第四章交流绕组及其电动势和磁动势

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1、第四章交流绕组及其电动势和磁动势本章研究：交流绕组的连接规律；正弦磁场下交流绕组的感应电动势；通有正弦电流时单相绕组的磁动势；通有对称三相电流时的磁动势。机械旋转磁场是通过原动机拖动磁极旋转可以产生机械旋转磁场；旋转磁场是交流电机工作的基础前言电气旋转磁场是三相对称的交流绕组通入三相对称的交流电流时会在电机的气隙空间产生电气旋转磁场一、基本知识1.交流绕组的基本要求合成电动势和合成磁动势波形接近正弦，幅值要大、各谐波分量要小；三相绕组基波电势、基波磁势对称，电阻、电抗要平衡；绕组的铜耗要小，用铜量要省；绝缘要可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。4.1交流绕组的构成原则

2、和分类大小、频率、波形和对称的问题4.1交流绕组的构成原则和分类一、基本知识2.交流绕组的分类①相数：单相和多相绕组；②根据槽内层数：单层绕组和双层绕组；③每极下每相槽数：整数槽和分数槽。④根据绕法：叠绕组和波绕组；的三相交流电机，其定子绕组大多采用双层绕组。特点：绕组的线圈数等于槽数1）可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组，以改善电动势和磁动势的波形；3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。2）所有线圈具有相同的尺寸，便于制造；主要优点：4.2三相双层绕组上层边下层边单层绕组双层绕组槽楔4.2三相双层绕组以Q=36，2p=4的三相双层叠绕组来进行分析（1）绘

3、制槽电动势星形图（2）分相、构成线圈（3）计算极距和节距（用槽数计）（4）极相组划分（5）确定并联支路数（6）把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组展开图。4.2三相双层绕组一、基本概念1.机械角度：一个圆周几何角度是360°，在电机分析中称为机械角度。2.电角度：在电路理论中，随着时间按正弦规律变化的物理量交变一次经过360°时间电角度。在电机中，导体经过一对磁极，其感应电动势交变一次，因此一对磁极所对应的空间电角度称为360°空间电角度（或者2π空间电弧度）。3.电角度和机械角度的关系：若电机极对数为p，则一个圆周代表p×360°空间电角度，因此与机械角度θ对应的空

4、间电角度为p4.2三相双层绕组一、基本概念4.槽距角a：表示相邻两个槽之间距离的空间电角度。同时也是相邻槽中导体感应电动势的相位差。Q是槽数N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N1S1n4.2三相双层绕组一、基本概念5.极距：一个磁极在电枢表面的位置称为极距。它可用长度，所占槽数，电角度或者电弧度表示电角度：180°电弧度：长度:槽数:N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N

5、1S1n4.2三相双层绕组6.线圈元件：由两根相距一定距离的元件边和端接线相连构成线匝，Nc匝串联构成线圈单匝线圈多匝线圈匝数Nc4.2三相双层绕组7.线圈节距y1：线圈的两个有效边相距槽数，称为线圈节距。整距y1=；短距y1<。单匝线圈多匝线圈匝数NcN2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N1S1ny1y14.2三相双层绕组8.每极每相槽数q：表示每极下每相所占槽数。右图q等于3N219202122232425262728293031323334353612345678

6、9101112131415161718S2N1S1n9.槽电动势星形图：把电枢上各槽内导体感应电动势用矢量表示，构成的图135791113151719212325272931333510181214162022242628303234362468N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N1S1nN1S1N2S2B9.槽电动势星形图135791113151719212325272931333510181214162022242628303234362468N2S2N1S1B1-

7、18经过了一对极，在向量图上恰好走了一圈槽距角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。19-36经过了一对极，在向量图上走第二圈10.相带：每极下每相所占的区域360度的星形图圆周分成三等分，每等分占120度，成为120度相带；获得的电动势较小。若分成六等分，则称60度相带；这种分法同样可以保证电势对称，且合成感应电动势较大，是常用的方法。以A相为例：A相共有12个槽1,2,3(线圈组A1)19,20,21(线圈组A2)10,11,12(线圈组X1)28,29,30(线圈组X2)60度相带A相带X相带将四个线圈组按照一定的规律连接