《电机学讲义》PPT课件

《《电机学讲义》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电机学讲义李珍国（lzg@ysu.edu.cn，电气馆C-407）燕山大学电气工程学院电机与控制研究室http://iee.ysu.edu.cn/~ymcl/教材及教学安排教材：《电机学》汤运璆、史乃机械工业出版社性质：电气工程类专业的一门主干课；本专业的一门重要技术基础课；通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的运行性能具有相当强的理论性（基础性）和实践性（技术性）内容：绪论～第六章同步电机考核：出勤平时实验期末其它151525405第四章　交流绕组及其电势和磁势交流电机这两类电机转子结构、工作原理、励磁方式和性能不同。但定子部分是相同的。

2、即定子中所发生的电磁过程以及机电能量转换的机理和条件是相同的。因此可以采用同一的观点来研究。感应电机同步电机1.交流绕组的连接规律2.正弦磁场下交流绕组的感应电动势3.通有正弦电流时单相绕组的磁动势4.通有对称三相电流时的磁动势本章主要内容4.1交流绕组的构成原则和分类一、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要对称，电阻、电抗要平衡；(3)绕组的铜耗要小，用铜量要省；(4)绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好，制造要方便。二、分类按相数：单相和多相绕组；按槽内层数：单层和双层；按

3、每极下每相槽数：整数槽和分数槽；按绕法：叠绕组和波绕组。三相双层整数槽绕组4.2三相双层绕组的三相交流电机，其定子绕组大多采用双层绕组。图4－1双层绕组双层绕组特点：绕组的线圈元件数等于槽数。双层绕组主要优点：一、槽电动势星形图和相带划分现以一台相数，极数，槽数的定子来说明槽内导体的感应电动势和属于各相的导体（槽号）是如何分配的。优点可以选择最有利的节距，使电动势和磁动势波形更接近正弦波所有线圈的形状和尺寸相同，便于制造端部排列整齐机械强度高可组成较多的并联支路缺点嵌线困难用铜量大1、概念定子每极每相槽数：相邻两槽间电角度（槽距电角度）（此角亦是

4、相邻槽中导体感应电动势的相位差。）2、槽电动势的星形图图4－2三相双层绕组的槽电动势星形图如图4－2表示36槽内导体感应电动势的相量图，亦称为槽电动势星形图。怎么分相？以A相位例，由于，故A相共有12个槽相带：每极下每相所占的区域。A相带：1、2、3线圈组（）与19、20、21（）X相带：10、11、12（）与28、29、30（）将四个线圈组按照一定的规律连接，即可得到A相绕组。同理，B相距离A相电角度处，C相距离A相电角度处，可按(图4－2)所划分的相带连成B、C两相绕组。由此可得到一个三相对称绕组。相带绕组：每个相带各占电角度。表4-1各个相

5、带的槽号分布二、叠绕组叠绕组：绕组嵌线时，相邻得两个串联线圈中，后一个线圈紧“叠”在前一个线圈上。图4-4三相双层叠绕组的A绕组的展开图极相组的电动势、电流方向与极相组的电动势电流方向相反。为避免电动势或电流所形成的磁场互相抵消，串联时应将极相组和极相组反向串联，即首－首相连把尾端引出，或尾－尾相连把首端引出。并联支路数4.3正弦磁场下交流绕组的感应电动势推导气隙磁场为正弦分布时，定子绕组内的感应电势：一根导体感应电势线圈感应电势绕组感应电势一、导体的感应电动势1、电动势的波形可知感应电势波形取决于磁密波形假设气隙磁通密度沿定子内径的分布为：气隙

6、磁通密度的幅值距离原点的电角度则N极下感应电势方向为“⊙”S极下感应电势方向为“×”原点以导体1为例，设时，导体处于原点。则导体中的感应电势为气隙磁场的旋转角频率（rad/s）有效值原点可见若磁场为正选分布，且恒速旋转，则定子导体中的感应电势是随时间正选变化的交流电势。2、正弦电动势的频率若是2对极电机，磁场每旋转一圈时定子感应电势会交变2次。依此类推，若是p对极电机，磁场每旋转一圈时定子感应电势会交变p次。因此设磁场的旋转速度为时，感应电势频率为我国工业标准频率为50Hz，所以感应电势频率也应是50Hz。磁场旋转速度为：原点称之为同步转速。3、

7、导体电动势的有效值二、整距线圈的电动势由于是整距线圈，所以线圈的一个线圈边若在N极下，则另一边肯定在S极下。即感应电势互差180°，大小相等，方向相反。若线圈是单匝，则整距线圈电势为单匝整距线圈感应电势有效值为若线圈为匝，则整距线圈感应电势有效值为三、短距线圈的电动势，节距因数由于是短距线圈，所以线圈的两个线圈边感应电势若线圈是单匝，则短距线圈电势为单匝短距线圈感应电势有效值为若线圈为匝，则短距线圈感应电势有效值为相位差为基波节距因数四、分布绕组的电动势，分布因数原点一个极下属于同一相的线圈有个由于每个线圈放在不同槽内，而线圈的空间位置不会相同，

8、这样每相就形成分布绕组（相反：集中绕组）每极每相线圈内个线圈串联，形成合成电势，其有效值为式中，—外接圆的半径。图4-10极相组的合成电