chp6交流绕组.ppt

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1、第6章交流电机绕组及其感应电动势GuangXiuniversityInstituteofElectricalEngineering第二篇交流电机的共同问题本章主要内容6.1旋转电机的工作原理6.2交流绕组6.3绕组的感应电动势6.4谐波电动势及其消除方法6.1旋转电机的基本作用原理交流电机同步发电机同步电动机同步电机异步发电机异步电动机异步电机同步电机异步电机旋转电机：交流电机，直流电机直流发电机直流电动机直流电机两种型式的交流电机在涉及的理论、基本结构原理方面具有下面三个共同部分：◆交流绕组的基本结构◆交流绕组中感应的电动势◆交流绕组

2、产生的磁动势交流电机的绕组和电动势交流电机的基本工作原理交流绕组的构成绕组相电势的计算对交流绕组电势的需求分析推导过程：同步电机：多用作发电机使用，在不调速情况，也用作电动机，可改变电网功率因数（通过调节励磁电流）。链接同步发电机拆卸动画异步电机：主要用作电动机，只有特殊场合才用作发电机。第一节交流电机的基本工作原理一.交流电机的基本工作原理1.同步电机的基本工作原理基本结构定子：定子铁心、定子绕组（电枢绕组）转子：转子铁心（主磁极）、转子绕组（励磁绕组）基本结构交流电机的定子(电枢)由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子线圈

3、定子冲片感应电动势的产生以发电机为例(机械能电能)励磁绕组通入直流电流，电机里就产生了磁场，由原动机拖动主磁极以恒速n逆时针旋转，磁场与定子上的导体之间就有了相对运动（定子导体相对主磁极顺时针旋转切割），于是，在定子绕组里便感应出交流电动势。链接发电机模型动画感应电动势的频率感应电势频率f，即每秒电动势变化的周期数，单位Hz。对有p对磁极数的电机，感应电动势频率为：导体感应电势公式e=bδlυ其中bδ——导体所在处的磁通密度l——导体的轴向长度υ——磁场切割导体的线速度n1——发电机转速，也即转子转速（转/分）因为导体处的磁场密度随时间

4、变化，所以导体中感应的电势也随时间变化。感应电势频率（n1为转子转速r/min）60f=n1（Hz）一对磁极电机(p=1)f=2×n160（Hz）两对磁极电机(p=2)60f=P×n1（Hz）P对磁极电机(p=p)（2）异步电机的基本工作原理以异步电动机为例(电能机械能)两种型式的交流电机在涉及的理论、基本结构原理方面具有下面三个共同部分：◆交流绕组的基本结构◆交流绕组中感应的电动势◆交流绕组产生的磁动势6.2交流电机的电枢绕组一、构成原则(1)合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正弦形、幅值要大；(2)对三相绕组，各相的电动势和磁动势

5、要对称，电阻、电抗要平衡；(4)绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好，制造要方便。(3)绕组的铜耗要小，用铜量要省；二、分类按相数：单相和多相绕组；按槽内层数：单层和双层；按每极下每相槽数：整数槽和分数槽；按绕法：叠绕组和波绕组。三、三相绕组的构成三相：A、B、C单层：每槽中只放一个线圈边集中：每一相只有一个线圈整距：线圈的节距等于一个极距单层集中整距绕组：多匝线圈相绕组一相绕组构成1根导体单匝线圈（两根导体）三、交流绕组的一些基本知识和基本量1、电角度与机械角度电机圆周在几何上分成360°，这个角度称为机械角度。一对磁极所占有的空间是3

6、60°电角度。一个具有p对磁极电机，电机圆周按电角度计算就为p×360°，而机械角度总是360°。电角度=p×机械角度2、线圈——组成交流绕组的单元。线圈是由一匝或多匝串联而成，它有两个引出线，一个称为首端，另一个称为末端。4、槽距角α——相邻槽之间的电角度若Q1为定子槽数，p为极对数，则槽距角5、每极每相槽数q——每一极每相绕组所占槽数，用符号q表示（m——相数）槽距角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。3、节距——一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距，用y1表示，一般用槽数计算。节距应该接近极距τ。——整距绕组，——短距绕组

7、，——长距绕组四、交流绕组的排列和联接1.三相单层绕组单层绕组的每一个槽内只有一个线圈边，整个绕组的线圈数等于总槽数的一半。（双层绕组和单层绕组的比较、交流绕组的模型）双层绕组的每个槽内都有上下两个线圈边，每个线圈的一个边放在某一个槽的上层，另一边放在相隔节距y1的另一个槽的下层。整个绕组的线圈数等于槽数。2.三相双层绕组6.3正弦磁场下交流绕组的感应电动势一、线圈的感应电动势1、整距线圈的电动势2、短距线圈的电动势绕组的基波短距系数表示线圈短距时感应电动势比整距时应打的折扣.一个短距分布线圈组电动势为：二、线圈组的感应电动势每极每相下

8、有一个组,每组由q个线圈组成,每个线圈电动势相差a电角度，它们的合成电动势为：—绕组的基波分布因数三、相绕组的感应电动势——相电势单层绕组相电动势基波的有效值为双层绕组相电动势基波的有效值为基波绕组系数的意