交流绕组中的感应电势

《交流绕组中的感应电势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1第11章交流绕组中的感应电势11.1一个绕圈的感应电势11.2交流分布绕组的感应电势11.3高次谐波电势及其削弱方法下一章上一章返回主页211.1一个线圈的感应电动势交流绕组的感应电势：旋转磁场是交流电机工作的基础。在交流电机理论中有两种旋转磁场:机械旋转磁场:通过原动机拖动磁极旋转可以产生机械旋转磁场.电气旋转磁场: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两种旋转磁场尽管产生的机理不相同，但在交流绕组中形成的电磁感应效果是一样的。交流绕组处于旋转磁场中，并切割旋转磁场，产生感应电势。电气旋转磁场机械旋转磁场旋转磁

2、场3在交流电机中有一以ns转速旋转的旋转磁场，本节讨论旋转磁场在空间正弦分布时，交流绕组中感应电势的公式。计算思路：一根导体一匝线圈一个线圈分两种情况，整距线圈和短距线圈Nc匝多个一个极绕组分两种情况，集中绕组和分布绕组。一相绕组根据串并联公式计算4一、导体的感应电势E11、感应电势的波形下图为一台两极交流发电机，转子是直流励磁形成的主磁极（简称主极）定子上放有一根导体，当转子由原动机拖动以后，形成一旋转磁场。定子导体切割该旋转磁场感应电势。5设主极磁场在气隙内按正弦规律分布(实际主极磁场还含有大量谐波)B1：磁场幅值：离开原点的电角度坐标取在转子上

3、，原点位于极间位置。为方便分析，把主极视为不动，导体向转向相反的方向旋转，则导体中的感应电动势是交流电动势。设t=0时，导体位于极间、将要进入N极的位置，转子旋转的角频率为（每秒电弧度）。当时间为t时，转子转过，且=t。则导体感应电势为：由上式可见导体中感应电势是随时间正弦变化的交流电动势。62.正弦电势的频率f：若p=1，电角度=机械角度，转子转一周感应电势交变一次，设转子每分钟转ns转（即每秒转ns/60转），于是导体中电势交变的频率应为：若电机为p对极，则转子每旋转一周，导体中感应电势将交变p次，此时电势频率为在我国工业用标准频率为50H

4、z，所以当73.导体电势有效值Oωt360°180°e1bOαπ2πB1Bav8二、整距线圈的感应电动势Ec1则线圈的一根导体位于N极下最大磁密处时，另一根导体恰好处于S极下的最大磁密处。所以两导体感应电势瞬时值总是大小相等，方向相反，设线圈匝数Nc，则整距线圈的电势为E”1·y1=τE”1·E’1·E’1·-E”1·Ec1·NSEc1·9三、短距线圈的电动势，节距因数E”1·y1<τE”1·E’1·E’1·NS一个短距线圈如果有Nc匝：-E”1·Ec1·基波节距因数pitchfactor10kp1表示线圈采用短距后感应电势较整距时应打的折扣可见采用短

5、距线圈后对基波电动势的大小稍有影响，但当主磁场中含有谐波时，它能有效地抑制谐波电动势（后述），所以一般交流绕组大多采用短距绕组。当时，＝1当时，例如：11每极下每相有一个线圈组，线圈组由q个线圈组成，且每个线圈互差电角度，由于每个线圈嵌放在不同的槽内，线圈的空间位置互不相同，这样就构成了分布绕组。(与此对应的是集中绕组)1211.2交流分布绕组的感应电动势13一个极相组由q个线圈串联组成，每个线圈电动势有效值Ec1均相等，相位相差角。1415其中kq1：基波分布因数q个线圈分布在不同槽内，使其合成电动势小于q个集中线圈的合成电动势qEc1，所以kd

6、1<1分布因数kd1可理解为各线圈分布排列后感应电势较集中排列时应打的折扣。因此一个极相组的电动势Eq1为qNc为q个线圈的总匝数；kw1为绕组的基波绕组因数，等于基波节距因数和基波分布因数乘积即考虑了短距和分布后整个绕组合成电势所打的折扣。16五、相电动势和线电动势根据设计要求，将线圈组串联或并联起来得一相的绕组，只要将每相串联总匝数代入线圈组方程中便得一相绕组的电势。设一相绕组串联总匝数为N17（1）单层绕组每对极具有一个线圈组，p对极时每相有p个线圈组，即pq个线圈，若并联支路数为a，每个线圈为NC匝，则每条支路串联匝数为（2）双层绕组p对极有2

7、p个线圈组，即2pq个线圈求出相电势后，根据“星”或“角”的接法，可求出线电势18对星形连接：线电势对角形连接：线电势将式与变压器中感应电势有效值的计算比较，公式在形式上相似，只是多了一个绕组因数kw1，如kw1=1两个公式完全一致，这也与实际相吻合，变压器绕组是整距集中的。191.高次谐波电动势的计算2011.3高次谐波及其削弱方法相电动势：线电动势：Δ连接：Ｙ连接：abcEa3·Eb3·Ec3·I3Δ·交流发电机一般采用对于线电势无论是角接还是星接，均无3及3的倍数次谐波。注：212.高次谐波电动势的危害使发电机的电动势波形变坏，影响供电质量；使发

8、电机附加损耗增加，效率降低，温升增高；使感应电动机产生有害的附加转矩和损耗；对附近的通讯线路产