第15讲 交流电机电枢绕组的电动势

第15讲交流电机电枢绕组的电动势一、导体电动势二、整距线匝电动势三、整距线圈电动势四、短距线圈电动势五、整距分布线圈组的电动势引言交流电机：同步电机异步电机可逆原理-----电动机和发电机引言相同点：电枢绕组的电动势和磁动势不同点：每相绕组感应电动势的推导思路：引言一个线圈的电动势一个线圈组的电动势每相绕组的电动势一个导体的电动势表达式波形图相量图绕组连接图对三相交流电机电枢绕组的要求：

具有一定幅值的三相对称正弦波电动势一、导体电动势1、同步发电机模型求取导体A的感应电动势，首先需要求取气隙磁密B。在转子表面建立直角坐标系，则圆周各处的气隙磁密如图所示。一、导体电动势2、坐标横轴：空间电角度α若定义一对主磁极所跨的空间为3600电角度，则任意跨距上的电角度可求。

二者关系：空间机械角度β：转子表面所占的空间几何角度。3、磁密方向：气隙磁通从磁极到定子固定为正，否则，从定子到磁极为负。一、导体电动势直角坐标系在转子表面，和转子相对静止，定子（导体A）相对坐标系运动。则气隙磁密波形如图所示。4、电机气隙基波磁密：一、导体电动势5、导体的电动势：其中：为旋转磁场磁密的幅值；l为导体有效长度；

v

为导体切割磁力线的线速度也即气隙旋转磁场的速度。电机的电角速度为：导体A感应的基波电动势瞬时值为：一、导体电动势6、导体感应电动势频率与电机转速的关系：n称为电机的同步转速，当p=1，n=3000r/min；

p=2，n=1500r/min。7、导体中感应基波电动势的最大值为：气隙磁密的平均值（如何推导？）；气隙每极基波磁通；一、导体电动势则，导体基波电动势有效值为：这样，导体A的基波电动势就计算出来了。为复平面内的时间旋转矢量，与空间矢量相区别，称为相量。例6-1导体A和X相距1500电角度，转子一对磁极，逆时针旋转，试画出两导体感应电动势的相量图。一、导体电动势二、整距线匝感应电动势A一个线匝（单匝线圈）的两个边相距一个极距，当转子磁极旋转时，两根导体将产生大小相等、方向相反的感应电动势。二、整距线匝感应电动势线匝基波电动势为：用向量表示为：整距线匝基波电动势：A三、整距线圈感应电动势1、线圈：由Ny个线匝串联起来2、节距y1：一个线圈两边之间的距离，一般用空间电角度表示。若的线圈为整距线圈；的线圈为短距线圈；的线圈为长距线圈。整距线圈的感应电动势为：四、短距线圈的感应电动势如图线圈为短距线圈，线圈节距，其中y

大于零小于1。短距线圈的基波电动势向量为：短距线圈基波电动势为：四、短距线圈的感应电动势其中，称为基波电动势短距系数。其物理意义时由于采用短距线圈而使基波电动势减小的倍数。四、短距线圈的感应电动势例6-2如果把相距150°空间电角度的A，X两根导体组成线匝，每根导体电动势为10V，求该线匝的基波电动势解：1、求短距线匝的节距：

所以

2、基波短距系数：

3、短距线匝基波感应电动势：五、整距分布线圈的感应电动势几个均匀分布的相同的线圈相串联形成线圈组，每个相绕组由几个线圈组组成。这q个电动势大小相等、相位差α电角度相加就构成了正多边形的一部分，如下图。五、整距分布线圈的感应电动势线圈组中每个线圈的电动势大小相等，但相位依次相差一个槽距角α，因此线圈组的电动势Eq应为q个线圈组电动势的相量和，即：设q=3，外接圆的半径为R，由三角形关系可得一个线圈和线圈组的电动势分别为：五、整距分布线圈的感应电动势把q个线圈集中起来放在一起（即集中绕组时），线圈组总基波电动势为qEy，而分布线圈组的电动势为Eq，则：

称为绕组基波感应电动势的分布系数，其物理意义是由于分布绕组而使基波感应电动势减小的倍数，与基波磁通势分布系数公式相同、大小相等，故统称基波分布系数。五、整距分布线圈的感应电动势显然kd≤1，即分布绕组使得总电动势减小，但是，可以证明，分布绕组结构可以起到削弱高次谐波的作用。分布线圈组的基波电动势为：如果各个分布线圈本身又是短距线圈，此时线圈组感应基波电动势为：其中，kdp=kpkd称为基波绕组系数。五、整距分布线圈的感应电动势六、一相绕组中的基波感应电动势