交流电机绕组的电动势和磁动势.ppt

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1、第四章交流电机绕组的电动势和磁动势4.1交流电机的工作原理、对绕组的基本要求4.2交流电机绕组的绕制方法、电动势4.3交流电机绕组的磁动势主要内容：介绍交流同步电机和异步电机的工作原理；分析电枢绕组的绕制方法以及电动势的计算方法；分析电枢绕组产生磁动势的大小、波形、性质。4.1交流电机的工作原理，对绕组的基本要求异步电机交流电机同步电动机同步电机同步发电机异步电动机异步发电机主要作为发电机，产生交流电能用于大型而又不要求调速的生产机械主要作为电动机，拖动各种生产机械用的很少一、交流电机的基本工作原理（1）同步电机的基本工作原理组成

2、定子转子定子铁心（电枢铁心）定子绕组（电枢绕组）转子铁心主磁极永久磁铁励磁绕组：通以直流电流以同步发电机为例说明其工作原理原动机水轮机汽轮机汽油机、柴油机方向由右手定则确定—导体感应电动势的瞬时实际方向导体感应电动势的频率：每秒电动势变化的周期数当同步发电机由原动机拖着主磁极以恒转速相对于定子逆时针旋转时，根据电磁感应定律，则与磁感应线、导体运动方向垂直的导体中感应电动势的大小用公式表示为当电动机的定子三相绕组里通以频率为的三相交流电，则电机的转速为当主磁极的极对数一定时，电机的转速和频率之间有着严格的关系，这种关系称为同步关系。（

3、2)异步电机的基本工作原理组成定子转子定子铁心（电枢铁心）定子绕组（电枢绕组）转子铁心转子绕组绕线式绕组:电线绕制而成,Y联接,滑环引出,外接电阻鼠笼式注：转子绕组是个自己闭合的短路绕组鼠笼式转子绕线式绕组以三相异步电动机为例说明其工作原理当三相绕组通以三相电流时，产生一个旋转磁场，转子上的导体切割磁力线，产生感应电动势，这里认为导体中的电流与感应电动势同方向，根据电磁力定律可知：与磁感应线、导体运动方向垂直的导体受到的电磁力大小用公式表示为方向由左手定则确定电机运行时，转子的转速不会等于旋转磁场的转速所以称为异步电机按槽内层数分为

4、：单层、双层、单双层二、交流绕组的分类按相数分为：单相、三相、多相每极每相槽数q：整数槽、分数槽三、对交流绕组的要求1.在导体数一定的情况下，能得到较大的基波电动势和基波磁动势2.三相绕组对称（即保证各相电动势、磁动势对称，电阻电抗相同）3.合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形，谐波分量要小。5.绝缘可靠、机械强度高、散热条件好、制造方便4.铜耗减小，用铜量减少。总之：对三相交流电机，要求三相绕组能感应出波形接近正弦、有一定数值的三相对称电动势；当三相绕组中流过三相对称的电流时，能产生接近圆形的旋转磁动势。四、绕组的基本概念1.

5、极距τ：2.线圈节距y1：一个线圈的两个有效边之间的距离。y1=τ整距线圈；y1<τ短距线圈；y1＞τ长距线圈。3.槽距角α（电角度）：6.并联支路数a8.极相组——将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。计量电磁关系的角度称为电角度（电气角度）。电机圆周在几何上占有角度为360°，称为机械角度。而从电磁方面看，一对磁极占有空间电角度为360°。一般而言，对于p对极电机，电角度=pX机械角度。4.每极每相槽数q:5.电角度=pX机械角度7.相带：每极每相槽数连续占有的区域。

6、60度相带、120度相带、30度相带。9.线圈组数=线圈个数/q4.2交流电机绕组的绕制方法、电动势导体电动势线匝电动势线圈电动势绕组电动势一、一根导体的电动势3.空间位置相差电角度的两根导体,其基波感应电动势在时间上亦相差电角度.顺转子转动方向看,导体的空间位置是超前者,感应电动势在时间上是滞后的。1.电动势频率：2.电动势波形：由e=BLV可知，由气隙磁密沿气隙分布的波形决定；4.基波电动势大小：5.谐波电动势大小：三、整距线圈感应电动势二、整距线匝感应电动势设线圈为Nk匝数，则有：四、三相单层集中整距绕组按照三相交流发电机来安

7、排三相对称绕组，所设计的绕组能够发出三相对称的基波电动势。单层绕组的每个槽内只放一个线圈边，电机的线圈总数等于定子槽数的一半。五、三相单层分布绕组（1）每个槽内只有一个整距线圈，嵌线方便，可提高工效。（2）线电动势中不存在3的倍数次谐波电动势（4）散热困难（3）波形不好特点：1.电动势星形相量图星形相量图：按照相邻两槽导体的基波电动势相量相差α电角度的规律，画出全部电机的槽导体基波电动势相量图，叫做星形相量图。例：一台三相同步发电机的定子槽内导体沿电枢内圆周均匀分布，已知2p=4,电枢槽数Q=24,转子磁极逆时针方向旋转，试绘出槽电

8、动势星形图。解：先计算槽距角：槽电动势星形图的一个圆周的距离使用电角度360度，即一对磁极的距离。所以，1—12号相量和13—24重合。一般来说,当用相量表示各槽导体的感应电动势时,由于一对磁极下有Z/P个槽,因此一对磁极下的Z/P个