第十七章 交流绕组的磁势.ppt

第一页，共三十四页，2022年，8月28日 三相对称的交流电流 三相对称的交流绕组 旋转磁场的特征 幅值恒定、沿空间正弦分布的旋转磁势；空间矢量表示时，磁势矢量顶点的轨迹是圆； 磁势的转速为同步转速 ； 旋转磁势的波幅与电流达到正最大值的相绕组轴线重合,磁势的转向决定于电流的相序,从领先相绕组轴线向落后相绕组轴线转。 元件 元件组 相绕组 三相对称绕组 m相对称绕组 从简单到复杂 圆形旋转磁场 第二页，共三十四页，2022年，8月28日 元件的脉振磁势 整距元件的磁势 电流 正方向：由X流进，从A流出 每一个极下的气隙磁势 正方向：磁力线从定子穿过气隙到转子 脉振磁势 偶函数 傅里叶级数展开 第三页，共三十四页，2022年，8月28日 其中， 基波 v次谐波 极距： ? ?/v 极对数： p vp 第四页，共三十四页，2022年，8月28日 整距元件的脉振磁势 既是时间函数，又是空间函数 第五页，共三十四页，2022年，8月28日 整距元件脉振磁势特点 空间位置固定，幅值随时间按正弦变化的矩形脉振磁势，纵坐标的正负表示极性； 脉振频率决定于电流频率； 矩形脉振磁势可以分解成基波及一系列谐波，基波和谐波的波幅必在相绕组的轴线上，它们沿气隙空间按余弦规律分布，同时又随时间又按电流频率正弦规律脉振； 各次谐波的幅值。 第六页，共三十四页，2022年，8月28日 短距元件的磁势 节距因数 φN=φS 第七页，共三十四页，2022年，8月28日 分析 短距元件脉振磁势特点 60°相带整数槽双层短距绕组，每对极有两个元件组，这两个元件组又是反向连接的，合成磁势波正 负对称。 由于一个短距元件产生的磁势波正负不对称，因此分解后不仅含有空间奇次谐波，而且还含有偶次谐波。 第八页，共三十四页，2022年，8月28日 短距元件脉振磁势特点 60°相带整数槽双层短距绕组脉振磁势中不含偶次谐波； 60 °相带整数槽单层整距绕组脉振磁势中不含偶次谐波； 120 °相带整数槽短距元件脉振磁势中含偶次谐波（因每对极只有一个元件组，磁势波正负不对称）。 第九页，共三十四页，2022年，8月28日 分布元件组的脉振磁势 元件组中每个元件磁势特征 时间相位相同 空间位置不同 元件组的磁势 第十页，共三十四页，2022年，8月28日 元件组的磁势 60°相带 120 °相带 第十一页，共三十四页，2022年，8月28日 元件组的磁势 在分析绕组磁势时，由于元件的空间分布和短距，使得磁势矢量在空间有相位差。而时间相位差与空间相位差在以电角度表示时是统一的，因而可用同一绕组因数来计算电势和磁势。 同改善电势波形一样，可适当选择绕组的节距和分布，来改善磁势的空间分布，使电机气隙磁势空间分布波尽量接近正弦波。 60°相带 120 °相带 60 °相带 120 °相带 磁势基波幅值 磁势谐波幅值 第十二页，共三十四页，2022年，8月28日 相绕组的脉振磁势 由于电机的每相绕组由若干元件组串联或并联组成的，当相绕组通过交流电流时，则相绕组建立的脉振磁势为 基波和谐波磁势幅值 每个极下的磁动势和磁阻构成一条分支磁路，所以一相绕组的磁动势就是一个极相组的磁动势。 第十三页，共三十四页，2022年，8月28日 每极每相槽数 单层绕组 双层绕组 每个元件所占槽数 2 1 每相绕组所占槽数 2pq 2pq 每相绕组的元件数 pq 2pq 每相绕组的总匝数 每相绕组串联匝数 60°单层绕组的脉振磁势 60°双层绕组的脉振磁势 120°双层绕组的脉振磁势 第十四页，共三十四页，2022年，8月28日 一般绕组谐波磁势中有奇次谐波、也有偶次谐波，但最常用的60°相带整数槽双层绕组或者任何型式的整距绕组则仅有奇次谐波磁势。各次谐波磁势是极对数为 空间分布的脉振磁势，其幅值大小与谐波次数成反比、与该谐波绕组因数成正比。因此，通常用分布和短距来改善磁势分布波形，减小空间谐波含量。 60 °相带 120 °相带 分布元件组 单相绕组 任意相带 第十五页