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第2篇交流電機(jī)的共同問(wèn)題第六章交流電機(jī)的電樞繞組及其電動(dòng)勢(shì)6.1交流電機(jī)的基本要求和分類6.1.1基本要求:
前面我們已經(jīng)講過(guò)電機(jī)的分類,其中有很大一部分由交流電機(jī)構(gòu)成.交流電機(jī)包括同步電機(jī)和異步電機(jī)兩大類。雖然同步電機(jī)和異步電機(jī)在運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)上有很多不同,但它們之間也有許多相同之處,例如交流繞組構(gòu)成及其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)。因此,在這一章里,我們將著重對(duì)交流電機(jī)的共同問(wèn)題給予講解.
和變壓器相仿,在交流電機(jī)中要進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換必須要有繞組。交流繞組盡管形式多樣,但其基本功能相同,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、導(dǎo)通電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,所以其構(gòu)成原則也基本相同。一般來(lái)說(shuō),對(duì)交流繞組有以下一些基本要求:(1)在一定的導(dǎo)體數(shù)下,有合理的最大繞組合成電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)。(2)各相的相電動(dòng)勢(shì)和相磁動(dòng)勢(shì)波形力求接近正弦波,即要求盡量減少它們的高次諧波分量。(3)對(duì)三相繞組,各相的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)要求對(duì)稱(大小相等且相位上互差120°),并且三相阻抗也要求相等。(4)繞組用銅量少,絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度可靠,散熱條件(5)繞組的制造、安裝和檢修要方便。6.1.2繞組的分類:由于交流電機(jī)應(yīng)用范圍非常廣,不同類型的交流電機(jī)對(duì)繞組的要求也各不相同,因此交流繞組的種類也非常多。其主要分類方法有:(1)按槽內(nèi)層數(shù)分,可分為單層和雙層繞組。其中,單層繞組又可分為鏈?zhǔn)健⒔徊媸胶屯氖嚼@組;雙層繞組又可分為疊繞組和波繞組。(2)按相數(shù)分,可分為單相、兩相、三相及多相繞組。(3)按每極每相槽數(shù),可分為整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽繞組。盡管交流繞組種類很多,但由于三相雙層繞組能較好地滿足對(duì)交流繞組的基本要求,所以現(xiàn)代動(dòng)力用交流電機(jī)一般多采用三相雙層繞組。6.2槽電動(dòng)勢(shì)星形圖6.2.1相關(guān)概念的介紹:(1)極對(duì)數(shù):指電機(jī)主磁極的對(duì)數(shù),通常用p表示。(2)電角度:在電機(jī)理論中,我們把一對(duì)主磁極所占的空間距離,稱為360°的空間電角度。(3)機(jī)械角度:一個(gè)圓周真正的空間角度為機(jī)械角度360°。很明顯,電角度=極對(duì)數(shù)×機(jī)械角度。(4)槽距角:相鄰兩槽間的距離用電角度表示,叫做槽距角,用α表示。(5)極距:極距指電機(jī)一個(gè)主磁極在電樞表面所占的長(zhǎng)度。其表示方法很多,可用槽數(shù):
空間長(zhǎng)度(6)每極每相槽數(shù):在交流電機(jī)中,每極每相占有的平均槽數(shù)q是一個(gè)重要的參數(shù),如電機(jī)槽數(shù)為Z,極對(duì)數(shù)為p,相數(shù)為m。則得:
q=1的繞組稱為集中繞組,q>1的繞組稱為分布繞組。
6.2.2槽電動(dòng)勢(shì)星形圖: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,槽電動(dòng)勢(shì)星形圖是分析交流繞組的有效方法,下面我們用具體例子來(lái)說(shuō)明。例:下圖是一臺(tái)三相同步發(fā)電機(jī)的定子槽內(nèi)導(dǎo)體沿電樞內(nèi)圓周的分布情況,已知2p=4,電樞槽數(shù)Z=24,轉(zhuǎn)子磁極逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),試?yán)L出槽電動(dòng)勢(shì)星形圖。解:先計(jì)算槽距角:設(shè)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極磁場(chǎng)的磁通密度沿電機(jī)氣隙按正弦規(guī)律分布,則當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),均勻分布在定子圓周上的導(dǎo)體切割磁力線,感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。由于各槽導(dǎo)體在空間電角度上彼此相差一個(gè)槽距角α,因此導(dǎo)體切割磁場(chǎng)有先有后,各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)彼此之間存在著相位差,其大小等于槽距角α。
從槽電動(dòng)勢(shì)星形圖上我們可以看出:槽電動(dòng)勢(shì)星形圖的一個(gè)圓周的距離使用電角度3600,即一對(duì)磁極的距離。所以,1—12號(hào)相量和13—24重合。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)用相量表示各槽的導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),由于一對(duì)磁極下有Z/P個(gè)槽,因此一對(duì)磁極下的Z/P個(gè)槽電動(dòng)勢(shì)相量均勻分布在3600的范圍內(nèi),構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)星形圖.6.3三相單層繞組和雙層繞組
定義:定子或轉(zhuǎn)子每槽中只有一個(gè)線圈邊的三相交流繞組稱為三相單層繞組。一、相關(guān)概念:
1、線圈(元件):是構(gòu)成繞組的基本元件,它由Nc根線匝串聯(lián)而成,線圈中嵌放在槽內(nèi)的部分稱為有效線圈邊,線圈邊之間的連接部分稱為端部。如圖:Y1:線圈的第一節(jié)距,常用槽數(shù)來(lái)進(jìn)行表示。
y1=τ,則稱線線圈為整整距線圈圈,y1<τ為短距,,y1>τ為長(zhǎng)距。。2、單層繞繞組:三相交流流繞組由由于每槽槽中只包包含一個(gè)個(gè)線圈邊邊,所以以其線圈圈數(shù)為槽槽數(shù)的一一半。三三相單層層繞組比比較適合合于10KW以下的小小型交流流異步電電機(jī)中,,很少在在大、中中型電機(jī)機(jī)中采用用。3、分類類:按照照線圈的的形狀和和端部連連接方法法的不同同,三相相單層繞繞組主要要可分為為鏈?zhǔn)?、、同心式式和交叉叉式等型型式。介紹一個(gè)個(gè)相關(guān)概概念:分相:由由于繞組組為三相相繞組,,因此還還需把各各槽導(dǎo)體體分為三三相,在在槽電動(dòng)動(dòng)勢(shì)星形形圖上劃劃分各相相所屬槽槽號(hào)。分分相的原原則是使使每相電電動(dòng)勢(shì)最最大,并并且三相相的電動(dòng)動(dòng)勢(shì)相互互對(duì)稱。。通常三三相繞組組使用60°分相法,,即把槽槽電動(dòng)勢(shì)勢(shì)星形圖圖6等分,每每一等分分稱為一一個(gè)相帶帶,依次次分別為為A、Z、B、X、C、Y相帶,如如下所所示:相帶極數(shù)AZBXCY第一極數(shù)123456789101112第二極數(shù)131415161718192021222324雙層繞組組:指電機(jī)每每一槽分分為上下下兩層,,線圈((元件))的一個(gè)個(gè)邊嵌在在某槽的的上層,,另一邊邊安放在在相隔一一定槽數(shù)數(shù)的另一一槽的下下層的一一種繞組組結(jié)構(gòu)。。雙層繞繞組的線線圈結(jié)構(gòu)構(gòu)和單層層繞組相相似,但但由于其其一槽可可安放兩兩個(gè)線圈圈邊,所所以雙層層繞組的的線圈數(shù)數(shù)和槽數(shù)數(shù)正好相相等。根根據(jù)雙層層繞組線線圈形狀狀和連接接規(guī)律,,三相雙雙層繞組組可分為為疊繞組組和波繞繞組兩大大類。下下面僅介介紹疊繞繞組。疊繞式::任何兩兩個(gè)相鄰鄰的線圈圈都是后后一個(gè)““緊疊””在另一一個(gè)上面面,故稱稱為疊繞繞組。雙層疊繞繞組的主主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)在于::1)可以靈靈活地選選擇線圈圈節(jié)距來(lái)來(lái)改善電電動(dòng)勢(shì)和和磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)波形形;2)各線圈圈節(jié)距、、形狀相相同,便便于制造造;3)可以得得到較多多的并聯(lián)聯(lián)支路數(shù)數(shù);4)可采用用短距線線圈以節(jié)節(jié)約端部部用銅。。主要缺點(diǎn)點(diǎn)在于::1)嵌線較較困難,,特別是是一臺(tái)電電機(jī)的最最后幾個(gè)個(gè)線圈;;2)線圈組組間連線線較多,,極數(shù)多多時(shí)耗銅銅量較大大。一般般10KW以上的中中、小型型同步電電機(jī)和異異步電機(jī)機(jī)及大型型同步電電機(jī)的定定子繞組組采用雙雙層疊繞繞組。下下面我們們通過(guò)具具體例子子來(lái)說(shuō)明明疊繞組組的繞制制方法。。三相交流流電機(jī)Z=24,2p=4,試?yán)L制制a=2的三相雙雙層疊繞繞組展開(kāi)開(kāi)圖。解:先計(jì)計(jì)算:(2)畫(huà)出電電動(dòng)勢(shì)星星形圖(3)分相(4)繪制繞繞組展開(kāi)開(kāi)圖:將同一磁磁極下屬屬于同一一相帶的的線圈依依次連成成一個(gè)線線圈組則則A相可得四四個(gè)線圈圈組,分分別為1-2,7-8,13-14,19-20。同理B、C兩相也各各有4個(gè)線圈組組。四個(gè)個(gè)線圈組組的電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的大大小相等等,但同同一相的的兩個(gè)相相帶中的的線圈組組電動(dòng)勢(shì)勢(shì)相位相相反.6.5正弦分布布磁場(chǎng)下下繞組的的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)在交流電電機(jī)中,,一般要要求電機(jī)機(jī)繞組中中的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)隨時(shí)間間作正弦弦變化,,這就要要求電機(jī)機(jī)氣隙中中磁場(chǎng)沿沿空間為為正弦分分布。要要得到完完全嚴(yán)格格的正弦弦波磁場(chǎng)場(chǎng)很難實(shí)實(shí)現(xiàn),但但是可以以采取各各種結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)尺尺寸使磁磁場(chǎng)盡可可能接近近正弦波波,例如如從磁極極形狀、、氣隙大大小等方方面進(jìn)行行考慮。。在國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)中中,常用用波形正正弦性畸畸變率來(lái)來(lái)控制電電動(dòng)勢(shì)波波形的近近似程度度。本節(jié)首先先研究在在正弦分分布磁場(chǎng)場(chǎng)下定子子繞組中中感應(yīng)出出的電動(dòng)動(dòng)勢(shì),我我們先看看一個(gè)導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)的的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的大小小,在看看線圈內(nèi)內(nèi)的。一、導(dǎo)導(dǎo)體體電動(dòng)動(dòng)勢(shì)::當(dāng)氣隙隙磁場(chǎng)場(chǎng)的磁磁通密密度Bδ在空間間按正正弦波波分布布時(shí),,設(shè)其其最大大磁密密為Bm1,則::Bδ=Bm1sinα當(dāng)導(dǎo)體體切割割氣隙隙磁場(chǎng)場(chǎng)時(shí)::其中::所以導(dǎo)導(dǎo)體電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的有有效值值為::又因?yàn)闉檎蚁也ù糯磐苊芏鹊牡钠骄禐闉椋好繕O磁磁通為為:都帶入入上式式:這是一一個(gè)導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)內(nèi)的電電動(dòng)勢(shì)勢(shì),下下面面我們們展開(kāi)開(kāi)看線線圈內(nèi)內(nèi)的。。二、線線圈電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)和短短距系系數(shù)::線圈一一般由由Nc匝構(gòu)成成,當(dāng)當(dāng)Nc=1時(shí),為為單匝匝線圈圈。1、單匝匝時(shí)::稱稱為為整距距線圈圈。如如圖所所示::由于于整距距線匝匝兩有有效邊邊感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的瞬時(shí)時(shí)值大大小相相等而而方向向相反反,故故整距距線匝匝的感感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為::y1=τ其有效效值為為:而對(duì)于于的的短距距線圈圈,其其有效效邊的的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)相相量相相位差差所所以短距距線匝匝的電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為::y1<τ其有效效值為為:其中ky1稱為線線圈的的短距距系數(shù)數(shù),其其大小小為:很明顯顯,不不管第第一節(jié)節(jié)距大大于極極距還還是小小于極極距,,短距距系數(shù)數(shù)總是是小于于1。由于于線圈圈內(nèi)的的各匝匝電動(dòng)動(dòng)勢(shì)相相同、、大小小相等等,所所以當(dāng)當(dāng)線圈圈有Nc匝時(shí),,其整整個(gè)線線圈的的電動(dòng)動(dòng)勢(shì)為為:6.5.3線圈組組電動(dòng)動(dòng)勢(shì)和和分布布系數(shù)數(shù):線圈在在下線線時(shí),,是以以線圈圈組為為單位位的,,每個(gè)個(gè)極((雙層層繞組組時(shí)))或每每對(duì)極極(單單層繞繞組時(shí)時(shí))下下有q個(gè)線圈圈串聯(lián)聯(lián),組組成一一個(gè)線線圈組組,所所以線線圈組組的電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)等于于q個(gè)串聯(lián)聯(lián)線圈圈電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的相量量和。。Ey1=NcEt1=4.44Ncky1Φ1現(xiàn)在我我們以以三相相四極極36槽的交交流繞繞組為為例,,來(lái)進(jìn)進(jìn)行分分析。。此時(shí),,槽距距角每極每每相槽槽數(shù)由算出的參參數(shù)可做出出下圖:由圖可知,,線圈組電電動(dòng)勢(shì)的有有效值為::式中:當(dāng)q=1時(shí),kq1=1,稱為集中中繞組。線圈組電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的有效效值為:Eq1=4.44qNcKy1Kq1fΦ1=4.44qNcKN1fΦ1式中KN1=Ky1Kq1稱為繞組系系數(shù),它計(jì)計(jì)及由于短短距和分布引起線線圈組電動(dòng)動(dòng)勢(shì)減小的的程度。6.5.4相電動(dòng)勢(shì)和和線電動(dòng)勢(shì)勢(shì):我們知道在在多極電機(jī)機(jī)中每相繞繞組均由處處于不同極極下一系列列線圈組構(gòu)構(gòu)成,這些些線圈組既既可串聯(lián),,也可并聯(lián)聯(lián)。此時(shí)繞繞組的相電電動(dòng)勢(shì)等于于此相每一一并聯(lián)支路路所串聯(lián)的的線圈組電電動(dòng)勢(shì)之和和。如果設(shè)設(shè)每相繞組組的串聯(lián)匝匝數(shù)(即每每一并聯(lián)支支路的總匝匝數(shù))為N,每相并聯(lián)聯(lián)支路數(shù)為為a時(shí),相電動(dòng)動(dòng)勢(shì)為:6.5.5感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)和繞組所所鉸鏈磁通通的相位關(guān)關(guān)系:6.6非正弦分布布磁場(chǎng)下電電動(dòng)勢(shì)中的的高次諧諧波及其削削弱方法6.6.1磁極磁場(chǎng)非非正弦分布布所引起的的諧波電動(dòng)動(dòng)勢(shì):一般在同步步電機(jī)中,,磁極磁場(chǎng)場(chǎng)不可能為為正弦波。。比如在凸凸極同步電電機(jī)中,磁磁極磁場(chǎng)沿沿電機(jī)電樞樞表面一般般呈平頂波波形,見(jiàn)圖圖所示。它它不僅對(duì)稱稱于橫軸,,而且和磁磁極中心線線對(duì)稱。應(yīng)應(yīng)用傅立葉葉級(jí)數(shù)將其其分解可得得到基波和和一系列奇奇次諧波,,圖中分別別畫(huà)出了其其第3和第5次諧波。由由于基波和和高次諧波波都是空間間波,所以以磁密波也也為空間波波。對(duì)于第v次諧波磁場(chǎng)場(chǎng),其極對(duì)對(duì)數(shù)為基波波的v倍,而極距距則為基波波的1/v。諧波磁場(chǎng)場(chǎng)隨轉(zhuǎn)子旋旋轉(zhuǎn)而形成成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)場(chǎng),其轉(zhuǎn)速速與基波相相同,均為為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n。因此諧波波磁場(chǎng)在定定子繞組中中感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的頻率率為對(duì)比式(6-15)可以得出出v次諧波電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的有效效值為于是v次諧波的的的短距系數(shù)數(shù)和分布系系數(shù)分別在計(jì)算出各各次諧波電電動(dòng)勢(shì)的有有效值之后后,相電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的有效效值應(yīng)為::6.2.2磁場(chǎng)非正弦弦分布引起起的諧波電電動(dòng)勢(shì)的削削弱方法由于電機(jī)磁磁極磁場(chǎng)非非正弦分布布所引起的的發(fā)電機(jī)定定子繞組電電動(dòng)勢(shì)的高高次諧波,,產(chǎn)生了許許多不良的的影響,例例如:(1)使發(fā)電機(jī)機(jī)電動(dòng)勢(shì)波波形變壞;;(2)使電機(jī)本本身的附加加損耗增加加,效率降降低,溫升升增高;((3)使輸電線線上的線損損增加,并并對(duì)鄰近的的通信線路路或電子裝裝置產(chǎn)生干干擾;(4)可能引起起輸電線路路的電感和和電容發(fā)生生諧振,產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)電壓壓;(5)使感應(yīng)電電機(jī)產(chǎn)生附附加損耗和和附加轉(zhuǎn)矩矩,影響其其運(yùn)行性能能。為了盡量減減少上述問(wèn)問(wèn)題產(chǎn)生,,我們就應(yīng)應(yīng)該采取一一些方法來(lái)來(lái)盡量削弱弱電動(dòng)勢(shì)中中的高次諧諧波,使電電動(dòng)勢(shì)波形形接近于正正弦。方法法有:(1)使氣隙磁磁場(chǎng)沿電樞樞表面的分分布盡量接接近正弦波波形。(2)用三相相對(duì)稱繞繞組的聯(lián)聯(lián)結(jié)來(lái)消消除線電電動(dòng)勢(shì)中中的3次及其倍倍數(shù)次奇奇次諧波波電動(dòng)勢(shì)勢(shì)。(3)用短距距繞組來(lái)來(lái)削弱高高次諧波波電動(dòng)勢(shì)勢(shì)。(4)采用分分布繞組組削弱高高次諧波波電動(dòng)勢(shì)勢(shì)。(5)采用斜斜槽或分分?jǐn)?shù)槽繞繞組削弱弱齒諧波波電動(dòng)勢(shì)勢(shì)。削弱齒諧諧波電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的方方法主要要有:①用斜槽削削弱齒諧諧波電動(dòng)動(dòng)勢(shì)。②采用分?jǐn)?shù)數(shù)槽繞組組第七章交交流流繞組的的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)我們知道道,電機(jī)機(jī)是一種種利用電電磁感應(yīng)應(yīng)原理進(jìn)進(jìn)行機(jī)電電能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置置,而這這種能量量轉(zhuǎn)換必必須有磁磁場(chǎng)的參參與,因因此,研研究電機(jī)機(jī)就必須須研究分分析電機(jī)機(jī)中磁場(chǎng)場(chǎng)的分布布及性質(zhì)質(zhì),不論是定定子磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)還是是轉(zhuǎn)子磁磁動(dòng)勢(shì),,它們的的性質(zhì)都都取決于于產(chǎn)生它它們的電電流的類類型及電電流的分分布,而而氣隙磁磁通則不不僅與磁磁動(dòng)勢(shì)的的分布有有關(guān),還還和所經(jīng)經(jīng)過(guò)的磁磁路的性性質(zhì)和磁磁阻有關(guān)關(guān)。同步步電機(jī)的的定子繞繞組和異異步電機(jī)機(jī)的定、、轉(zhuǎn)子繞繞組均為為交流繞繞組,而而它們中中的電流流則是隨隨時(shí)間變變化的交交流電,,因此,,交流繞組組的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)及氣氣隙磁通通既是時(shí)時(shí)間函數(shù)數(shù),又是是空間的的函數(shù)。。但是,為為了簡(jiǎn)化化分析過(guò)過(guò)程,我我們作出出下列假假設(shè):(1)繞組中中的電流流隨時(shí)間間按正弦弦規(guī)律變變化(實(shí)實(shí)際上就就是只考考慮繞組組中的基基波電流流);(2)槽內(nèi)電電流集中中在槽中中心處;;(3)轉(zhuǎn)子呈呈圓柱形形,氣隙隙均勻;;(4)鐵心不不飽和,,鐵心中中磁壓降降可忽略略不計(jì)((即認(rèn)為為磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)全部降降落在氣氣隙上))。在分析時(shí)時(shí),我們們將按照照單相單層層單個(gè)整整距線圈圈、單相繞組組、三相相繞組的的順序,依次分分析它們們的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)。7.1單相繞組組的脈振振磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)7.1.1單個(gè)線圈圈(元件件)的磁磁動(dòng)勢(shì)::線圈是構(gòu)構(gòu)成繞組組的最基基本單位位,所以以磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的分析析首先從從線圈開(kāi)開(kāi)始。由由于整距距線圈的的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)比短距距線圈磁磁動(dòng)勢(shì)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,因因此我們們先來(lái)分分析整距距線圈的的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)。如圖圖所示::從圖中我我們可以以看到電電機(jī)中每每條磁力力線路徑徑所包圍圍的電流流都等于于Ncic,其中Nc為線圈匝匝數(shù),ic為導(dǎo)體中中流過(guò)的的電流。。由于忽忽略了鐵鐵心上的的磁壓降降,所以以總的磁磁動(dòng)勢(shì)Ncic可認(rèn)為是是全部降降落在兩兩段氣隙隙中,每每段氣隙隙磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的大小小為Ncic/2。將(a)予以展展開(kāi),可可得到圖圖(b)所示的的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)波形圖圖。從圖圖中可以以看到,,整距線圈圈的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)在空空間中的的分布為為一矩形形波,其其最大幅幅值為Nci/2。當(dāng)線圈中中的電流流隨時(shí)間間按正弦弦規(guī)律變變化時(shí),,矩形波波的幅值值也隨時(shí)時(shí)間按照照正弦規(guī)規(guī)律變化化。由此看來(lái)來(lái),這個(gè)個(gè)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)既和空空間位置置有關(guān),,又和時(shí)時(shí)間有關(guān)關(guān)。我們們把這種種空間位位置不變變,而幅幅值隨時(shí)時(shí)間變化化的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)叫做做脈振磁磁動(dòng)勢(shì)。。若線圈流流過(guò)的電電流為則氣隙中中的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)為::一般每一一線圈組組總是由由放置在在相鄰槽槽內(nèi)的q個(gè)線圈組組成。如如果把q個(gè)空間位位置不同同的矩形形波相加加,合成成波形就就會(huì)發(fā)生生變化,,這將給給分析帶帶來(lái)困難難。所以以,為了了便于分分析,我我們一般般將矩形形磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)波形通通過(guò)傅立立葉級(jí)數(shù)數(shù)將其進(jìn)進(jìn)行分解解,化為為一系列列正弦形形的基波波和高次次諧波,,然后將將不同槽槽內(nèi)的基基波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)和諧諧波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)分別別相加,,由于正正弦波磁磁動(dòng)勢(shì)相相加后仍仍為正弦弦波,所所以可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化對(duì)磁磁動(dòng)勢(shì)的的分析。。矩形波波用傅立立葉級(jí)數(shù)數(shù)進(jìn)行分分解,若若坐標(biāo)原原點(diǎn)取在在線圈中中心線上上,橫坐坐標(biāo)取空空間電角角度α,可得基基波和一一系列奇奇次諧波波(因?yàn)闉榇艅?dòng)勢(shì)勢(shì)為奇函函數(shù)),,如圖所所示。其其中基波波和各奇奇次諧波波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)幅值按按照傅立立葉級(jí)數(shù)數(shù)求系數(shù)數(shù)的方法法得出,,其計(jì)算算如下::將基波和和各奇次次諧波的的幅值算算出來(lái)后后,就可可得出磁磁動(dòng)勢(shì)幅幅值的表表達(dá)式為為:其中Fc1=0.9IcNc為基波幅幅值,其其它諧波波幅值為為:Fcv=Fc1/v。所以整距距線圈磁磁動(dòng)勢(shì)瞬瞬時(shí)值的的表達(dá)式式為:若把橫坐坐標(biāo)由電電角度α換成距離離x,顯然α=(π/τ)x,則:由上述分析可可得出以下結(jié)結(jié)論:整距線圈產(chǎn)生生的磁動(dòng)勢(shì)是是一個(gè)在空間間上按矩形分分布,幅值隨隨時(shí)間以電流流頻率按正弦弦規(guī)律變化的的脈振波。矩形磁動(dòng)勢(shì)波波形可以分解解成在空間按按正弦分布的的基波和一系系列奇次諧波波,各次諧波波均為同頻率率的脈振波,,其對(duì)應(yīng)的極極對(duì)數(shù)pv=vp,極距為τv=τ/v。電機(jī)v次諧波的幅值值Fcv=0.9IcNc/v。各次諧諧波都都有一一個(gè)波波幅在在線圈圈軸線線上,,其正正負(fù)由由決決定定。7.1.2一相繞繞組的的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)1單層繞繞組一一相的的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)::如前前所述述,交交流繞繞組有有單層層和雙雙層兩兩種。。單層層繞組組一般般是整整距、、分布布繞組組?,F(xiàn)現(xiàn)在我我們以以這種種繞組組為例例來(lái)說(shuō)說(shuō)明單單層繞繞組一一相磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的計(jì)計(jì)算。。分析過(guò)過(guò)程::?jiǎn)螌訉永@組組一相相有p個(gè)線圈圈組。。一個(gè)個(gè)線圈圈組由由q個(gè)線圈圈串聯(lián)聯(lián)而成成。如如圖((a)所示示,3個(gè)線圈圈串聯(lián)聯(lián)成為為線圈圈組,,由于于相鄰鄰的線線圈在在空間間位置置上相相隔一一個(gè)槽槽距角角α電角度度,因因而每每個(gè)線線圈產(chǎn)產(chǎn)生的的矩形形波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)也相相互移移過(guò)一一個(gè)α電角度度。將將這3個(gè)線圈圈的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)相加加,就就得到到如圖圖(a)中所所示的的階梯梯形波波。由于矩矩形波波可利利用傅傅立葉葉級(jí)數(shù)數(shù)分解解為基基波和和一系系列奇奇次諧諧波,,其中中基波波之間間在空空間上上的位位移角角也是是α電角度度。如如圖((a)所示示,把把q個(gè)線圈圈的基基波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)逐點(diǎn)點(diǎn)相加加,就就可求求得基基波合合成磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的最最大幅幅值Fq1。因?yàn)闉榛úù艅?dòng)動(dòng)勢(shì)在在空間間按正正弦規(guī)規(guī)律分分布,,所以以可以以用空空間矢矢量相相加來(lái)來(lái)代替替波形形圖中中磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的逐點(diǎn)點(diǎn)相加加。如如圖((b)所示示。將將這這這q個(gè)空間間矢量量相加加,就就可以以得到到一個(gè)個(gè)線圈圈組的的基波波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的幅值值為Fq1=qFc1kq1=0.9IcqNckq1式中kq1——基波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的分分布系系數(shù),,與電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)分布布系數(shù)數(shù)完全全相同同。相相繞組組的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)不是是一相相繞組組的總總磁動(dòng)動(dòng)勢(shì),,而是是一對(duì)對(duì)磁極極下該該相繞繞組產(chǎn)產(chǎn)生的的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)。。對(duì)單單層繞繞組而而言,,就是是q個(gè)線圈圈產(chǎn)生生的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì),即即式中N——電機(jī)每每相串串聯(lián)匝匝數(shù),,N=(p/a)qNc;I——相電流流;a——電機(jī)每每相并并聯(lián)支支路數(shù)數(shù);同理可可推出出單層層繞組組一相相繞組組磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的高次次諧波波幅值值為式中——v次諧波波的分分布系系數(shù)若空間間坐標(biāo)標(biāo)的原原點(diǎn)取取在相相繞組組的軸軸線上上,則則單層層繞組組一相相的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的瞬瞬時(shí)值值表達(dá)達(dá)式2.雙層層短距距繞組組一相相的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)及短短距系系數(shù)現(xiàn)以圖圖(a)所示示的雙雙層繞繞組為為例來(lái)來(lái)予以以說(shuō)明明。這兩個(gè)個(gè)線圈圈組都都是單單層整整距繞繞組,,它們們?cè)诳湛臻g相相差的的電角角度正正好等等于線線圈節(jié)節(jié)距比比整距距縮短短的電電角度度根據(jù)據(jù)單層層繞組組一相相磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的求法法可得得出各各個(gè)單單層繞繞組磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的基基波,,疊加加起來(lái)來(lái)即可可得到到雙層層短距距繞組組一相相的磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的基基波,,若若把這這兩個(gè)個(gè)基波波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)用用空間間矢量量表示示,則則這兩兩個(gè)矢矢量的的夾角角正好好等于于著兩兩個(gè)基基波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)在空空間的的位移移β,如圖((b)所示示。因因而一一相繞繞組基基波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的最最大幅幅值為為:式中ky1和kN1分別為為基波波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的短距距系數(shù)數(shù)和繞繞組系系數(shù),,它們們和前前面我我們所所學(xué)的的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)短短距系系數(shù)和和繞組組系數(shù)數(shù)的計(jì)計(jì)算公公式完完全一一樣。。進(jìn)一一步可可得式中N——電機(jī)每每相串串聯(lián)匝匝數(shù),,N=(2p/a)qNc;同理可可推出出雙層層繞組組一相相磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的高次次諧波波幅值值為::綜上所所述,,磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的短距距系數(shù)數(shù)和磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的分分布系系數(shù)一一樣,,對(duì)基基波的的影響響較小小,但但可以以使高高次諧諧波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)有很很大的的削弱弱。因因此采采用短短距繞繞組也也可以以改善善磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的波形形。若將將空空間間坐坐標(biāo)標(biāo)的的原原點(diǎn)點(diǎn)放放在在一一相相繞繞組組的的軸軸線線上上,,可可得得一一相相繞繞組組磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)瞬瞬時(shí)時(shí)值值的的一一般般表表達(dá)達(dá)式式為為通過(guò)過(guò)以以上上分分析析,,對(duì)對(duì)單單相相繞繞組組的的磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)我我們們可可得得出出下下列列結(jié)結(jié)論論::(1)單相繞繞組的磁磁動(dòng)勢(shì)是是空間位位置固定定的脈振振磁動(dòng)勢(shì)勢(shì),其在在電機(jī)的的氣隙空空間按階階梯形波波分布,,幅值隨隨時(shí)間以以電流的的頻率按按正弦規(guī)規(guī)律變化化。(2)單相繞繞組的脈脈振磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)可分分解為基基波和一一系列奇奇次諧波波。從對(duì)對(duì)幅值的的分析中中我們可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn),采用用短距和和分布繞繞組對(duì)基基波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的影影響較小小,而對(duì)對(duì)各高次次諧波磁磁動(dòng)勢(shì)有有較大的的削弱,,從而改改善了磁磁動(dòng)勢(shì)的的波形。。(3)基波的極對(duì)對(duì)數(shù)就是電機(jī)機(jī)的極對(duì)數(shù),,而v次諧波的極對(duì)對(duì)數(shù)pv=vp。(4)各次波都有有一個(gè)波幅在在相繞組的軸軸線上,其正正負(fù)由決決定。7.1.3脈振磁動(dòng)勢(shì)的的分解一相繞組產(chǎn)生生的脈振磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的基波表表達(dá)式為先看第一項(xiàng),,這這是一個(gè)行波波的表達(dá)式。。當(dāng)我們給定定一個(gè)時(shí)刻,,磁動(dòng)勢(shì)沿氣氣隙圓周方向向按正弦波分分布,其幅值值為原脈振磁磁動(dòng)勢(shì)最大幅幅值的一半。。但隨著時(shí)間間的推移,這個(gè)在空間按按正弦波分布布的磁動(dòng)勢(shì)的的位置卻發(fā)生生了變化,而而幅值不變。。這樣,我們就對(duì)磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)幅值的波波形進(jìn)行分析析,顯然,此時(shí)即即:這樣,我們來(lái)看以下下幾種情況:當(dāng)wt=900時(shí),a=0,此時(shí),=正的最大值,=正的最大值,如圖所示,當(dāng)wt=1800時(shí),a=900,此時(shí)的在在空間上要沿沿著正方向旋旋轉(zhuǎn)900,而同時(shí)也也要沿著負(fù)負(fù)方向旋轉(zhuǎn)900,如圖,顯然此時(shí)的合合成磁動(dòng)勢(shì)=0.依次類推,可見(jiàn),磁動(dòng)勢(shì)波推移移的角速度與與交流電流的的角頻率相等等.沿空間按正弦弦波分布的磁磁動(dòng)勢(shì)也可以以用空間矢量量表示,如圖圖所示。由上述分析可可得出以下結(jié)結(jié)論:(1)單相繞組的的磁動(dòng)勢(shì)是空空間位置固定定(在相繞組組的軸線上)、幅值隨時(shí)時(shí)間以電流的的頻率按正弦弦規(guī)律變化的的脈振磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)。(2)單相繞組的的脈振磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)可分解為空空間基波和一一系列奇次諧諧波?;ê秃透鞔沃C波為為沿氣隙圓周周方向按正弦弦波分布的脈脈振磁動(dòng)勢(shì)。。(3)一個(gè)按正弦弦波分布的脈脈振磁動(dòng)勢(shì),,可分解為兩兩個(gè)轉(zhuǎn)速相等等、轉(zhuǎn)向相反反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)動(dòng)勢(shì),其幅值值為原脈振磁磁動(dòng)勢(shì)最大幅幅值的一半。。當(dāng)脈振磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)達(dá)到正的的最大值時(shí),兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)分量位于于該相繞組的的軸線上。。7.2三相電樞繞組組產(chǎn)生的基波波合成磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)由于現(xiàn)代電力力系統(tǒng)采用三三相制,這樣樣無(wú)論是同步步電機(jī)還是異異步電機(jī)大多多采用三相繞繞組,因此分分析三相繞組組的合成磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)是研究交交流電機(jī)的基基礎(chǔ)。由于基基波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)對(duì)電機(jī)的性能能有決定性的的影響,因此此本節(jié)將首先先分析基波磁磁動(dòng)勢(shì)。三相繞組合成成磁動(dòng)勢(shì)的分分析方法主要要有三種,即數(shù)學(xué)分析法、、波形疊加法法和空間矢量量法。本節(jié)將采用數(shù)數(shù)學(xué)分析法和和空間矢量法法來(lái)對(duì)三相繞繞組合成磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的基波進(jìn)進(jìn)行分析。三三相對(duì)稱繞組組流過(guò)三相對(duì)對(duì)稱電流時(shí)如如下圖所示。。7.2.1數(shù)學(xué)分析法:三相電機(jī)的繞繞組一般采用用對(duì)稱三相繞繞組,即三相相繞組在空間間上互差120°電角度,繞組組中三相電流流在時(shí)間上也也互差120°電角度。這樣樣,我們?cè)O(shè)通入三三相電流所產(chǎn)產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)為:利用三角公式式將每相脈振振磁動(dòng)勢(shì)分解解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì),得得:三式相加,后后三項(xiàng)代表的的三個(gè)旋轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)勢(shì)空間互互差120°,其和為零,,于是三相合合成磁動(dòng)勢(shì)的的基波為可見(jiàn),F1為三相合成成磁動(dòng)勢(shì)基基波的幅值值,即:ω為三相合成成磁動(dòng)勢(shì)基基波在相平平面上旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的電角速速度。因?yàn)闉棣?2πf,并考慮到到電機(jī)的極極對(duì)數(shù)為p,則三相合合成磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為:2空間矢量法法用空間矢量量法來(lái)分析析三相繞組組合成磁動(dòng)動(dòng)勢(shì),即用用空間矢量量把一個(gè)脈脈振磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)分解為兩兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)勢(shì),然然后進(jìn)行矢矢量相加,,這個(gè)方法法比前面的的數(shù)學(xué)分析析法更直觀觀。畫(huà)空間矢量量圖時(shí),只只能畫(huà)出某某一時(shí)刻旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的大小和和位置。無(wú)無(wú)論畫(huà)哪個(gè)個(gè)時(shí)刻的都都可以,各各矢量間的的相對(duì)關(guān)系系是不會(huì)變變的。例如畫(huà)ωt=0°的時(shí)刻。當(dāng)當(dāng)ωt=90°時(shí)A相電流達(dá)到到正的最大大值,A相的兩個(gè)旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)分量位于于A相的相軸上上。現(xiàn)在在ωt=0°,它們各自應(yīng)應(yīng)從A相的軸線上上后退90°。由于ib在時(shí)間上經(jīng)經(jīng)過(guò)210°后才能達(dá)到到最大值,,因此B相的兩個(gè)旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)各自應(yīng)從從B相的軸軸線上后退退210°。同理,ic在時(shí)間上經(jīng)經(jīng)過(guò)330°后才能達(dá)到到最大值,,因此C相的兩個(gè)旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)分量各自自應(yīng)從C相的軸線上上后退330°(前進(jìn)30°)。再如畫(huà)ωt=90°的時(shí)刻,即即A相電流達(dá)到到正的最大大值,A相的兩個(gè)旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)分量位于于A相的相軸上上。由于ib在時(shí)間上經(jīng)經(jīng)過(guò)120°后才能達(dá)到到最大值,,因此B相的兩個(gè)旋旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)分量需經(jīng)經(jīng)過(guò)120°°后才才能能到到達(dá)達(dá)B軸,,它它們們各各自自應(yīng)應(yīng)從從BB相相的的軸軸線線上上后后退退120°°。同理理,,ic在時(shí)時(shí)間間上上經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)240°°后才才能能達(dá)達(dá)到到最最大大值值,,因因此此C相的的兩兩個(gè)個(gè)旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)分分量量需需經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)240°°后才才能能到到達(dá)達(dá)C軸,,它它們們各各自自應(yīng)應(yīng)從從C相的的軸軸線線上上后后退退240°°。。例1.三三相相對(duì)對(duì)稱稱繞繞組組流流過(guò)過(guò)同同一一電電流流,,求求基基波波合合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)。。例2.三三相相對(duì)對(duì)稱稱繞繞組組一一相相斷斷線線,,求求基基波波合合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)。。a)為外外接接線線一一相相斷斷開(kāi)開(kāi);b)為電電機(jī)機(jī)繞繞組組一一相相斷斷開(kāi)開(kāi)通過(guò)過(guò)以以上上分分析析,,我我們們可可以以得得出出以以下下結(jié)結(jié)論論::(1)對(duì)稱稱的的三三相相繞繞組組內(nèi)內(nèi)通通有有對(duì)對(duì)稱稱的的三三相相電電流流時(shí)時(shí),,三三相相繞繞組組基基波波合合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)是是一一個(gè)個(gè)在在空空間間按按正正弦弦分分布布、、幅幅值值恒恒定定的的圓圓形形旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì),,其其幅幅值值為為每每相相基基波波脈脈振振磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)最最大大幅幅值值的的3/2倍,,即即(2)合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速,,即即同同步步轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速(3)合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向取取決決于于三三相相電電流流的的相相序序及及三三相相繞繞組組在在空空間間的的排排列列。。即即合合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)是是從從流流過(guò)過(guò)超超前前電電流流相相的的繞繞組組軸軸線線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向電電流流滯滯后后相相的的繞繞組組軸軸線線。。改變變電電流流相相序序即即可可改改變變旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向。。(4)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的瞬瞬時(shí)時(shí)位位置置視視相相繞繞組組電電流流大大小小而而定定,,當(dāng)當(dāng)某某相相電電流流達(dá)達(dá)到到正正的的最最大大值值時(shí)時(shí),,合合成成磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的正正幅幅值值就就與與該該相相繞繞組組軸軸線線重重合合。。7.3三相電樞繞組組合成磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的高次諧波波從前面的分析析中我們知道道,每相的脈脈振磁動(dòng)勢(shì)中中,除了基波波外,還有3、5、7…等奇次諧波。。這些諧波磁磁動(dòng)勢(shì)都隨著著繞組中的電電流頻率而脈脈振,除了極極對(duì)數(shù)為基波波的v倍外,其它性性質(zhì)同基波并并無(wú)差別,所所以上節(jié)中分分析三相基波波磁動(dòng)勢(shì)的方方法,完全適適用于分析三三相高次諧波波磁動(dòng)勢(shì)。下下面我們將簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的介紹三三相繞組中合合成磁動(dòng)勢(shì)的的高次諧波。。7.3.1三相繞組3次諧波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì):當(dāng)v=3時(shí):將上式三式相相加,可得三三相繞組3次諧波合成磁磁動(dòng)勢(shì)為:可見(jiàn),在對(duì)稱稱三相繞組合合成磁動(dòng)勢(shì)中中,不存在3次及3倍次諧波合成成磁動(dòng)勢(shì)。7.3.2三相繞組5次諧波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì):仿照3次諧波的分析析:將上三式相加加,可得三相相繞組5次諧波合成磁磁動(dòng)勢(shì)為:三相繞組的五五次諧波合成成磁動(dòng)勢(shì)也是是一個(gè)正弦分分布,幅值恒恒定的旋轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)勢(shì),但由由于磁動(dòng)勢(shì)的的極對(duì)數(shù)為基基波的5倍,故其轉(zhuǎn)速速為基的1/5,轉(zhuǎn)向與基波波相反。7.3.3三相繞組7次諧波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)同理,三相繞繞組的七次諧諧波合成磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)也是一個(gè)個(gè)正弦分布,,波幅恒定的的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)。其轉(zhuǎn)速為為基波的1/7,轉(zhuǎn)向與基波波相同。繞組諧波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)在氣隙中中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)場(chǎng),也在繞組組中感應(yīng)出電電動(dòng)勢(shì),不過(guò)過(guò)這種感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)具有自自感應(yīng)性質(zhì),,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的頻率:即繞組諧波磁磁場(chǎng)在繞組自自身的感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)的頻率率與產(chǎn)生繞組組諧波磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)的基波電流流頻率相同,,因此它可與與基波電動(dòng)勢(shì)勢(shì)相量相加。。由于這些原原因,我們把把繞組諧波磁磁場(chǎng)歸并到繞繞組漏磁場(chǎng)中中,成為電樞樞繞組漏抗的的一部分。7.4兩相電樞繞組組產(chǎn)生的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)前面我們分析析了三相電樞樞繞組產(chǎn)生的的合成磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)。交流電機(jī)機(jī)電樞繞組除除了采用三相相繞組外,也也可由兩相繞繞組構(gòu)成。下下面我們將對(duì)對(duì)兩相電樞繞繞組產(chǎn)生的磁磁動(dòng)勢(shì)進(jìn)行分分析。7.4.1兩相繞組產(chǎn)生生的圓形旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì):1.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)分析析法:對(duì)稱兩兩相繞繞組在在空間間上互互差90°°電角度度,繞繞組中中對(duì)稱稱兩相相電流流在時(shí)時(shí)間上上互差差90°°電角度度。分分析方方法和和三相相時(shí)相相同,這樣,我們就就可以以得到到磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)的的表達(dá)達(dá)式:則合成成基波波磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)為為:可見(jiàn),,空間間相距距90°°電角度度的兩兩相對(duì)對(duì)稱繞繞組,,當(dāng)分分別通通入時(shí)時(shí)間相相差90°°電角度度的正正弦交交流電電流,,產(chǎn)生生的合合成基基波磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)是一一個(gè)圓圓形旋旋轉(zhuǎn)磁磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)。2.空間間矢量量法:在ωt=90°°:由此可可見(jiàn),,空間間相距距90°°電角度度的兩兩相繞
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