知识资料第二十七章感应电动机（一）（新版）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页第27章感应电动机27.1.3交流绕组的磁动势（1）因为各对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路，所以一相绕组的磁动势就等于一个极相组的磁动势，即，其坐标原点位于相绕组的轴线处。上式表明，单相绕组的基波磁动势在空间随θs按余弦逻辑分布，其幅值正比于每极下每相的有效串联匝数Nkw1/2p和电流iΦ。若绕组中的电流随时光作余弦变化，有式中，FΦ1——单相绕组产生基波磁动势的幅值，上式表明单相绕组的基波磁动势在空间随θs角按余弦逻辑分布，在时光上随ωt按余弦逻辑脉振；这种从空间上看轴线为固定不动，从时光上看其大小不断地随电流的交变而在正、负幅值之间脉振的磁动势（磁场），称为脉振磁动势（磁场），脉振磁动势的脉振频率取决于电流的频率。从物理上看，脉振磁动势属于驻波，强调指出，磁动势的空间分布逻辑应与随时光而变化的逻辑区别清晰。空间分布用以电角度计的空间位置角θs的函数表达，随时光变化的逻辑用时光t的函数表达，单相绕组的谐波磁动势按照傅氏级数可知，线圈所产生矩形磁动势波中还可分解出一系列高次（奇次）谐波磁动势，其中ν次谐波分量为图4－28不同眨眼时单相绕组的基波磁动势图4－28不同眨眼时单相绕组的基波磁动势按照与基波磁动势同样的主意，把q个线圈以及双层绕组上、下层线圈所产生的谐波磁动势叠加，可得单相绕组的ν次谐波磁动势为式中，kwν为ν次谐波的绕组因数；θs以相绕组的轴线处作为原点；FΦν为ν次谐波磁动势的幅值，上式表明，谐波磁动势从空间上看，是一个按ν次谐波分布，从时光上看，按余弦逻辑脉振的脉振磁动势。（2）三相交流绕组磁动势示一台三相交流电机的定子绕组暗示图，图中各相绕组用一扩散线圈表示，虚线为各相线圈的轴线，B相绕组的轴线滞后于A相轴线120°电角度，C相轴线滞后B相轴线120°电角度。因为三相绕组在空间互差120°电角度，故三相基波磁动势在空间亦互差120°电角度，若三相绕组中通以对称正序电流，即则各相的脉振磁动势在时光上亦互差120°电角度。将三个单相基波脉振磁动势相加，即可得到三相绕组的基波合成磁动势。说明：①对称三相绕组中同有对称三相正序电流时，基波合成磁动势是一个正弦分布、以同步转速向前推移的正向旋转磁动势波，②合成磁动势的幅值为单相磁动势幅值的3/2倍。③合成磁动势所产生的旋转磁场波，其效果与直流励磁、用机械主意拖动的主磁极所形成的旋转磁场波相同④当某相电流达到交流的最大值时，基波合成旋转磁动势的幅值就与该相绕组的轴线重合。⑤三相基波合成磁动势的转向取决于电流的相序和三相绕组在空间的罗列次序，基波合成磁动势总是从电流超前相绕组的轴线转向电流之后相绕组的轴线。（6）当ν＝3k(k=1，3，5，…)，即ν＝3，9，15，…时，这说明对称三相绕组的磁动势中不存在3次及3的倍数次谐波合成磁动势。（7）当ν＝6k+1(k=1，3，5，…)，即ν＝7，13，19，…时，这时合成磁动势是一个正向旋转、转速为ns/ν，幅值为的旋转磁动势。（8）当ν＝6k-1(k=1，3，5，…)，即ν＝5，11，17，…时，这时合成磁动势是一个反向旋转、转速为ns/ν，幅值为的旋转磁动势。例题：有一台三相异步电动机，2p=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，fN=50赫，每极气隙基波磁通=1.505Wb，求：（1）基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；（2）如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？解：(1)基波电动势频率极距每极每相槽数槽距角整距绕组基波短距系数基波分布系数基波绕组系数基波相电动势(2)取基波短距系数基波相电动势题2．一台三相异步电动机，2p=6，Z=36，定子双层迭绕组，，每相串联匝数N=72，当通入三相对称电流，每相电流有效值为20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？解：每极每相槽数槽距角基波短距系数基波分布系数基波绕组系数三相基波合成磁动势幅值安匝/极旋转磁场转速3．有一三相对称交流绕组，通入下列三相交流电流：（1）（2）（3）定性分析其合成磁动势的性质（包括转向）。答：（1）iA、iB、iC为三相对称电流，则三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁动势，转向与相序一致（A-B-C）。（2）原三相电流正方向如图（a）所设：

（a）（b）因iC=0,C相相当于开路，则A、B两相绕组串联，又iA=-iB，则A、B两相电流方向如图（b）所示。它相当于一相绕组通入一相正弦交流电流，故其合成磁动势为脉动磁动势。(3)iA、iB、iC为三相不对称电流，故合成磁动势为椭圆形旋转磁动势。转向为A--C--BA。27.2感应电动势的基本知识27.2.1感应电动机的用途与分类27.2.2感应电动势的基本结构定子（静止部分）1、定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。2、定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。3、机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。转子（旋转部分）1、三相异步电动机的转子铁心作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。2、三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。（1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，囫囵绕组的形状像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。鼠笼转子分为：阻抗型转子、单鼠笼型转子、双鼠笼型转子、深槽式转子几种，起动转矩等特性各有不同。（2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，普通接成星形，三个出