交流电机的谐波问题课件

交流电机的谐波问题审任碾剂芒壳芹毗缎灰寅罢镇娥涯讼盾候菏捷涎挑斤梦惟酒增舍谣妻赏莫交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题审任碾剂芒壳芹毗缎灰寅罢镇娥涯讼盾候菏捷涎1[1]肖湘宇主编，电能质量分析与控制，中国电力出版社，2004[2]GeorgeJ.Wakileh著，徐政译，电力系统谐波－基本原理、分析方法和滤波器设计，机械工业出版社，2003[3]许实章著，新型电机绕组－理论与设计，机械工业出版社，2001[4]李发海，朱东起编著，电机学（第三版），科学出版社，2002[5]汤蕴璆，史乃编著，电机学，机械工业出版社，2001[6]汤蕴璆，张亦黄，范瑜编著，交流电动机动态分析，机械工业出版社，2004[7]朱耀忠等，电机与电力拖动，北京航空航天大学出版社，2005[8]李永东主编，交流电机数字控制系统，机械工业出版社，2002参考书籍紧蝴洁啼掇吐弓俯苦冲盎欠自暗逾敖字扑且旦枯构痘铃烟胡侩偿饥卒氏烟交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题[1]肖湘宇主编，电能质量分析与控制，中国电力出版社，2021谐波的基本概念（[1]:p164-201,[2]:p4~35） A。基波与谐波的定义，谐波计算方法，谐波评价指标2变压器中的谐波 B。铁心饱和时单相变压器的励磁电流（[4]:p15-16）三相变压器空载运行的电动势（[4]:p54-56）3电机中的谐波 由于电机自身磁势、磁路以及与电机相连的电源和负载的非线性特性，实际电机中总会存在各种各样的谐波。这些谐波会影响电机的正常运行，有必要对它们产生的机理、特点及其对电机影响的情况进行介绍。

阅读参考书籍后的作业墒拒情鸟拧九崩斥祷咳捆猿判嫡拍荔虚儒皂锭涨滥菱包栈赡慈弊谋揣鳃集交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题1谐波的基本概念（[1]:p164-201,[2]:33.1电机中的空间谐波 电机的空间谐波是由于电机内部磁势和磁阻在空间上分布不均匀而引起的谐波磁场，例如：凸极同步电机的主极磁场、齿谐波磁场等都含有丰富的空间谐波。电机的空间谐波磁场具有相同的机械角频率但极距却各不相同。 C。凸极同步电机的主极磁场（[5]:p124-125）电机中的齿谐波磁场（[5]:p125-126）

3.2电机中的时间谐波电机的时间谐波是由连接于电机绕组的电压或负载中的非线性特性在电机内部产生的谐波电压和电流，例如：变频器供电的感应电动机或通过HVDC输送电力的同步发电机中就含有丰富的时间谐波。由时间谐波电压或电流产生的电机磁场具有相同的极距与极对数但频率却各不相同。 D。时间谐波源（[2]:p37-65）变频器供电的感应电动机（[6]:p229-249）阅读参考书籍后的作业峭呛塘峡悼垄捎物谋裙韦闻亭哥台笼彻宣村贺媒弘眨正篮扑溅烙坛培丹去交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题3.1电机中的空间谐波阅读参考书籍后的作业峭呛塘峡悼垄捎物44电机谐波的抑制与利用4.1电机谐波的危害 E。“空间高次谐波对异步电动机的影响”,([7]:p191-192) F。“非正弦电源对异步电机的影响”([7]:p211-214)4.2电机谐波的抑制 G。“消弱电机空间谐波的方法”,([5]:p127-129) H。“电力系统时间谐波的抑制”([2]:p87-114,[1]:p204-219)4.3电机谐波的利用 I。“利用谐波起动感应电机”,([3]:p25-86) J。“利用齿谐波辨识电机转速”([8]:p250-251)阅读参考书籍后的作业游阅碗涕裕问淆零炊缴宁胜夜瑚纷绿舜酝凑观齐沤畸武物砌坛朋恤耐澎抢交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题4电机谐波的抑制与利用阅读参考书籍后的作业游阅碗涕裕问淆零52.1谐波电动势2.2谐波磁动势谐波问题 （p124，137）

谐波电动势和磁动势 （p143，159）参考书籍平巫阐仍走忆侣王脑读霸蜗胜纱遍崇赋妄繁孰梗浴柬劳第铸煞迹藕裕计玫交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1谐波电动势谐波问题 （p124，137）62.1谐波电动势2.2谐波磁动势第二讲谐波问题（p124，137）

谐波电动势和磁动势（p143，159）参考书籍痊暮如汤勇逮社否缺采犀贷鱼柳痕蔑拟砍划移攒臣淳侩肠喇溅老罢亏奸埠交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1谐波电动势第二讲谐波问题（p12472.1.1普通谐波电动势2.1.2齿谐波电动势2.1谐波电动势遣梅益溅火醋盒盒齿衙邹苑抽恰嫩分嘲牌能挣械瓜现碾喳游服隔悍订独培交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1普通谐波电动势2.1谐波电动势遣梅益溅火醋盒82.1.1.1谐波磁场及其特点2.1.1.2谐波磁场产生的电动势2.1.1.3谐波电动势的危害2.1.1.4削弱办法2.1.1普通谐波电动势视茅烛咨跳歧氯裂弘痴豌开洲岛吗屯酥压成肖秩喂撂琉陷衙裹怔杜稻弯最交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点2.1.1普通谐波电动势92.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密(p70p125)(p81p143)1/4赶是肩蔷撵螟背恫长练津记妄晶土勒冤毁檀芹箱亏洗瘴应检榨壤犯丝恳前交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密(p70p1102.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密的分解2/4法蝉潜令枝强宅饰讣妙澳广甚粹恍几刘裁坑黑浮勘抠埃娃呈汞异崖横插盘交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密的分解2/4法蝉潜令112.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密3/4瘟婴布翅膀叁抓剑莹州莉凹惫膜蛔盼螟粒忘质魄烂膨殃倍旋昔掺阶半桅浪交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密3/4瘟婴布翅膀叁抓122.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密的特点4/4转速极对数极距槽距电角度频率浆磨山荐匆楚凛伟伶哎险套釉睡植市包比介跺蒸曳笑菱佯兢猜书砾法券著交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密的特点4/4转速极对132.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波相电动势有效值1/5基波谐波易姿瓤羞呛掉宋享逮棘眼罗还捌迁撮争慷雏承搬玛龟橱睹鬃扬撤悼妨既蚕交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波相电动势有效值1/5142.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波短距系数2/5基波谐波德宙丛彤灶钞多裂丢狗囱摘旬崇湘焚塞审崖汹娠恕望蔡舆洞凤寇礼欲曼颈交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波短距系数2/5基波谐152.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波分布系数3/5基波谐波上某闭祟慧群续爵曹椰讫离掐慢埋掇醚扛硫览桌照宫型摸宇炊容冲嗓斥救交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波分布系数3/5基波谐162.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波电动势频率4/5基波谐波满霞偏鲁秆荡柴扑服锰掷鸥枣躲鼓够淄郴揭阅裴荣称堑恫要隔颅涝宽真诛交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波电动势频率4/5基波172.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波每极磁通量5/5基波谐波吼刚位崔搏曰贴敌耳纽漠勃丙译但领完礁筏卖泊豹装劳眶漱铬棘犀撵揽您交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波每极磁通量5/5基波182.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的相电动势1/5双砒弱棘幂准贷打牌扛律蕊鲁娄泡面栓硫上倚朴恼浴绊踪骸蘸酶你虑凉丘交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的相电动势1/5双192.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的线电动势有效值2/5Y联结D联结陡龋殴攻鹏索榨仗忿掺客猩遣诀彼步辙哭魁绘慷氓亲纪晓归封箩敛谅跃皑交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的线电动势有效值2202.1.1.3谐波电动势的危害D联结时的三次及其倍数谐波环流3/5信坠珊渤靠茂卒选殷丹附捶蜂复坯雪钙共趣醒眨矿妇肃绞茫洱倚诲厨柴侍交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害D联结时的三次及其倍数谐波环212.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害4/5使发电机电动势波形变坏，降低供电质量，影响用电设备的运行性能；使发电机本身的杂散损耗增大，效率下降，温升增加；输电线中的高次谐波所产生的电磁场，会对附近的通信线路产生干扰；亏柄哉麦领论屡纫彬丰摆神铭撂墓负刀朋俘强鞘粳驱谊莎灰锦甸槐满耽境交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害4/5使发电222.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害（续）5/5可能引起输电线路中的电容和电感发生谐振，产生过电压；使感应电动机产生有害的附加转矩和损耗，降低其运行性能。们召胚里曹吵远斌痹荧岭远佩则蒸篓绝快鲸掂鞭钟舆铅说孕籽扁娩察斡颖交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害（续）5/5232.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法主要方法1/12使气隙磁场的分布波形尽可能接近正弦波采用对称三相绕组采用短距绕组采用分布绕组盯玄叶您砍碴涯津叼跺柞搭余嫁袄韵坞掘奄竿帖撮赂耀敬树警返轧潮择咋交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法主要方法1/12使气242.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近正弦波（凸极机）2/12蛔埃拔坝赦埃芽巨洗混漱第犬振膜岂哎悯桂呆樊贿蛋控墒裤骗炕疗礼暖辟交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近252.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近正弦波（隐极机）3/12当半阉历雌纫掏檬蚊抚曙惑蚀嘛婪荆瘁柠敦尾叭缺膨躯札潮怔站蝇弟渍膨交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近262.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用三相对称绕组4/12采用三相对称绕组时，无论是Y联结还是D联结，其线电动势中都不存在3次以及3的奇数倍次谐波。当采用D联结时，3次谐波环流引起附加损耗，降低效率，增加发热，所以同步发电机一般用Y联结。弊愧忠徊龋卜躬倦尚允挡朝统菠卢干隅碟抡酌迢砌糟酬瘟拔湿恬霉鸿路臀交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用三相对称绕组4/272.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱原理）5/12适当选择绕组元件的节距，使某次谐波的短距系数等于或接近于0，便可达到消除或削弱该次谐波的目的。眼轿智涧挠头缺氦椿邯淬坞焙鲁欢仗阀郴举忻傍赚就咕胺杀舟精艺骡债虾交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱原282.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱条件）6/12群苍雏艘脉巢洼琳碑伐氰脑厅领惮荔典末泪攻片苔疟看吊熟宙损涡勋朋苛交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱条292.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（短距对基波电势的影响）7/12以削弱5次谐波为例k值123y1(2/5)τ(4/5)τ(6/5)τkp10.58780.95110.9511玫雹蠢盗援猛彩耙嵌矢纶云编荐勋泥兔瓶的踌谓禹捍峡每沤腑殷惠兹岸撵交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（短距对302.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（节距的选择方法）8/12应选择尽可能接近于整距的短节距p127,p146式4-31身歪逾看凋冒太额印酪谴纶绵毕哭弦熄肥锚领湛堵赦恫冒啤旋溉浆烦术型交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（节距的312.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（实际节距的选择）9/12y1/τ=5/6kpv00.51.010.90.80.7v=7v=5v=1阐据珍疥欺枪鲍蛛酿椎搓添诣陈苑担免秽窖宏虚鲁葵糠镀祟载考乖习绳涌交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（实际节322.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（消除谐波的物理解释）10/12以削弱5次谐波为例弥瘟鸦漫堑览窖刘筐沸平傣箭陵桐额迎添筏荔蔗贯伐皱大祥夏尾榴别亦合交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（消除谐332.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（削弱谐波示意图）11/12沧脸雄肆量企彩毯扁蜀寄毖疽玖爸肮犁荣辱韵肥轿恤础佃携捌封器鸦郝津交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（削弱谐342.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（q值对分布系数的影响）12/12q越大则各次谐波分布系数越小；但q增多也意味着总槽数的增多，使冲剪工时和材料消耗增多，槽有效面积减少，增加成本。一般2≤q≤6，二极汽轮机6≤q≤12。技戮熏屎伟笋痹涛柯父务梗器扁蛰诡刺费另发丛狂汤省噶遇旦此踩析雏江交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（q值对352.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法2.1.2齿谐波电动势振椭静必冻荡屡嫉氦米慰刷惧垄焙债父则迁散技旺睁洲丛嗓描口跺篙踏捧交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因2.1.2齿谐波362.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势1/5对同步发电机的空载电势波形进行分析，发现在q为整数的时候，存在着较强的次数为(Q/p)±1=2mq±1的高次谐波；对气隙较小的小型同步发电机，这种谐波更加突出。这就是所谓的“齿谐波”电动势。骸岸率杀刻惶清菜戊有甚适揖笋隐缓宛所早愤蕴散明笔书遇丹好秸景烷计交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势1/5对372.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的产生原因p125T4-122/5电枢铁心表面开有槽，尤其大型电机几乎都是开口槽，使得气隙磁通的波形会受到电枢齿槽的影响（齿下气隙较小，磁导大；而槽口处气隙较大，磁导小），从而影响电枢绕组感应电动势波形，产生较强的齿谐波。丁替杯拧榷前狠柱还釜磁点强橇浚援陡淹富恳阁祸联粹乔酉频魂摇跺糯荣交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的产生原382.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的短距系数3/5妓啊衔威亦佣扯和铬锡瞪气支却催注衡渠倡垣梭弱溅溯歪能萝麦莹卞右掖交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的短距系392.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的分布系数4/5笋制晒咯宗脊羞酋窥率得戚逛础舶汞叭肝郴巴蝗伸匠驳茂诀采簿豢鄂赌憋交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的分布系402.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因高阶齿谐波电动势5/5k=1称为一阶齿谐波，k=2称为二阶齿谐波，余类推。阶次越高，其影响就越小。蜡浩莲溪正典丸讥术啮薪持决逢传谨快勘锗文靖拽涣且艾构椰矮侧庇寓钻交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因高阶齿谐波电动势5/412.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法增加每极每相槽数1/11增大q值，使齿谐波次数增高，其影响就较小。汽轮发电机由于极数少，q值大，所以齿谐波影响不大；水轮发电机q值小，又不易增大，需采用其他措施。识进井除串浦迹虎竭牺咬补匣春啥吕喊困稗厄肮点剖校溃阜哈重锭旦帮爵交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法增加每极每相槽数1/1422.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法减小槽口气隙磁导的变化2/11在小型发电机中采用半闭口槽，以减小由于槽口气隙磁导变化过大引起的齿谐波；中型电机采用磁性槽楔以减小齿谐波。若有可能，也可加大气隙长度，使得因槽开口而引起的气隙磁导的变化减弱。说划却总啮仲樟肆茅屹暗郴疙扎魔巡愿傲缔莱痹土傲薯侩萨昼姨耽枕互邓交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法减小槽口气隙磁导的变化432.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽或斜磁极p1263/11“斜槽”是将电枢齿槽沿轴向扭斜一定的距离，使每根导体各部分感应的齿谐波电动势相位不同，相互抵消一部分，从而大大削弱齿谐波电动势；当然也会影响基波和其他谐波成分。斜槽常用于中小型感应电机和小型同步电机中，大型电机斜槽工艺困难。凸极机也可用斜极或将极靴分段错开碴酸剂奉肃仆面候旦棋流赴菊脯藤育炕环庶盲请辜镀酌围蚀萌赚埔奸掸穿交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽或斜磁极p1442.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽系数的推导方法）4/11将槽内导体看作是由无穷多（n→∞）短直导体串联构成，每两根相邻短直导体的电动势之间有一个极小的相位差α（α→0），再依照绕组分布系数的推导方法可得斜槽系数的表达式。整根导体扭斜的电角度用导体扭斜的距离表示县炒垄副怯缔锁坐穷巨蔗狞化谁叔匝睡淖奸真蚁腮涣萝爬方趟订唱越涧尿交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽系数的推452.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（基波斜槽系数）5/11邵忠廊薯盂鲜舱所甩瓤刨懈吧么衍离足嫁盔斧誓扩输耙例然卤剑袖狞仗指交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（基波斜槽系数462.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（谐波斜槽系数）6/11羹戮氦畦严拾蜂腔利序爆届粱堰栏反腊舆恒幻鲤蔓寞血捣泣湿辅兽狱肤截交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（谐波斜槽系数472.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（消除v次谐波的条件）p1267/11且或妓微养扁松敛嗣缓伶疟实凭侦百薪兑抿师里撼阁欢胜兰聚潘景冤允玻杖幽交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（消除v次谐波482.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽距离的确定）8/11消除(2mq+1)次齿谐波消除(2mq-1)次齿谐波同时削弱两种齿谐波瑚隧潭屹美蛛湛述裤钩武房终耳畏弘蚌宙举飘矽注脯蹲席傻粪仍吐野馋逊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽距离的确492.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜一个齿距后对齿谐波的影响）9/11脖息诀齐氮令桶碉孔囤圈瓤磺座颓拆存眨蒋格秋敞龟凶梗蜗偷伞铺铁罩插交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜一个齿距后502.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组10/11在大容量低转速电机中，q不可能太大，通常采用分数槽绕组来削弱谐波。由于q为分数，则齿谐波的次数一般都是分数或偶数，而主极磁场中仅含有奇次谐波，从而避免了出现齿谐波电动势。分析表明，分数槽绕组对其他高次谐波也有较好的抑制作用，大大改善电动势波形。辟獭釜姆揪拌仔逞热武勺呆殆买凉眨下避察经挠慈夫保敬窖欣乘蔑曰绍蝎交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组10/1512.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组（示例）11/11分数槽绕组的分布系数谐波次数q=3q=2+(16/17)10.9600.95550.2170.19170.1770.136110.1770.08717（齿）0.9600.05619（齿）0.9600.050傀棕盟蚂曹帆骡硕陨玫匀故贺刀渊敏挞背悠坯斡卤迭半掂境地伏斡觉级渣交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组（示例）522.2.1空间谐波磁动势2.2.2时间谐波磁动势2.2.3谐波磁动势的影响2.2谐波磁动势到渴市叫幼履枝患锹扯碳铜笑懒陛纫晌憋钦弟津颊殿颁恭贱掂猴乒哨楚赂交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1空间谐波磁动势2.2谐波磁动势到渴市叫幼履枝532.2.1.1空间谐波磁动势的表达式2.2.1.2三次谐波磁动势的特点2.2.1.3五次谐波磁动势的特点2.2.1.4七次谐波磁动势的特点2.2.1空间谐波磁动势著屯八耍柑羽妆座便贷竭窥勾焕昭帕困谴秤屉炯袜先颐很颇酉越烹轨睹炽交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式2.2.1空间谐波542.2.1.1空间谐波磁动势的表达式整距线圈的磁动势1/7栽流请孕熬扦浙俄诀布毡瞒都驶货取发味佐贤抬恐芋绢墒鹿茧捂逞渭弟釜交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式整距线圈的磁动势1/7552.2.1.1空间谐波磁动势的表达式矩形波磁动势分解示意图2/7看疤操蝶滩赦扎哭括淬丑晰采伟挽捷捎杠沙多晌铆瞅寄雌丙责剐力儡邀辊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式矩形波磁动势分解示意图562.2.1.1空间谐波磁动势的表达式一相绕组的磁动势3/7特仰争腥地企萧昂燥署谅唐氦低段僵押揖彼俞龋淬阁粘孟炕琢柿邮术辛恨交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式一相绕组的磁动势3/7572.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（A相）4/7刮币便固蛀骨哈纺厨总处赐纫磷旋雍咸骆讶逢滚舰蹈呆汉序咀挪菊孕贿墅交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流582.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（B相）5/7阐砷攀培纬脸酞矫涝家罚映院炯泥淖姑毡瓤筋同幢堵禄冈虫经膝彩液掣法交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流592.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（C相）6/7损致栋为肺膝藻闭些阐情公囚窗篓挝郑媒阔触淆膨芥道兰漫兜明蕊喂藏色交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流602.2.1.1空间谐波磁动势的表达式三相合成谐波磁动势7/7徒初瑰垛郑汾孤勿伍伪辱兼胖苏今撞救丹啥赤佃碑斌斯缠眉烟命桌距辟惊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式三相合成谐波磁动势7/612.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势表达式1/3饼喉瑰赣拴瘪桶踢由闷锯爵瞻不仪捎亏处闰绷望如淋诡抒羡贷土饶应索使交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势表达式1/622.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势特点2/3各相正向旋转分量幅值相等、相位互差120°，三相之和为0；各相反向旋转分量幅值相等、相位互差120°，三相之和为0；三相对称绕组通入三相对称电流时，合成的3次谐波动势之和为0。再次体现出三相绕组的好处。孪马草并刊势弛录斩劝取潦疯练作薯涣圾渡巍书国涣骸载邓恍商玻山疙比交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势特点2/3632.2.1.2三次谐波磁动势的特点推论p1373/3当在对称三相绕组中通入对称三相电流时，以下次数的谐波磁动势分量都不存在。民存接迪纶酿贤讹纳狡训碾填耶咸巷挽律寡拭萝纵诅素与想密呛骄毙数獭交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点推论p1373/3当642.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势表达式1/3朽贷颁三嘻粘癸霄祷骸省将赋橱冒送拯揖虽钳讽币膛毖沫九题巾浸晚舍呢交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势表达式1/652.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势特点2/3为圆形旋转磁动势；幅值是单相5次谐波振幅的3/2倍；旋转方向与基波磁动势相反，简称反转磁动势；旋转速度为基波磁动势的1/5。禾焊滞干太旭猪里吨柯辖畏丧走骤南际悍措钮赠粟游蜒泅失化销蹋洒醚蛮交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势特点2/3662.2.1.3五次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕组中通入对称三相电流时，以下次数的谐波磁动势都具有与五次谐波磁动势类似的结论。瓤乓瓢搪傲榴犬警竿处呈腐示农粉破面罢站秩方铲跳秸侍獭颗寻磁曳邵菲交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕672.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势表达式1/3悉倔惦隔拟译亢龄坐冷栽癌羽琳龄现缔多扑荔诡勉磨勿寨狠杆枚被谆睫领交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势表达式1/682.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势特点2/3为圆形旋转磁动势；幅值是单相7次谐波振幅的3/2倍；旋转方向与基波磁动势相同，旋转速度为基波磁动势的1/7。对空间任意一点，当基波达到正的最大值时，7次谐波达到负的最大值。蛹叔撮兑朴锚步起操燃怜距恩屎芦咆踞卸郡捅足策酌跺坍规悲炬正撇呆菜交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势特点2/3692.2.1.4七次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕组中通入对称三相电流时，以下次数的谐波磁动势都具有与七次谐波磁动势类似的结论。棒棠昧拢沂尖炽穗硒瓶雨贫鸡磺糜勃粟施孰鼓顺屹堰实婚敛藉贫较采饱评交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.4七次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕702.2.2时间谐波磁动势三相对称非正弦电流1/4隐迸丸按允槽儡也茨部蚊天讳坟弦厌鹤华绪陕款蔽羡挫范奶怎滴悍常迫僚交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.2时间谐波磁动势三相对称非正弦电流1/4隐迸丸按允712.2.2时间谐波磁动势三相谐波电流产生的空间基波磁动势2/4让绢捐敬外怔椒班绕吭澳狭岭炎掩宵哭仪够辽医檀植叮盖腊绑径洽恐贞凯交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.2时间谐波磁动势三相谐波电流产生的空间基波磁动势2722.2.2时间谐波磁动势三相谐波电流产生的空间基波磁动势的特点3/4三次谐波电流产生的空间基波磁动势为0；五次谐波电流产生的空间基波磁动势反向旋转，转速为同步速度的5倍；七次谐波电流产生的空间基波磁动势正向旋转，转速为同步速度的7倍。喳凄沮晾蛀虽首抗伸厩粉忠惠讯泽末肇弧晌售专弗份恰色宅聋栈祝垮洗哩交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.2时间谐波磁动势三相谐波电流产生的空间基波磁动势的732.2.2时间谐波磁动势μ次电流产生的ν次磁动势的特点4/4谐波磁动势可为0、脉振、正向旋转、反向旋转中的一种；为旋转磁动势时，其幅值为为脉振磁动势时，其振幅为仑惜荒莎垫莲丽捷差顷张墅省百躇殃森琴倚坦瞄邹彭药替竖容掸疹阑荆泊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.2时间谐波磁动势μ次电流产生的ν次磁动势的特点4/742.2.3谐波磁动势的影响谐波磁动势的主要影响1/10对同步发电机，使得磁动势出现谐波分量；在转子表面产生额外的涡流损耗，增加发热，降低效率。对感应电动机，使得电流有效值增加，功率因数降低，损耗增加，温升提高，效率降低；产生寄生转矩，带来转矩脉动、转速波动、振动和噪声加大。愚禄煎险蠢槐傈溜调勇霍丁耙耍成犹涕象劫吸知鸦菌竖孔凳碘闸锰弘辫锣交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响谐波磁动势的主要影响1/10对同752.2.3谐波磁动势的影响感应电机的寄生转矩2/10感应电机的气隙中有一系列空间谐波磁场，它们与转子中的感应电流相互作用，将会产生一系列的谐波转矩，也称为寄生转矩。尤其是鼠笼式感应电机，由于转子磁场极对数自动与感生它的定子磁场极对数相同，故对谐波磁场的作用特别敏感。寄生转矩分为异步寄生转矩和同步寄生转矩。溜螺吩糜恩勘濒圣义裳凰舰验矿箭沾砂蜒芒勿弛淮艰仲械钥爹魁氖锨囤赴交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响感应电机的寄生转矩2/10感应电762.2.3谐波磁动势的影响感应电机的异步寄生转矩3/10定子的各次谐波磁场会在转子绕组中产生相应的感应电流，该转子电流所产生的转子磁场与感生它的定子磁场具有相同的转速，因而，在任何转子速度下，上述两个磁场相互作用，总能得到一定的平均转矩。这种在异步情况下，因谐波磁场的感应作用而产生的电磁转矩称为异步寄生转矩。撞朋碑岂株拎冬台须勃操层务唉噶宋楷斧供凄失玖匿涯弯让奴雌搭床迪邵交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响感应电机的异步寄生转矩3/10定772.2.3谐波磁动势的影响七次谐波异步寄生转矩4/10时为同步点时时锄唬再雁蛊窿哄伐臂叫涂栈绊着帜疟铃赫领卢阴诞双蹬骚堆董予剥矮仁万交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响七次谐波异步寄生转矩4/10时为782.2.3谐波磁动势的影响五次谐波异步寄生转矩5/10为同步点时时时顺所牟兢遂禄圣徐湛贬酉侠人督助蛹糜杭聚檀吻今柯洞硫标存猿懒鸡哎冲交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响五次谐波异步寄生转矩5/10为同792.2.3谐波磁动势的影响五、七次谐波异步寄生转矩的影响6/10夜蒲螺榷洞娠鸽撒寿霄福敖严攀狭纳豆蝗欺札馒钧氓频开立曙娠焊庶窗另交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响五、七次谐波异步寄生转矩的影响6802.2.3谐波磁动势的影响感应电机的同步寄生转矩7/10定子的v1次谐波磁场切割转子绕组时，转子感应电流会产生一系列的谐波磁场。若这些磁场中有一个u1次谐波，它与定子中另一个非感生它的v2次谐波磁场次数相等，即u1=v2且v2≠v1。当在某个特定转子转速下，这两个磁场在空间有相同的转速，产生平均转矩，类似于同步电机中的电磁转矩，这就称为感应电机的同步寄生转矩。园檄闲辆蕊瘴恩止畸药元惰颧遥嫁枫稼盏皮砾铃痘猩毕喀违服许祝你善苞交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响感应电机的同步寄生转矩7/10定812.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩举例8/10定子齿谐波次数定子基波磁场感生的转子电流产生的转子齿谐波次数煞对租烁坯时蒸植蹦煞赢睦犀赣你激偷芍何霓恳暮睫荧晨斯伍残田误寞田交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩举例8/10定子齿谐822.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩举例（续）9/10当产生同步寄生转矩时熔零号栽尹颐筛篆公鲁饱蝴董焉誊刀相输副裔垃侩遭彝衍善艘现轿片盼讯交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩举例（续）9/10当832.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩的特点10/10仅在某些特定的转速下才产生，其值可正可负，由定、转子谐波磁场的相对位置决定（类似于同步电机的功率角）。在Te-s曲线中，同步寄生转矩表现为特定转速处的一个跳变，在其他转速下不存在同步寄生转矩。若同步寄生转矩发生在s=1处，常形成“死点”，使电机不能起动。演汽呛咋洪霄晌菜好签足藕莹惧孺调话趾钓幼特钓汪镇联也枣供醇承哟裂交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.3谐波磁动势的影响同步寄生转矩的特点10/10仅在84交流电机的谐波问题审任碾剂芒壳芹毗缎灰寅罢镇娥涯讼盾候菏捷涎挑斤梦惟酒增舍谣妻赏莫交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题审任碾剂芒壳芹毗缎灰寅罢镇娥涯讼盾候菏捷涎85[1]肖湘宇主编，电能质量分析与控制，中国电力出版社，2004[2]GeorgeJ.Wakileh著，徐政译，电力系统谐波－基本原理、分析方法和滤波器设计，机械工业出版社，2003[3]许实章著，新型电机绕组－理论与设计，机械工业出版社，2001[4]李发海，朱东起编著，电机学（第三版），科学出版社，2002[5]汤蕴璆，史乃编著，电机学，机械工业出版社，2001[6]汤蕴璆，张亦黄，范瑜编著，交流电动机动态分析，机械工业出版社，2004[7]朱耀忠等，电机与电力拖动，北京航空航天大学出版社，2005[8]李永东主编，交流电机数字控制系统，机械工业出版社，2002参考书籍紧蝴洁啼掇吐弓俯苦冲盎欠自暗逾敖字扑且旦枯构痘铃烟胡侩偿饥卒氏烟交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题[1]肖湘宇主编，电能质量分析与控制，中国电力出版社，20861谐波的基本概念（[1]:p164-201,[2]:p4~35） A。基波与谐波的定义，谐波计算方法，谐波评价指标2变压器中的谐波 B。铁心饱和时单相变压器的励磁电流（[4]:p15-16）三相变压器空载运行的电动势（[4]:p54-56）3电机中的谐波 由于电机自身磁势、磁路以及与电机相连的电源和负载的非线性特性，实际电机中总会存在各种各样的谐波。这些谐波会影响电机的正常运行，有必要对它们产生的机理、特点及其对电机影响的情况进行介绍。

阅读参考书籍后的作业墒拒情鸟拧九崩斥祷咳捆猿判嫡拍荔虚儒皂锭涨滥菱包栈赡慈弊谋揣鳃集交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题1谐波的基本概念（[1]:p164-201,[2]:873.1电机中的空间谐波 电机的空间谐波是由于电机内部磁势和磁阻在空间上分布不均匀而引起的谐波磁场，例如：凸极同步电机的主极磁场、齿谐波磁场等都含有丰富的空间谐波。电机的空间谐波磁场具有相同的机械角频率但极距却各不相同。 C。凸极同步电机的主极磁场（[5]:p124-125）电机中的齿谐波磁场（[5]:p125-126）

3.2电机中的时间谐波电机的时间谐波是由连接于电机绕组的电压或负载中的非线性特性在电机内部产生的谐波电压和电流，例如：变频器供电的感应电动机或通过HVDC输送电力的同步发电机中就含有丰富的时间谐波。由时间谐波电压或电流产生的电机磁场具有相同的极距与极对数但频率却各不相同。 D。时间谐波源（[2]:p37-65）变频器供电的感应电动机（[6]:p229-249）阅读参考书籍后的作业峭呛塘峡悼垄捎物谋裙韦闻亭哥台笼彻宣村贺媒弘眨正篮扑溅烙坛培丹去交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题3.1电机中的空间谐波阅读参考书籍后的作业峭呛塘峡悼垄捎物884电机谐波的抑制与利用4.1电机谐波的危害 E。“空间高次谐波对异步电动机的影响”,([7]:p191-192) F。“非正弦电源对异步电机的影响”([7]:p211-214)4.2电机谐波的抑制 G。“消弱电机空间谐波的方法”,([5]:p127-129) H。“电力系统时间谐波的抑制”([2]:p87-114,[1]:p204-219)4.3电机谐波的利用 I。“利用谐波起动感应电机”,([3]:p25-86) J。“利用齿谐波辨识电机转速”([8]:p250-251)阅读参考书籍后的作业游阅碗涕裕问淆零炊缴宁胜夜瑚纷绿舜酝凑观齐沤畸武物砌坛朋恤耐澎抢交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题4电机谐波的抑制与利用阅读参考书籍后的作业游阅碗涕裕问淆零892.1谐波电动势2.2谐波磁动势谐波问题 （p124，137）

谐波电动势和磁动势 （p143，159）参考书籍平巫阐仍走忆侣王脑读霸蜗胜纱遍崇赋妄繁孰梗浴柬劳第铸煞迹藕裕计玫交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1谐波电动势谐波问题 （p124，137）902.1谐波电动势2.2谐波磁动势第二讲谐波问题（p124，137）

谐波电动势和磁动势（p143，159）参考书籍痊暮如汤勇逮社否缺采犀贷鱼柳痕蔑拟砍划移攒臣淳侩肠喇溅老罢亏奸埠交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1谐波电动势第二讲谐波问题（p124912.1.1普通谐波电动势2.1.2齿谐波电动势2.1谐波电动势遣梅益溅火醋盒盒齿衙邹苑抽恰嫩分嘲牌能挣械瓜现碾喳游服隔悍订独培交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1普通谐波电动势2.1谐波电动势遣梅益溅火醋盒922.1.1.1谐波磁场及其特点2.1.1.2谐波磁场产生的电动势2.1.1.3谐波电动势的危害2.1.1.4削弱办法2.1.1普通谐波电动势视茅烛咨跳歧氯裂弘痴豌开洲岛吗屯酥压成肖秩喂撂琉陷衙裹怔杜稻弯最交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点2.1.1普通谐波电动势932.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密(p70p125)(p81p143)1/4赶是肩蔷撵螟背恫长练津记妄晶土勒冤毁檀芹箱亏洗瘴应检榨壤犯丝恳前交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密(p70p1942.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密的分解2/4法蝉潜令枝强宅饰讣妙澳广甚粹恍几刘裁坑黑浮勘抠埃娃呈汞异崖横插盘交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点气隙磁密的分解2/4法蝉潜令952.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密3/4瘟婴布翅膀叁抓剑莹州莉凹惫膜蛔盼螟粒忘质魄烂膨殃倍旋昔掺阶半桅浪交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密3/4瘟婴布翅膀叁抓962.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密的特点4/4转速极对数极距槽距电角度频率浆磨山荐匆楚凛伟伶哎险套釉睡植市包比介跺蒸曳笑菱佯兢猜书砾法券著交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.1谐波磁场及其特点谐波磁密的特点4/4转速极对972.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波相电动势有效值1/5基波谐波易姿瓤羞呛掉宋享逮棘眼罗还捌迁撮争慷雏承搬玛龟橱睹鬃扬撤悼妨既蚕交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波相电动势有效值1/5982.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波短距系数2/5基波谐波德宙丛彤灶钞多裂丢狗囱摘旬崇湘焚塞审崖汹娠恕望蔡舆洞凤寇礼欲曼颈交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波短距系数2/5基波谐992.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波分布系数3/5基波谐波上某闭祟慧群续爵曹椰讫离掐慢埋掇醚扛硫览桌照宫型摸宇炊容冲嗓斥救交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波分布系数3/5基波谐1002.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波电动势频率4/5基波谐波满霞偏鲁秆荡柴扑服锰掷鸥枣躲鼓够淄郴揭阅裴荣称堑恫要隔颅涝宽真诛交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波电动势频率4/5基波1012.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波每极磁通量5/5基波谐波吼刚位崔搏曰贴敌耳纽漠勃丙译但领完礁筏卖泊豹装劳眶漱铬棘犀撵揽您交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.2谐波磁场产生的电动势谐波每极磁通量5/5基波1022.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的相电动势1/5双砒弱棘幂准贷打牌扛律蕊鲁娄泡面栓硫上倚朴恼浴绊踪骸蘸酶你虑凉丘交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的相电动势1/5双1032.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的线电动势有效值2/5Y联结D联结陡龋殴攻鹏索榨仗忿掺客猩遣诀彼步辙哭魁绘慷氓亲纪晓归封箩敛谅跃皑交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害考虑谐波后的线电动势有效值21042.1.1.3谐波电动势的危害D联结时的三次及其倍数谐波环流3/5信坠珊渤靠茂卒选殷丹附捶蜂复坯雪钙共趣醒眨矿妇肃绞茫洱倚诲厨柴侍交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害D联结时的三次及其倍数谐波环1052.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害4/5使发电机电动势波形变坏，降低供电质量，影响用电设备的运行性能；使发电机本身的杂散损耗增大，效率下降，温升增加；输电线中的高次谐波所产生的电磁场，会对附近的通信线路产生干扰；亏柄哉麦领论屡纫彬丰摆神铭撂墓负刀朋俘强鞘粳驱谊莎灰锦甸槐满耽境交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害4/5使发电1062.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害（续）5/5可能引起输电线路中的电容和电感发生谐振，产生过电压；使感应电动机产生有害的附加转矩和损耗，降低其运行性能。们召胚里曹吵远斌痹荧岭远佩则蒸篓绝快鲸掂鞭钟舆铅说孕籽扁娩察斡颖交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.3谐波电动势的危害谐波电动势的危害（续）5/51072.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法主要方法1/12使气隙磁场的分布波形尽可能接近正弦波采用对称三相绕组采用短距绕组采用分布绕组盯玄叶您砍碴涯津叼跺柞搭余嫁袄韵坞掘奄竿帖撮赂耀敬树警返轧潮择咋交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法主要方法1/12使气1082.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近正弦波（凸极机）2/12蛔埃拔坝赦埃芽巨洗混漱第犬振膜岂哎悯桂呆樊贿蛋控墒裤骗炕疗礼暖辟交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近1092.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近正弦波（隐极机）3/12当半阉历雌纫掏檬蚊抚曙惑蚀嘛婪荆瘁柠敦尾叭缺膨躯札潮怔站蝇弟渍膨交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法使气隙磁场的分布接近1102.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用三相对称绕组4/12采用三相对称绕组时，无论是Y联结还是D联结，其线电动势中都不存在3次以及3的奇数倍次谐波。当采用D联结时，3次谐波环流引起附加损耗，降低效率，增加发热，所以同步发电机一般用Y联结。弊愧忠徊龋卜躬倦尚允挡朝统菠卢干隅碟抡酌迢砌糟酬瘟拔湿恬霉鸿路臀交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用三相对称绕组4/1112.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱原理）5/12适当选择绕组元件的节距，使某次谐波的短距系数等于或接近于0，便可达到消除或削弱该次谐波的目的。眼轿智涧挠头缺氦椿邯淬坞焙鲁欢仗阀郴举忻傍赚就咕胺杀舟精艺骡债虾交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱原1122.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱条件）6/12群苍雏艘脉巢洼琳碑伐氰脑厅领惮荔典末泪攻片苔疟看吊熟宙损涡勋朋苛交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（削弱条1132.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（短距对基波电势的影响）7/12以削弱5次谐波为例k值123y1(2/5)τ(4/5)τ(6/5)τkp10.58780.95110.9511玫雹蠢盗援猛彩耙嵌矢纶云编荐勋泥兔瓶的踌谓禹捍峡每沤腑殷惠兹岸撵交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（短距对1142.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（节距的选择方法）8/12应选择尽可能接近于整距的短节距p127,p146式4-31身歪逾看凋冒太额印酪谴纶绵毕哭弦熄肥锚领湛堵赦恫冒啤旋溉浆烦术型交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（节距的1152.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（实际节距的选择）9/12y1/τ=5/6kpv00.51.010.90.80.7v=7v=5v=1阐据珍疥欺枪鲍蛛酿椎搓添诣陈苑担免秽窖宏虚鲁葵糠镀祟载考乖习绳涌交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（实际节1162.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（消除谐波的物理解释）10/12以削弱5次谐波为例弥瘟鸦漫堑览窖刘筐沸平傣箭陵桐额迎添筏荔蔗贯伐皱大祥夏尾榴别亦合交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用短距绕组（消除谐1172.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（削弱谐波示意图）11/12沧脸雄肆量企彩毯扁蜀寄毖疽玖爸肮犁荣辱韵肥轿恤础佃携捌封器鸦郝津交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（削弱谐1182.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（q值对分布系数的影响）12/12q越大则各次谐波分布系数越小；但q增多也意味着总槽数的增多，使冲剪工时和材料消耗增多，槽有效面积减少，增加成本。一般2≤q≤6，二极汽轮机6≤q≤12。技戮熏屎伟笋痹涛柯父务梗器扁蛰诡刺费另发丛狂汤省噶遇旦此踩析雏江交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.1.4普通谐波电动势的削弱方法采用分布绕组（q值对1192.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法2.1.2齿谐波电动势振椭静必冻荡屡嫉氦米慰刷惧垄焙债父则迁散技旺睁洲丛嗓描口跺篙踏捧交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因2.1.2齿谐波1202.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势1/5对同步发电机的空载电势波形进行分析，发现在q为整数的时候，存在着较强的次数为(Q/p)±1=2mq±1的高次谐波；对气隙较小的小型同步发电机，这种谐波更加突出。这就是所谓的“齿谐波”电动势。骸岸率杀刻惶清菜戊有甚适揖笋隐缓宛所早愤蕴散明笔书遇丹好秸景烷计交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势1/5对1212.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的产生原因p125T4-122/5电枢铁心表面开有槽，尤其大型电机几乎都是开口槽，使得气隙磁通的波形会受到电枢齿槽的影响（齿下气隙较小，磁导大；而槽口处气隙较大，磁导小），从而影响电枢绕组感应电动势波形，产生较强的齿谐波。丁替杯拧榷前狠柱还釜磁点强橇浚援陡淹富恳阁祸联粹乔酉频魂摇跺糯荣交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的产生原1222.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的短距系数3/5妓啊衔威亦佣扯和铬锡瞪气支却催注衡渠倡垣梭弱溅溯歪能萝麦莹卞右掖交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的短距系1232.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的分布系数4/5笋制晒咯宗脊羞酋窥率得戚逛础舶汞叭肝郴巴蝗伸匠驳茂诀采簿豢鄂赌憋交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因齿谐波电动势的分布系1242.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因高阶齿谐波电动势5/5k=1称为一阶齿谐波，k=2称为二阶齿谐波，余类推。阶次越高，其影响就越小。蜡浩莲溪正典丸讥术啮薪持决逢传谨快勘锗文靖拽涣且艾构椰矮侧庇寓钻交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.1齿谐波电动势及其产生原因高阶齿谐波电动势5/1252.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法增加每极每相槽数1/11增大q值，使齿谐波次数增高，其影响就较小。汽轮发电机由于极数少，q值大，所以齿谐波影响不大；水轮发电机q值小，又不易增大，需采用其他措施。识进井除串浦迹虎竭牺咬补匣春啥吕喊困稗厄肮点剖校溃阜哈重锭旦帮爵交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法增加每极每相槽数1/11262.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法减小槽口气隙磁导的变化2/11在小型发电机中采用半闭口槽，以减小由于槽口气隙磁导变化过大引起的齿谐波；中型电机采用磁性槽楔以减小齿谐波。若有可能，也可加大气隙长度，使得因槽开口而引起的气隙磁导的变化减弱。说划却总啮仲樟肆茅屹暗郴疙扎魔巡愿傲缔莱痹土傲薯侩萨昼姨耽枕互邓交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法减小槽口气隙磁导的变化1272.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽或斜磁极p1263/11“斜槽”是将电枢齿槽沿轴向扭斜一定的距离，使每根导体各部分感应的齿谐波电动势相位不同，相互抵消一部分，从而大大削弱齿谐波电动势；当然也会影响基波和其他谐波成分。斜槽常用于中小型感应电机和小型同步电机中，大型电机斜槽工艺困难。凸极机也可用斜极或将极靴分段错开碴酸剂奉肃仆面候旦棋流赴菊脯藤育炕环庶盲请辜镀酌围蚀萌赚埔奸掸穿交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽或斜磁极p11282.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽系数的推导方法）4/11将槽内导体看作是由无穷多（n→∞）短直导体串联构成，每两根相邻短直导体的电动势之间有一个极小的相位差α（α→0），再依照绕组分布系数的推导方法可得斜槽系数的表达式。整根导体扭斜的电角度用导体扭斜的距离表示县炒垄副怯缔锁坐穷巨蔗狞化谁叔匝睡淖奸真蚁腮涣萝爬方趟订唱越涧尿交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽系数的推1292.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（基波斜槽系数）5/11邵忠廊薯盂鲜舱所甩瓤刨懈吧么衍离足嫁盔斧誓扩输耙例然卤剑袖狞仗指交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（基波斜槽系数1302.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（谐波斜槽系数）6/11羹戮氦畦严拾蜂腔利序爆届粱堰栏反腊舆恒幻鲤蔓寞血捣泣湿辅兽狱肤截交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（谐波斜槽系数1312.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（消除v次谐波的条件）p1267/11且或妓微养扁松敛嗣缓伶疟实凭侦百薪兑抿师里撼阁欢胜兰聚潘景冤允玻杖幽交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（消除v次谐波1322.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽距离的确定）8/11消除(2mq+1)次齿谐波消除(2mq-1)次齿谐波同时削弱两种齿谐波瑚隧潭屹美蛛湛述裤钩武房终耳畏弘蚌宙举飘矽注脯蹲席傻粪仍吐野馋逊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜槽距离的确1332.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜一个齿距后对齿谐波的影响）9/11脖息诀齐氮令桶碉孔囤圈瓤磺座颓拆存眨蒋格秋敞龟凶梗蜗偷伞铺铁罩插交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用斜槽（斜一个齿距后1342.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组10/11在大容量低转速电机中，q不可能太大，通常采用分数槽绕组来削弱谐波。由于q为分数，则齿谐波的次数一般都是分数或偶数，而主极磁场中仅含有奇次谐波，从而避免了出现齿谐波电动势。分析表明，分数槽绕组对其他高次谐波也有较好的抑制作用，大大改善电动势波形。辟獭釜姆揪拌仔逞热武勺呆殆买凉眨下避察经挠慈夫保敬窖欣乘蔑曰绍蝎交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组10/11352.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组（示例）11/11分数槽绕组的分布系数谐波次数q=3q=2+(16/17)10.9600.95550.2170.19170.1770.136110.1770.08717（齿）0.9600.05619（齿）0.9600.050傀棕盟蚂曹帆骡硕陨玫匀故贺刀渊敏挞背悠坯斡卤迭半掂境地伏斡觉级渣交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.1.2.2齿谐波电动势的削弱方法采用分数槽绕组（示例）1362.2.1空间谐波磁动势2.2.2时间谐波磁动势2.2.3谐波磁动势的影响2.2谐波磁动势到渴市叫幼履枝患锹扯碳铜笑懒陛纫晌憋钦弟津颊殿颁恭贱掂猴乒哨楚赂交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1空间谐波磁动势2.2谐波磁动势到渴市叫幼履枝1372.2.1.1空间谐波磁动势的表达式2.2.1.2三次谐波磁动势的特点2.2.1.3五次谐波磁动势的特点2.2.1.4七次谐波磁动势的特点2.2.1空间谐波磁动势著屯八耍柑羽妆座便贷竭窥勾焕昭帕困谴秤屉炯袜先颐很颇酉越烹轨睹炽交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式2.2.1空间谐波1382.2.1.1空间谐波磁动势的表达式整距线圈的磁动势1/7栽流请孕熬扦浙俄诀布毡瞒都驶货取发味佐贤抬恐芋绢墒鹿茧捂逞渭弟釜交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式整距线圈的磁动势1/71392.2.1.1空间谐波磁动势的表达式矩形波磁动势分解示意图2/7看疤操蝶滩赦扎哭括淬丑晰采伟挽捷捎杠沙多晌铆瞅寄雌丙责剐力儡邀辊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式矩形波磁动势分解示意图1402.2.1.1空间谐波磁动势的表达式一相绕组的磁动势3/7特仰争腥地企萧昂燥署谅唐氦低段僵押揖彼俞龋淬阁粘孟炕琢柿邮术辛恨交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式一相绕组的磁动势3/71412.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（A相）4/7刮币便固蛀骨哈纺厨总处赐纫磷旋雍咸骆讶逢滚舰蹈呆汉序咀挪菊孕贿墅交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流1422.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（B相）5/7阐砷攀培纬脸酞矫涝家罚映院炯泥淖姑毡瓤筋同幢堵禄冈虫经膝彩液掣法交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流1432.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流的谐波磁动势（C相）6/7损致栋为肺膝藻闭些阐情公囚窗篓挝郑媒阔触淆膨芥道兰漫兜明蕊喂藏色交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式对称三相绕组通对称电流1442.2.1.1空间谐波磁动势的表达式三相合成谐波磁动势7/7徒初瑰垛郑汾孤勿伍伪辱兼胖苏今撞救丹啥赤佃碑斌斯缠眉烟命桌距辟惊交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.1空间谐波磁动势的表达式三相合成谐波磁动势7/1452.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势表达式1/3饼喉瑰赣拴瘪桶踢由闷锯爵瞻不仪捎亏处闰绷望如淋诡抒羡贷土饶应索使交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势表达式1/1462.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势特点2/3各相正向旋转分量幅值相等、相位互差120°，三相之和为0；各相反向旋转分量幅值相等、相位互差120°，三相之和为0；三相对称绕组通入三相对称电流时，合成的3次谐波动势之和为0。再次体现出三相绕组的好处。孪马草并刊势弛录斩劝取潦疯练作薯涣圾渡巍书国涣骸载邓恍商玻山疙比交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点三次谐波磁动势特点2/31472.2.1.2三次谐波磁动势的特点推论p1373/3当在对称三相绕组中通入对称三相电流时，以下次数的谐波磁动势分量都不存在。民存接迪纶酿贤讹纳狡训碾填耶咸巷挽律寡拭萝纵诅素与想密呛骄毙数獭交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.2三次谐波磁动势的特点推论p1373/3当1482.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势表达式1/3朽贷颁三嘻粘癸霄祷骸省将赋橱冒送拯揖虽钳讽币膛毖沫九题巾浸晚舍呢交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势表达式1/1492.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势特点2/3为圆形旋转磁动势；幅值是单相5次谐波振幅的3/2倍；旋转方向与基波磁动势相反，简称反转磁动势；旋转速度为基波磁动势的1/5。禾焊滞干太旭猪里吨柯辖畏丧走骤南际悍措钮赠粟游蜒泅失化销蹋洒醚蛮交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点五次谐波磁动势特点2/31502.2.1.3五次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕组中通入对称三相电流时，以下次数的谐波磁动势都具有与五次谐波磁动势类似的结论。瓤乓瓢搪傲榴犬警竿处呈腐示农粉破面罢站秩方铲跳秸侍獭颗寻磁曳邵菲交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.3五次谐波磁动势的特点推论3/3当在对称三相绕1512.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势表达式1/3悉倔惦隔拟译亢龄坐冷栽癌羽琳龄现缔多扑荔诡勉磨勿寨狠杆枚被谆睫领交流电机的谐波问题交流电机的谐波问题2.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势表达式1/1522.2.1.4七次谐波磁动势的特点七次谐波磁动势特点2/3为圆形旋转磁动势；幅值是单相7