交流電機的繞組、

磁動勢和電動勢

一、對交流繞組的基本要求保證電能質(zhì)量(幅值、頻率、相位、波形）1、在一定導體數(shù)下，感應較大的基波電動勢和產(chǎn)生較大的基波磁動勢，且電動勢和磁動勢的波形盡量接近正弦波。2、在三相電機中，三相繞組要對稱。即三相繞組有相同的阻抗，相同的線圈數(shù)和線圈分布,三相繞組的軸線在空間互差120度電角度.3、在產(chǎn)生一定大小的電動勢和磁動勢，且保證絕緣性能和機械強度可靠的條件下，盡量減少用銅量。4、制造工藝簡單、檢修方便。AXBZCY4-1交流電機的繞組二、交流繞組的幾個名詞術語1、電角度、機械角度θ電角度=P

θ2、極距ττ=Z/（2P）3、線圈（元件）4、節(jié)距y15、每極每相槽數(shù)qq=Z/（2Pm）6、槽距電角度αα=（360P/Z）XACYBZXACYBZ三、交流繞組的分類1、按相數(shù)分：單相、兩相、三相和多相繞組鏈式單層交叉式同心式2、按槽內(nèi)層數(shù)分：疊繞組雙層繞組波繞組3、按每極每相槽數(shù)是否整數(shù)分：整數(shù)槽繞組和分數(shù)槽繞組四、槽電動勢星形圖及分相1、槽電動勢星形圖2、三相繞組的分相相帶：每極每相繞組所占的角度。按60°相帶分相時：6個相帶的順序為

A，Z，B，X，C，Y，五、三相單層繞組

單層繞組每槽只有一個線圈邊，而一個線圈有兩個線圈邊，因此線圈數(shù)等于槽數(shù)的一半。六、三相雙層疊繞已知：Z=36，2P=4，試繪制a=1的三相雙層疊繞組展開圖計算基本參數(shù)1、極距（槽）2、每極每相槽數(shù)（槽）3、槽距電角度4、節(jié)距取節(jié)距123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536ττττNSSNa1x1x2a2a3x3x4a4繞組展開圖123101112192021282930一同步發(fā)電機定子繞組已知：Z=66，2P=2，試繪制a=2的三相雙層疊繞組展開圖計算基本參數(shù)1、極距（槽）2、每極每相槽數(shù)（槽）3、槽距電角度4、節(jié)距取節(jié)距1234567891012141618202224262830323436384042444648505254565860626466A1X1A2X24-2交流電機的磁動勢一、單相繞組磁動勢1、整距集中繞組的磁動勢

設氣隙均勻，通以正弦交流電流，，Nc匝，則

每個氣隙上的磁動勢為：＋。。整距線圈的磁動勢：*結論：①波形：矩形波；

②脈動磁動勢：空間位置固定、幅值大小和方向隨時間而變化的磁動勢。

③分解：其中：用電角度表示的空間距離。④基波磁動勢的幅值：⑤ν次諧波磁勢的幅值：⑥基波磁動勢的性質(zhì)：按正弦規(guī)律變化的脈動磁動勢二、單層繞組一相的磁勢（q個）三、雙層繞組一相的磁勢單相繞組的磁動勢相電流為Iφ、每相串聯(lián)匝數(shù)N、繞組并聯(lián)支路數(shù)a、則單相磁動勢為：結論：1、單相繞組的磁動勢在電機的氣隙空間按階梯波分布，幅值隨時間以電流的頻率脈振。2、單相繞組的脈振磁動勢可分解為基波和一系列奇次諧波每次波都是同頻率脈振波。3、基波的磁對數(shù)就是電機的磁對數(shù)P，V次諧波的磁對數(shù)極距4、磁動勢基波的副值，V次諧波的副值

5、各次波都是一個波副在相繞組的軸線上，其正負由繞組系數(shù)的正負來決定。四、單相脈動磁動勢的分解

*結論：兩個磁動勢的性質(zhì)：①圓形旋轉磁動勢；

②幅值為單相磁動勢幅值的一半；

③轉速：即：一個脈動磁勢可以分解為兩個大小相等、轉速相同、轉向相反的圓形旋轉磁動勢

定子繞組又稱電樞繞組，流過正弦交流電流，AX對于單相繞組，將產(chǎn)生一個脈振磁動勢，因為采用了短距和分布繞組，其各高次諧波已被極大的削弱，該脈振磁動勢為，在時間上隨電流同頻率脈振，在空間上每一時刻均成正弦波形分布，幅值位置始終在繞組軸線上。該脈振磁動勢也可以分解，成為兩個頻率相同、轉速相等、轉向相反，幅值為FΦ1/2的旋轉磁動勢。五、三相繞組基波合成磁動勢----旋轉磁動勢

1、數(shù)學法分析法

分解后相加的三相合成磁動勢為：三相合成旋轉磁動勢AXBZCY對于三相繞組，當流過對稱的三相電流，將產(chǎn)生一個旋轉磁動勢2、圖解法：結論：1、三相對稱繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的合成基波磁動勢為圓形旋轉磁動勢；2、性質(zhì)：①幅值：②轉速：③轉向：從載有超前電流相轉到載有滯后電流相3、某相電流達最大值時，合成磁動勢的幅值恰好在該相繞組的軸線上六、時間相量和空間矢量1、時間相量時間相量：代表隨時間交變的物理量。時間參考軸可簡稱為時軸。時間相量有：等物理量。2、空間矢量空間矢量：代表在空間按正弦規(guī)律分布的物理量?？臻g參考軸通常選在相繞組的軸線上，簡稱相軸。空間矢量有B、F等物理量。3、時—空矢量圖當把相電流的時軸取得與空間矢量的相軸重合，因合成磁動勢基波的旋轉角速度與電流的變化的角頻率相等，及，故二者始終重合，則有和F1重合的關系，該圖稱為時—空矢量圖。A相相軸A相時軸A相相軸A相時軸4-3

正弦分布磁場下的繞組電動勢一、導體電動勢若氣隙磁場在空間按正弦波分布，其最大磁密為XACYBZ導體電動勢有效值二、匝電動勢和短距系數(shù)對整距線匝y1=τ整距線匝電動勢NS整距線匝電動勢有效值對短距線匝y1<τ短距線匝電動勢有效值短距系數(shù)三、線圈電動勢線圈NC匝四、線圈組電動勢和分布系數(shù)每個線圈組都由q個線圈串聯(lián)組成，線圈組的電動勢等于q個相臨線圈電動勢的相量和五、相電動勢和線電動勢六、改善電勢波形的方法1.設計制造電機時，盡可能使Bδ沿空間分布為正弦波形；2.采用Y接線，消除線電勢中3及3的倍數(shù)次諧波；3.采用短矩繞組：

基波τfαν次諧波

則取消除ν次諧波電勢舉例：5、7次諧波，選4.采用分布繞組。降低，同上定、轉子磁動勢之間的關系轉子磁場旋轉，電動勢的相序由轉子的轉向決定，頻率由轉速決定，AXBZCY定子三相繞組感應對稱的電動勢，定子三相合成旋轉磁場轉向由三相電流的相序和繞組的空間排列決定，轉速由頻率決定，定、轉子旋轉磁場：旋轉方向相同轉速相等定、轉子旋轉磁場在空間保持相對靜止——同步123456789101112131415