。 電勢(shì)相加原則：線圈兩個(gè)圈邊的感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)該相加；線圈與線圈之間的連接也應(yīng)符合這一原則。 如線圈的一個(gè)邊在N極下，另一個(gè)應(yīng)在S極下。301電角度與機(jī)械角度 電機(jī)圓周在幾何上分成360，這個(gè)角度稱為機(jī)械角度。從電磁觀點(diǎn)來(lái)看，若磁場(chǎng)在空間按正弦波分布，則經(jīng)過(guò)N, S一對(duì)磁極恰好相當(dāng)于正弦曲線的一個(gè)周期。如有導(dǎo)體去切割這種磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)N, S一對(duì)磁極，導(dǎo)體中所感應(yīng)產(chǎn)生的正弦電動(dòng)勢(shì)的變化也為一個(gè)周期，變化一個(gè)周期即經(jīng)過(guò)360電角度，因而一對(duì)磁極占有的空間是360電角度。若電機(jī)有p對(duì)磁極，電機(jī)圓周期按電角度計(jì)算就為p360，而機(jī)械角度總是360，因此電角

16、度=p機(jī)械角度。 2極距 交流電機(jī)的磁場(chǎng)有一定的磁極對(duì)數(shù)，每個(gè)磁極沿定子鐵心內(nèi)圓所占的范圍稱為極距。極距可用磁極所占范圍的長(zhǎng)度或定子槽數(shù)Z1表示 或31式中D定子鐵心內(nèi)徑 Z1定子鐵心槽數(shù)3節(jié)距y1 一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊所跨定子內(nèi)圓上的距離稱為節(jié)距。一般節(jié)距y1用槽數(shù)表示。當(dāng) 時(shí)，稱為整距繞組，當(dāng)y1 時(shí)，稱為短距繞組，當(dāng)y1 時(shí)，稱為長(zhǎng)距繞組。長(zhǎng)距繞組端部較長(zhǎng)，費(fèi)銅料，故較少采用。 4槽距角槽距角 的大小即表示了兩相鄰槽的空間電角度，也反映了兩相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上的相位移。相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，槽距角 用下式表示上式的物理意義是：定子內(nèi)圓周有Z1個(gè)槽，共占有電角度p360

17、 ，則每槽占p360 /Z1325每極每相槽數(shù)q 對(duì)于三相電機(jī)來(lái)說(shuō)，為了保持電路上的對(duì)稱，每相繞組占有的槽數(shù)相等且均勻分布。因此首先依照所需的極數(shù)2p，把電機(jī)槽數(shù)Z1分為2p個(gè)等分，然后再將此數(shù)三等分，分別安置三相繞組的線圈邊，每相繞組在每個(gè)極下占據(jù)的槽數(shù)稱為每極每相槽數(shù)，以q表示式中 m定子繞組的相數(shù)336相帶相帶就是每相繞組在一個(gè)極距下中所占有的區(qū)域，以電角度表示。為了獲得三相對(duì)稱繞組，種方法是在每個(gè)極面下均勻占有相等范圍每個(gè)相帶占有180/360電角度；另一種方法是把每對(duì)極所對(duì)應(yīng)的槽分為三等分、使每相帶占有360/3120電角度。60相帶繞組就是每極距內(nèi)屬于每相的電角度為60，對(duì)應(yīng)的槽數(shù)

18、為q。一個(gè)極距為180 電角度，所以每極距內(nèi)有三個(gè)相帶。按A-Z-B-X-C-Y-A分相。7槽電動(dòng)勢(shì)星形圖當(dāng)把電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)分別用相量表示時(shí)，這些相量構(gòu)成一個(gè)輻射星形圖，稱為槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。槽電動(dòng)勢(shì)星形圖是分析交流繞組的有效方法。34(1)計(jì)算槽距角；(2)計(jì)算每極每相槽數(shù)q；(3)畫(huà)槽電動(dòng)勢(shì)星形圖并分相：采用60相帶；(4)畫(huà)展開(kāi)圖；(5)端線連接。展開(kāi)圖繪制方法：以某臺(tái)定子總槽數(shù)Z1=24，極對(duì)數(shù)p=2為例子(1)計(jì)算槽距角35(2)計(jì)算每極每相槽數(shù)q；(3)畫(huà)槽電動(dòng)勢(shì)星形圖并分相：采用60相帶；36 相帶極對(duì)AZBXCY第一極對(duì)1,23,45,67,89,1011

19、,12第二極對(duì)13,1415,1617,1819,2021,2223,24(4)畫(huà)展開(kāi)圖3738連線圈和線圈組： 將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的某兩個(gè)線圈邊連成一個(gè)線圈，共有q個(gè)線圈。 將一對(duì)極域內(nèi)屬于同一相的q個(gè)線圈連成一個(gè)線圈組； 以上連接應(yīng)符合電勢(shì)相加原則。 39 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。 串聯(lián)與并聯(lián)：電勢(shì)相加原則。最大并聯(lián)支路數(shù)ap。連相繞組40 將三個(gè)構(gòu)造好的單相繞組連成完整的三相繞組； 接法或Y接法；連三相繞組41C、三相單層分布繞組所謂單層繞組是指一個(gè)槽內(nèi)僅放置一個(gè)線圈邊。 按照線圈形狀和端部連接方式的不同， 42結(jié)論： 考慮到所有其它形式的單層繞組（即鏈?zhǔn)?/p>

20、繞組與同心式繞組）皆與交叉繞組等效，因此，單層繞組是整距分布繞組，線圈組數(shù)等于極對(duì)數(shù)。D、三相雙層分布繞組 雙層繞組是指定子上每個(gè)槽內(nèi)放置兩個(gè)線圈邊，每個(gè)線圈邊表示一層。 按照線圈形狀和端部連接方式的不同， 下面以一臺(tái) ， 槽的交流電機(jī)為例說(shuō)明三相雙層疊繞組的組成。 具體步驟如下:43（1）計(jì)算槽距角（2）畫(huà)出繞組電勢(shì)星形圖圖6.13 雙層繞組的電勢(shì)星形圖( ， )（3）按 劃分相帶計(jì)算極距和每極每相的槽數(shù)分別為：44考慮到短距對(duì)諧波的削弱作用，可按下式選取繞組的節(jié)距：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，將所有槽電勢(shì)均分為6個(gè)相帶，如圖6.13所示。（4）畫(huà)出繞組展開(kāi)圖圖6.14 三相雙層短距分布繞組的展開(kāi)圖45結(jié)

21、論： 雙層繞組為短距繞組，線圈組數(shù)等于極數(shù)，它是單層繞組的兩倍。（5）確定繞組的并聯(lián)支路數(shù)圖6.15 交流繞組的并聯(lián)支路數(shù) 對(duì)于實(shí)際的電機(jī)，在交流繞組的制造過(guò)程中，常采用圖6.16所示線圈組之間的接線圖指導(dǎo)接線。46圖6.16 交流繞組線圈組之間的接線圖476.4 三相交流電機(jī)定子繞組感應(yīng)電勢(shì)的計(jì)算分析方法： 單個(gè)導(dǎo)體和線圈所感應(yīng)的電勢(shì)單個(gè)線圈組所感應(yīng)的電勢(shì)一相繞組所感應(yīng)的電勢(shì)線電勢(shì)。A 、交流電機(jī)的磁場(chǎng)圖6.17 交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和空間磁密的波形48假定： 磁通從轉(zhuǎn)子流出進(jìn)入定子的方向?yàn)檎鄳?yīng)的磁密為正，反之為負(fù)。感應(yīng)電勢(shì)流出紙面為正，用“”表示，反之為負(fù)。 按照上述正方向假定，同時(shí)考慮

22、到氣隙磁密波形為非正弦，由諧波分析法便可獲得氣隙磁密的表達(dá)式為：（6-10）其中，基波磁密可由下式給出：（6-11） 采用相對(duì)靜止的概念，假定轉(zhuǎn)子不動(dòng)，則導(dǎo)體A沿 方向以同步速 順時(shí)針移動(dòng)。因此， 可由下式給出：（6-12）式中， （rad/s）為角頻率，頻率為 （Hz）。將式（6-12）代人（6-11）得：（6-13）49B 、導(dǎo)體的感應(yīng)電勢(shì)利用式（6-13）得A導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢(shì)為：（6-14）式中，導(dǎo)體基波電勢(shì)的有效值為：即：（6-15）同理，三次、五次、七次諧波磁場(chǎng)所感應(yīng)導(dǎo)體電勢(shì)的有效值分別為： （6-17）其中，（6-18）（6-19），（6-20）50C 、整距線圈的感應(yīng)電勢(shì) 整距線

23、圈的節(jié)距 （見(jiàn)圖6.18a），因此，其A、X兩導(dǎo)體邊所以感應(yīng)基波電勢(shì)的大小相等、相位互差 ，相量圖如圖6.18b所示。圖6.18 整距線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì) 根據(jù)電勢(shì)正方向的假定，同時(shí)考慮到每個(gè)線圈是由 匝組成的，于是得整距線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì)為：（6-21）對(duì)于 次諧波，整距線圈所感應(yīng)的電勢(shì)為：（=3，5，7） （ =3，5，7） （6-22）51D、短距線圈的感應(yīng)電勢(shì) 短距線圈的節(jié)距 ，如圖6.19a所示。此時(shí)，同一線圈的兩導(dǎo)體邊A、X上所感應(yīng)的電勢(shì)相位互差 ，而不是 ，其相量圖如圖6.19b所示。圖6.19 整距線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì)根據(jù)電勢(shì)正方向的假定，單匝短距線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì)相量為：

24、 借助于式（6-15），則上式變?yōu)椋?52式中， 為交流繞組的基波短距系數(shù)。（6-23） 鑒于每個(gè)線圈是由 匝組成，因此，短距線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì)為：（6-24） 對(duì) 次諧波，短距線圈所感應(yīng)的諧波電勢(shì)為：（6-25）（ =3，5，7） 其中， 為交流繞組的 次諧波短距系數(shù)。 若取 ，即線圈節(jié)距比整距縮短 ，考慮到 一般為奇數(shù)，則有： 若取 ，則 ，即通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇線圈的節(jié)距，則可消除5次諧波電勢(shì)（參考圖6.20)。對(duì)于7次諧波 對(duì)實(shí)際交流電機(jī)而言，為了盡量削弱對(duì)電勢(shì)波形影響較大的5次和7次諧波，使電勢(shì)波形接近正弦，通常線圈節(jié)距取為 。53結(jié)論： 采用短距線圈盡管使線圈所感應(yīng)的基波電勢(shì)有所降低，

25、但卻大大削弱了高次諧波電勢(shì)，使電勢(shì)波形更接近正弦。 圖6.20 利用短距線圈可消除5次諧波電勢(shì)54E、線圈組的感應(yīng)電勢(shì)圖6.21 單個(gè)線圈組所感應(yīng)的電勢(shì)考慮到一般情況，每個(gè)線圈組所感應(yīng)的基波電勢(shì)相量為： 由圖6.21有：故有：55(6-26)式中， 為交流繞組的基波分布系數(shù)。將式（6-24）代人上式得一個(gè)線圈組所感應(yīng)電勢(shì)的有效值為：(6-27)其中， 為基波繞組系數(shù)。 結(jié)論： 由于交流繞組采用了短距和分布繞組, 線圈組的有效匝數(shù)減少，由 減少為 匝，故基波電勢(shì)有所降低。 對(duì)于 次諧波，一個(gè)線圈組所感應(yīng)的諧波電勢(shì)為： （6-28）（ =3，5，7） 式中， 為 次諧波的繞組系數(shù)。 56其中， 次

26、諧波的分布系數(shù)為： （6-29）結(jié)論： 采用分布線圈可以削弱高次諧波，改善電勢(shì)波形，使電勢(shì)接近正弦。一般結(jié)論： 交流繞組采用短距和分布后，盡管所感應(yīng)的基波電勢(shì)有所降低，但諧波電勢(shì)卻會(huì)大大削弱，從而使得非正弦磁場(chǎng)作用下交流繞組的感應(yīng)電勢(shì)波形接近正弦。就分布繞組來(lái)說(shuō)， 每極每相槽數(shù)q越多， 抑制諧波電動(dòng)勢(shì)的效果越好， 但q增多， 意味總槽數(shù)增多， 電機(jī)成本提高。 57分布系數(shù)短距系數(shù)58繞組系數(shù)上面的負(fù)號(hào)僅在電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值才有意義。59F、相繞組的感應(yīng)電勢(shì)a、單層繞組相電勢(shì)的計(jì)算 采用短距和分布繞組的方法主要針對(duì)齒諧波以外的一般高次諧波， 對(duì)于齒諧波，它的繞組系數(shù)等于基波繞組系數(shù)， 不能采用通用的

27、短距和分布繞組的方法。 對(duì)于齒諧波， 可采用斜槽， 采用分?jǐn)?shù)槽的方法進(jìn)行消除。 另外也可在電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 通過(guò)減小槽開(kāi)口和槽形設(shè)計(jì)等方法進(jìn)行高次諧波的減弱或消除。 齒諧波的消除60 對(duì)于單層繞組，由于線圈組數(shù)=極對(duì)數(shù)，即每相繞組是由 個(gè)線圈組組成。又考慮到每相繞組是由多條支路組成，一相繞組所感應(yīng)的電勢(shì)即每相每條支路所感應(yīng)的電勢(shì)。根據(jù)式（6-27）得基波相電勢(shì)為：（6-30）式中， 為每相每條支路的總線圈匝數(shù)，也可以表示為： 。這里， 為每槽的導(dǎo)體數(shù)。很顯然，對(duì)單層繞組， 。b、雙層繞組相電勢(shì)的計(jì)算 對(duì)于雙層繞組，由于線圈組數(shù)=極數(shù)，即每相繞組是由 個(gè)線圈組組成。則根據(jù)式（6-27）得基波相電

28、勢(shì)為：（6-31） 式中， 為每相每條支路的總線圈匝數(shù)。很顯然，對(duì)雙層繞組 ， 。61同理，可得出 次諧波的相電勢(shì)為：（6-32）G、三相繞組的聯(lián)結(jié)與線電勢(shì)圖6.22 三相交流繞組的聯(lián)結(jié)對(duì)于基波（包括其它奇次諧波）電勢(shì)，其線電勢(shì)與相電勢(shì)大小以及相位之間的關(guān)系同一般三相電路相同。其三次諧波電勢(shì)分析如下：a、對(duì)于Y接三相交流繞組 其三次諧波電勢(shì)為：62結(jié)論： 對(duì)于三次諧波電勢(shì)，當(dāng)三相繞組對(duì)稱時(shí)，無(wú)論是采用Y接還是 接，其線電壓中都不會(huì)含有三次諧波電勢(shì)以及三的倍數(shù)次諧波電勢(shì)。b、對(duì)于 接三相交流繞組 其三次諧波環(huán)流為：于是得三次諧波線電勢(shì)為：636.5 三相交流電機(jī)的定子磁勢(shì)與磁場(chǎng)分析方法： 單個(gè)線

29、圈通以單相交流電所產(chǎn)生的磁勢(shì)單個(gè)線圈組所產(chǎn)生的磁勢(shì)一相繞組所產(chǎn)生的磁勢(shì)三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流所產(chǎn)生的合成磁勢(shì)和磁場(chǎng)。A 、單個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁勢(shì)a、單個(gè)整距線圈所產(chǎn)生的磁勢(shì) 圖6.23 單個(gè)整距線圈所產(chǎn)生的磁勢(shì)64整距線圈產(chǎn)生的磁通勢(shì)電流從線圈的X端流進(jìn)A端流出的方向作為電流的正方向；磁通勢(shì)從定子到轉(zhuǎn)子的方向作為磁通勢(shì)的正方向。65定子交流繞組磁勢(shì)沿氣隙圓周的分布曲線的物理意義是：氣隙圓周某點(diǎn)的磁勢(shì)表示由該定子磁勢(shì)所產(chǎn)生的某一條氣隙磁力線通過(guò)該點(diǎn)氣隙和相應(yīng)的一段定、轉(zhuǎn)子鐵心中時(shí)所消耗的磁勢(shì)(也即磁壓降)。如果忽略定、轉(zhuǎn)子鐵心中的磁壓降。即可把磁勢(shì)曲線某點(diǎn)的數(shù)值看成是作用在該點(diǎn)氣隙上的磁勢(shì)。

30、66磁通勢(shì)的富氏級(jí)數(shù)表示式對(duì)沿氣隙空間周期性變化的矩形波分布的磁通勢(shì)，可以用富氏級(jí)數(shù)進(jìn)行分析，也就是它可以分解成無(wú)窮多個(gè)在氣隙空間分布為正弦變化的磁通勢(shì)。根據(jù)磁通勢(shì)波形依縱軸、橫軸對(duì)稱的特點(diǎn)，該矩形波展成的富氏級(jí)數(shù)只含有奇次的余弦項(xiàng)，即67為基波磁勢(shì)最大幅值。68基波的幅值是矩形波高度的 倍。第v次(v1，3，5)諧波的幅值是基波的 。變化周期數(shù)是基波的v倍。69若把橫坐標(biāo)由電角度 。換成距離x，顯然70基波在空間按正弦分布；在時(shí)間上，任何一個(gè)位置的磁勢(shì)都按正弦變化。所以基波是一個(gè)正弦分布的正弦脈振磁勢(shì)。其表達(dá)式為：磁勢(shì)幅值位置與繞組軸線重合，時(shí)間上按正弦規(guī)律脈振。71由上述分析可得出以下結(jié)論

31、：(1)整距線圈產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)在空間上按矩形分布幅值隨時(shí)間以電流頻率按余弦規(guī)律變化的脈振波。(2)矩形磁動(dòng)勢(shì)波形可以分解成在空間按余弦分布的基波和一系列奇次諧波，各次諧波均為同頻率的脈振波，其對(duì)應(yīng)的極對(duì)數(shù)pvvp，極距為v /v。(3)電機(jī)v次諧波的幅值為0.9INy /v。(4)各次諧波都有一個(gè)波幅在線圈軸線上，其正負(fù)由 決定。72 諧波次數(shù)越高，其幅值就越小。 為了改善波形，除基波以外，考慮消除三、五、七次諧波，由于三次諧波及三的倍數(shù)次諧波在繞組連接成三相對(duì)稱繞組時(shí)就已相互抵消，而五、七次諧波可通過(guò)短距和分布繞組來(lái)基本消除。因此當(dāng)連成三相繞組后，只考慮基波磁勢(shì)就可以了。 73規(guī)定: 電

32、流從X流入（用 表示）、A端流出（用表示）為正；磁勢(shì)由轉(zhuǎn)子進(jìn)定子的方向?yàn)檎?。某一瞬時(shí)單個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁勢(shì)則為偶對(duì)稱矩形波，如圖6.23b所示。設(shè)線圈內(nèi)的電流為： 隨著時(shí)間的推移，矩形波磁勢(shì)的幅值 會(huì)隨著余弦變化的電流而正負(fù)交替變化，但磁勢(shì)的位置卻不會(huì)發(fā)生變化，這種位置不變，幅值正負(fù)交替變化的磁勢(shì)又稱為脈振磁勢(shì)，脈振磁勢(shì)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱為脈振磁場(chǎng)。利用諧波分析法，單個(gè)整距線圈的磁勢(shì)可表示為： 其中，。將式（6-33）展開(kāi)為： （6-33）74（6-34）當(dāng) 時(shí)，相應(yīng)的分量為基波磁勢(shì)，由下式給出：（6-35）其中，基波磁勢(shì)的幅值為：（6-36）對(duì)于 次諧波，（6-37）其中， 次諧波磁勢(shì)的幅值為：（

33、6-38）75b、單個(gè)短距線圈所產(chǎn)生的磁勢(shì) 圖6.24 雙層短距線圈在一對(duì)極下所產(chǎn)生的磁勢(shì)76則由兩個(gè)短距線圈單獨(dú)作用所產(chǎn)生的磁勢(shì)分布分別如圖6.24c所示。兩個(gè)短距線圈在一對(duì)極下所產(chǎn)生的合成磁勢(shì)如圖6.24d所示。 短距線圈如圖6.24a、b所示。設(shè)其中單個(gè)短距線圈中流過(guò)的電流為： 對(duì)圖6.24d所示的磁勢(shì)波形，利用諧波分析法展成傅氏級(jí)數(shù)可得： （6-39）其中，考慮到短距系數(shù)的定義，則式（6-39）可寫(xiě)成如下展開(kāi)形式：。（6-40）77對(duì)于基波磁勢(shì)，（6-41）其中，基波磁勢(shì)的幅值為：對(duì)于次諧波，其中， 次諧波磁勢(shì)的幅值為：（6-42）（6-43）（6-44）B 、單個(gè)線圈組所產(chǎn)生的磁勢(shì)同

34、線圈組所感應(yīng)的電勢(shì)相同，單個(gè)線圈組所產(chǎn)生的磁勢(shì)如圖6.25所示。78圖6.25 單個(gè)線圈組所產(chǎn)生的磁勢(shì)采用與線圈組電勢(shì)相同的計(jì)算方法，可得單個(gè)線圈組所產(chǎn)生的基波磁勢(shì)為：（6-45）79式中， 。對(duì)于次諧波，（6-46）式中， 。 結(jié)論： 與集中繞組相比，交流繞組的短距和分布使基波磁勢(shì)有所減小，但卻使諧波磁勢(shì)或磁場(chǎng)大大削弱，合成磁勢(shì)或磁場(chǎng)的波形更接近于正弦。 C 、單相繞組所產(chǎn)生的磁勢(shì)說(shuō)明： 單相繞組的合成磁勢(shì)指的是該相繞組在每對(duì)極下的磁勢(shì)。 80圖6.26給出了4極電機(jī)定子一相繞組所產(chǎn)生磁勢(shì)的波形和磁場(chǎng)情況。圖6.26 四極電機(jī)每相繞組所產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁勢(shì)波形a、單層繞組下每相繞組所產(chǎn)生的磁勢(shì)對(duì)

35、于單層繞組，每相每對(duì)極下的繞組匝數(shù)為： 。 假定每相繞組的并聯(lián)支路數(shù)為 ，則每個(gè)線圈（或支路）所流過(guò)的電流為 。 為每相繞組的電流有效值。 一相繞組的基波合成磁勢(shì)可表示為： 81（6-47） 式中，每相繞組所產(chǎn)生的基波磁勢(shì)幅值為： ，每相繞組的匝數(shù)為： 。b、雙層繞組下每相繞組所產(chǎn)生的磁勢(shì) 對(duì)于雙層繞組，每相每對(duì)極下的繞組匝數(shù)為： 。每相繞組的基波合成磁勢(shì)為： 82（6-48） 其中，每相繞組所產(chǎn)生的基波磁勢(shì)幅值為： ，每相繞組的匝數(shù)為： 。對(duì)于 次諧波，每相繞組的合成磁勢(shì)為：（6-49）其中，每相繞組所產(chǎn)生的基波磁勢(shì)幅值為： 。結(jié)論： 單相繞組通以單相交流所產(chǎn)生的磁勢(shì)為脈振磁勢(shì)。 圖6.27

36、給出了不同瞬時(shí)單相繞組通以單相電流所產(chǎn)生的基波合成磁勢(shì)波形圖。83圖6.27 不同瞬時(shí)單相繞組通以單相電流所產(chǎn)生的基波合成磁勢(shì)波形圖D、三相繞組所產(chǎn)生的基波合成磁勢(shì)a、解析法設(shè)A、B、C三相對(duì)稱繞組分別通以下列三相對(duì)稱電流：84（6-50）若把空間坐標(biāo)的原點(diǎn)取在A相繞組的軸線上，沿A-B-C方向?yàn)榭臻g電角度的正方向并把A相繞組電流為最大值的瞬間作為時(shí)間的起點(diǎn)則A、B、C三相繞組各自產(chǎn)生的脈振磁動(dòng)勢(shì)的基波表達(dá)式為矢量的幅值（大?。┦噶康奈恢迷?5（6-50）利用上式，并根據(jù)三角函數(shù)恒等式： 得：（6-51）由式（6-51）得三相基波的合成磁勢(shì)為：（6-52）若把空間坐標(biāo)的原點(diǎn)取在A相繞組的軸線上

37、，沿A-B-C方向?yàn)榭臻g電角度的正方向并把A相繞組電流為最大值的瞬間作為時(shí)間的起點(diǎn)則A、B、C三相繞組各自產(chǎn)生的脈振磁動(dòng)勢(shì)的基波表達(dá)式為86其中， 。 根據(jù)式（6-52），繪出 ， 兩個(gè)時(shí)刻三相基波合成磁勢(shì)的波形如圖6.28所示。 圖6.28 三相基波合成磁勢(shì)的波形圖結(jié)論： 三相基波合成磁勢(shì)為一幅值恒定、正弦分布的行波，其沿圓周為一旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。 固定一點(diǎn)，如取幅值點(diǎn)，此時(shí)，有： （6-53）上式表明，三相基波合成磁勢(shì)以同步速 沿 方向旋轉(zhuǎn)。對(duì)上式求導(dǎo)即求得角速度即為通電角頻率，又根據(jù) ，得旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速為：87旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的求得也可以采用圖解法。故A相磁動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大。(a)(a)88合成磁動(dòng)勢(shì)F與

38、OC反方向重合，此時(shí)F相對(duì)于OA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了(b)(b)時(shí)間參考軸89合成磁動(dòng)勢(shì)F與OB方向重合，此時(shí)F相對(duì)于OA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了(c)(c)時(shí)間參考軸90合成磁動(dòng)勢(shì)F與OA反方向重合，此時(shí)F相對(duì)于OA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了(d)(d)時(shí)間參考軸91合成磁動(dòng)勢(shì)F與OC方向重合，此時(shí)F相對(duì)于OA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了(e)(e)時(shí)間參考軸92 由式（6-52）還可以看出： 三相基波合成磁勢(shì)的幅值隨時(shí)間而變化，出現(xiàn)在 處。亦即：當(dāng)某相電流達(dá)最大時(shí)，三相基波合成磁勢(shì)的幅值恰好位于該相繞組的軸線上。若將B、C兩相繞組的通電相序顛倒，即令：按照上述解析法，式（6-50）變?yōu)椋海?-54）三相基波的合成磁勢(shì)變?yōu)椋海?-55） 上

39、式表明，相序改變后，三相基波合成磁勢(shì)仍為旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，但其旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)檠?方向，即沿 方向。旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速為： 。93結(jié)論： 改變?nèi)嗬@組的通電相序，便可改變?nèi)嗷ê铣纱艅?shì)的轉(zhuǎn)向。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的基本特點(diǎn) 1）三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流所產(chǎn)生的三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)行波， 合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值是單相電樞繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)幅值的3/2倍。同理可以證明，對(duì)于m相對(duì)稱繞組通入m相對(duì)稱電流，所產(chǎn)生的基波合成磁動(dòng)勢(shì)也是一個(gè)旋轉(zhuǎn)行波，其幅值為每相脈振幅值的m/2倍。 2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速, 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電角速度為 1的單位為rad/s，f1為電源頻率。設(shè)電機(jī)極對(duì)數(shù)為p，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的機(jī)械轉(zhuǎn)速為n1的單位為r

40、/min。上式表明，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1僅與電源頻率f1和電機(jī)極對(duì)數(shù)p有關(guān)，稱為同步轉(zhuǎn)速。 943）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向是從電流超前的相轉(zhuǎn)向電流滯后的相，即合成磁動(dòng)勢(shì)的軸線是從A相轉(zhuǎn)到B相，再?gòu)腂相轉(zhuǎn)到C相。因此要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變電樞繞組的相序即可，也就是將連接到電源的三相繞組的3根接線中的任意2根對(duì)調(diào)就可以了。4）當(dāng)某相電流達(dá)到最大時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的波幅剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的中心線上。 95b、時(shí)空相量圖法利用時(shí)空相量圖法同樣可以獲得上述結(jié)論。 圖6.29給出了用時(shí)空向量圖法描述的三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流所產(chǎn)生三相基波合成磁勢(shì)的情況。圖6.29 三相基波合成磁勢(shì)的時(shí)空向量圖96 由6.

41、29可見(jiàn)，三相基波合成磁勢(shì)矢量 是旋轉(zhuǎn)的，其幅值不變，端點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓，因此，這種旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)又稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，相應(yīng)的磁場(chǎng)又稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。每當(dāng)外加電流交變一次，基波合成磁勢(shì)矢量 則旋轉(zhuǎn) 電角度。由式（6-51）的第1式得：（6-56）結(jié)論： 一個(gè)脈振磁勢(shì)可以分解為兩個(gè)大小相等、旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。利用這一概念同樣可以得出前述結(jié)論。 圖6.30給出了時(shí)三相基波合成磁勢(shì)的情況。97等式的左右兩邊在數(shù)值上相等，但它們所代表的意義卻不同。等式左邊代表著脈振磁動(dòng)勢(shì)，其特征是磁動(dòng)勢(shì)的軸線在空間固定不動(dòng)，各點(diǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小則隨著時(shí)間而變化；但等式的右邊則分別代表著兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。式(6-56)是根據(jù)三

42、角函數(shù)積化和差而進(jìn)行的變換，實(shí)際上它有明顯的物理意義。一個(gè)單相脈振磁動(dòng)勢(shì)可以分解成為大小相等、方向相反、轉(zhuǎn)速相等的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與三相合成磁動(dòng)勢(shì)具有相同的性質(zhì)，但反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向相反。 (6-56)98單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解 它可以看成是一個(gè)余弦分布的向著 正方向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。磁動(dòng)勢(shì)的幅值為一定值，當(dāng)這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，其幅值頂點(diǎn)的軌跡為一個(gè)圓，因此稱這種幅值恒定的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。 99一般稱 為同步轉(zhuǎn)速，所謂同步轉(zhuǎn)速也就是基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速。 單相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解 的轉(zhuǎn)速為100單相繞組的磁動(dòng)勢(shì) 脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解 它可以看成是一個(gè)余弦分布的向著 反方向前進(jìn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。101圖6.30 三相基波合成磁勢(shì)的時(shí)空相量圖一般結(jié)論： （1）三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流會(huì)