电机与电力拖动第6章(交流电机的共同理论)

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1、交流电机基础第六章交流电机的共同理论绕组、电势和磁势交流电机绕组构成原则三相单层绕组*三相双层绕组交流电机绕组磁势交流电机绕组电势交流电机的共同理论绕组、电势和磁势本章要求：掌握交流电机三相绕组构成原则。能够绘制三相单层同心式分布绕组展开图。掌握基波磁场下集中、分布绕组线圈组电势计算。熟悉基波磁场下双层、短距分布绕组相电势计算。掌握单相绕组产生脉振磁势及其主要结论。熟练掌握单相绕组产生脉振磁势基波可以分解为两个转向相反的旋转磁势。掌握三相绕组产生旋转磁势的条件、性质及其主要结论。熟练掌握三相对称绕组产生圆形旋转磁势基波的大小、转向、速度。交流电机同步发电机同步电动机同步电机异步发电机(性能较

2、差）异步电动机异步电机同步电机异步电机异步电机特点：结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉，但它是感性负载，使电网功率因数变坏，调速性能差。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一、同步发电机工作原理定子绕组如图排列；转子磁极在外力作用下旋转，定子绕组切割气隙磁场，产生电势。上下第一节交流电机ZCBYXANSn电势频率fN=50Hzn转子每分钟的转速，p极对数p=1,n=3000rpm;p=2,n=1500rpm;p=3,n=1000rpm;AnN1S1N2S2上下或同步发电机定子结构上下二、异

3、步电动机的工作原理n有功i2SNn1e2femT原理视频第二节三相交流电机的定子绕组异步电动机的工作磁场（主磁场）是一种旋转磁场，是依靠定子绕组中通以交流电流来建立的。因此，定子上的三相绕组必须保证当它通以三相交流电流后，其所建立的旋转磁场具有一定的极数、一定的大小，并且在空间的分布波形接近正弦波形，而且由该旋转磁场在绕组本身中所感应的电动势也是对称的。这种旋转磁场由旋转磁动势来建立，那么对磁场的要求，也就是对磁动势的要求。交流电机包含异步机和同步机。其定子结构相同，都由定子铁芯和定子绕组组成；它们的绕组、电势、磁势都相同。一、交流绕组构成原则1、每相绕组产生的相电势应为正弦，且数值尽可能大

4、。2、各相绕组的电势、电阻和电抗在数值上尽可能相等，感应电势在相位上也要对称，即在时间上互差120º电角度。上下3、端接线尽可能短，节约铜线，减小损耗。4、元件制造方便，嵌线工艺方便，便于保证质量和节约制造工时。二、绕组基本知识极距是指每一磁极所占定子内圆周的距离，即有节距y是指线圈两有效边之间的距离。单层绕组是整距绕组，即有y=τ每极每相槽数q是指一个磁极下一相绕组所占有的槽数，即有：相带：是指一相绕组在一个磁极下连续所占的范围。机械角：电机圆周空间角度为360°或为2π弧度，称这种角度为机械角。对于一对磁极由N→S→N变化一周相当于360°电角度或为2π电弧度。当电机有p对磁极时，电角度

5、=p×机械角。分析：每一磁极占180°电角度，三相绕组的每相绕组在一个极下只占三分之一，即60°相带。P=2时，绕组的排列A1每对磁极下，都应有一个ABC三相绕组，其排列顺序在一对磁极下应对称。B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y2结论：三相绕组排列顺序为：每对磁极下，六个绕组边在空间沿转子转向排列顺序为：A、Z、B、X、C、Y；且互差60º电角度。上下电角度=机械角度pA1X1每相绕组不可能放在一个槽中，应均匀放在相邻的几个槽中，串联在一起。每极每相槽数q=总槽数Z2pmP：极对数；m：相数。上下线圈节距Y1:一个线圈的两个有效边之间的距离。上下绕组编绕方法有：同心式和叠绕AX同心

6、式AX叠绕上下单匝二、三相单层交流绕组一交流机：Z=24，P=2，m=3，画出单层同心式绕组展开图。1、画出结构图，标出槽号A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y21234567891011121314151617181920212223242、标出AZBXCY的位置上下每相绕组由两个线圈组组成。如:A1X1，A2X2；组成A相。其中A1X1，A2X2感应的电势相同。每个线圈组由两个线圈组成，1，2；7，8；组成A1X1线圈组。上下3、画出绕组展开图13，14；19，20；组成A2X2线圈组。A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y21234567891011121314151

7、61718192021222324A1B1Z1X1C1Y1A2Z21234567891011121314151617181920212223241234567891011121314151617181920A1X1A2X2AX绕组展开图上下当定子每相绕组AX、BY、CZ匝数相同，六个绕组端在空间沿转子转向排列顺序为：A、Z、B、X、C、Y；且互差60º电角度时，三相电势为对称电势。电角度=机械角度p上下第三