第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势

1、电机与拖动电机与拖动同步发电机定子结构同步发电机定子结构上上 下下结束结束第第6章章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势交流电机电枢绕组的电动势与磁通势电机与拖动电机与拖动6.1 6.1 交流电机电枢绕组的电动势交流电机电枢绕组的电动势上上 下下 增加增加SZCBYXANns结束结束(同步发电机模型同步发电机模型)1) 空间电角度空间电角度机械电角度机械电角度p一、导体电动势一、导体电动势电机与拖动电机与拖动B A气隙磁场分布气隙磁场分布 增加增加SZCBYXANns电机与拖动电机与拖动 旋转的旋转的电角速度电角速度为为 ，则，则导体导体A相对磁密的相对磁密的空间电角度空间电角度 = t。tBB

2、Bmmxsinsin 基波磁密基波磁密602nplvBextEtEemsin2sin3) 基波电动势基波电动势电机与拖动电机与拖动4) 频率与频率与 同步转速同步转速电动势频率电动势频率60pnf p=1, n=3000rpm;p=2, n=1500rpm;p=3, n=1000rpm;上上 下下ZCBYXANSn结束结束中国电力系统规定频率中国电力系统规定频率 f=50Hzn:转子每分钟的转速，称为转子每分钟的转速，称为同步转速同步转速f2(重要重要)电机与拖动电机与拖动6）导体中基波电势）导体中基波电势导体中基波幅值导体中基波幅值lvBEmmb AB m B av将正弦基波磁场等效为矩形波

3、：将正弦基波磁场等效为矩形波：mmmavBBdBB2)cos(1sin1|00每极基波磁通平均值：每极基波磁通平均值：lBSBavavlBBavm22 2fp260nvflflEm22导体中基波有效值导体中基波有效值ffEEm22.222上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动二、线圈电势和短距系数二、线圈电势和短距系数1）整距线匝电势）整距线匝电势+AnXASN该匝基波电势：该匝基波电势：.AE.XE一匝线圈由两个导体边，相距一匝线圈由两个导体边，相距 。 两个基波电势的大小相等，相位差两个基波电势的大小相等，相位差180。.AE.XE.44. 4fjEEEXAT2）整距线圈电势）整距线圈电势

4、AXWy 设线圈由设线圈由Wy匝组成，则线匝组成，则线圈电势为一匝电势的圈电势为一匝电势的Wy倍。倍。基波电势：基波电势：.44. 4yTyyfWjEWE上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动3）短距线圈电势）短距线圈电势nXASNy 线圈的两个边相距线圈的两个边相距y1 。设短距比设短距比y=y1/ 则两个基波电势大小相等，相位差则两个基波电势大小相等，相位差y 180。.AE.XEy +j该线圈基波电势：该线圈基波电势：.44. 42sin44. 42sin2yyyAXAykfWjyfWjyEEEEky=sin y /2:基波短距系数基波短距系数结束结束电机与拖动电机与拖动4) 整距分布线

5、圈组的电动势整距分布线圈组的电动势A1X1线圈组由线圈组由q个槽中线圈串联而成。个槽中线圈串联而成。设设q=3，三个线圈基波电势分别为：三个线圈基波电势分别为：.,E,E,E.3y.2y.1y 相位差一个槽距角相位差一个槽距角大小相等大小相等.1yE.2yE.3yER线圈组电势应是线圈组电势应是q个线圈电个线圈电势的相量和。势的相量和。.3.2.1.yyyqEEEE相量合成时有一个外接圆。相量合成时有一个外接圆。结束结束电机与拖动电机与拖动各个分布线圈本身又都是短距线圈时各个分布线圈本身又都是短距线圈时:wyyqyqkfqWkkfqWE44. 444. 4yqwkkk 基波绕组系数基波绕组系数

6、qyqyqkfqWkqEE44. 4叫基波分布系数2sin2sinqqkq（重要）（重要）电机与拖动电机与拖动上上 下下结束结束6.3 单相绕组的基波磁势单相绕组的基波磁势 整距线圈磁通势整距线圈磁通势电机与拖动电机与拖动上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动6.4、三相绕组的基波磁势、三相绕组的基波磁势ZCBYXAiA= Imcos t ,iB= Imcos( t-120) ,iC= Imcos ( t-240) 三个脉振磁势三个脉振磁势FA、FB、FC相在空间合成。相在空间合成。FAFBFC上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动1) t=0时，时，iA

7、= Imcos t =Im, FA=FmiB= Imcos( t-120) = -1/2Im, FB= -1/2FmiC= Imcos ( t-240) = -1/2Im , FC= -1/2FmZCBYXXA+FC+FBZCBYXXA+FA结束结束电机与拖动电机与拖动2) t=120时，时，iA= Imcos t = -1/2Im, FA= -1/2FmiB= Imcos( t-120) =Im, FB=FmiC= Imcos ( t-240) = -1/2Im , FC= -1/2Fm+FC+FBZCBYXXAZCBYXXA+FA结束结束电机与拖动电机与拖动3) t=240时，时，iA=

8、Imcos t = -1/2Im, FA= -1/2FmiB= Imcos( t-120) = -1/2Im, FB= -1/2FmiC= Imcos ( t-240) = Im , FC= FmXXCAY+FC+FBZBZCBYXXA+FA结束结束电机与拖动电机与拖动4） t=360时，回到时，回到 t=0时状态。时状态。结论：结论： 1、三相对称绕组通入对称交流电流，在空间产、三相对称绕组通入对称交流电流，在空间产生基波磁势合成生基波磁势合成F1是旋转磁势。是旋转磁势。 2、F1的旋转方向与通电相序一致：顺序转向为：的旋转方向与通电相序一致：顺序转向为： ABC3、F1的转速：的转速：pf

9、60n1 电流频率电流频率极对数极对数上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动三相对称电流通过三相对称绕组时各自产生的磁势三相对称电流通过三相对称绕组时各自产生的磁势: fa=1/2F1cos(a-t)+cos(a+t)fb=1/2F1cos(a-t)+cos(a+t-240)fc=1/2F1cos(a-t)+cos(a+t-480)三相合成磁势为三相合成磁势为: f1=1.5F1cos(a-t)电机与拖动电机与拖动产生圆形磁势的条件产生圆形磁势的条件:1F 端点轨迹为圆的空间磁势。端点轨迹为圆的空间磁势。产生圆形磁势的条件：产生圆形磁势的条件： 1、对称绕组通入对称交流电、对称绕组通入对称交流电流，产生旋转圆形磁势；旋转方向流，产生旋转圆形磁势；旋转方向与通电相序一致。与通电相序一致。 常见：三相对称绕组通入三相对称电流常见：三相对称绕组通入三相对称电流（互差（互差120）；或两相对称绕组通入两相对称）；或两相对称绕组通入两相对称电流（互差电流（互差90），产生旋转圆形磁势。），产生旋转圆形磁势。上上 下下结束结束电机与拖动电机与拖动 2、对称绕组通入有相位差的、对称绕组通入有相位差