第4章交流绕组及其电动势和磁动势ppt课件.ppt

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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三相交流绕组的构成和连接规律，交流绕组的感应电动势和磁动势，即交流电机理论中的共同问题，亦是研究感应电机和同步电机原理的基础。交流电机的基本工作原理第一节交流绕组的构成原则和分类第二节三相双层绕组第四节正弦磁场下交流绕组的感应电动势第五节感应电动势中的高次谐波第六节通有正弦电流时单相绕组的磁动势第七节通有对称三相电流时三相绕组的磁动势交流电机的基本工作原理一、同步电机的基本工作原理n1，转子转速。p，转子极对数。感应电动势频率：v，导体与磁密的相对线速度，单位m/s。L，导体的轴向长度，单位m。bδ，导体所在处磁通密度，单位T。导体中感应电动势：同

2、步转速最简单的同步发电机模型定子定子绕组转子二、异步电机（感应电机）的基本工作原理电动机运行时：旋转磁场转速n1i，导体中感应电流，单位A。L，导体的轴向长度，单位m。bδ，导体所在处磁通密度，单位T。导体受电磁力作用：转子转速n?最简单的鼠笼型异步电动机模型定子三相对称绕组通三相对称正弦电流，在气隙中产生正弦分布的旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组导体，在闭合的转子绕组导体中产生感应电流，处于磁场中的转子导体将受到电磁力的作用。第一节交流绕组的构成原则和分类主要介绍交流绕组的构成原则和绕组的分类一、交流绕组的分类单层有同心式绕组、链式绕组和交叉式绕组双层有叠绕组和波绕组4、绕法分：3、每极

3、下每相槽数分：整数槽绕组和分数槽绕组2、层数分：单层、双层和单双层混合1、相数分：单相和多相4、绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好，制造要方便。3、绕组的铜耗要小，用铜量要省。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。1、合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正弦波，数量上以求获得较大的基波电动势和基波磁动势。二、交流绕组的构成原则第二节三相双层绕组三相绕组的材料利用率比单相绕组好，三相电机的运行性能亦比单相电机好，采用三相制还可以节约输电线路的材料，所以现代动力用中、大型电机大多做成三相电机。本节主要介绍电机槽内导体感应电动势的特点和由此产生的三相双层绕组的结构。交流

4、绕组的线圈节距：双层绕组线圈数等于槽数，即，单层绕组。短距绕组。长距绕组。，，整距绕组。双层绕组，线圈的一条边放在某一槽的上层，另一条边放在相隔一个线圈节距的另一槽的下层。3、端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。2、所有线圈具有同样的尺寸，便于制造。1、可以选择最有利的节距，同时采用分布绕组，改善电动势和磁动势波形。双层绕组的优点：机座定子绕组定子铁心一、槽电动势星形图和相带划分由于一个上层导体和一个下层导体对应一个槽，所以用槽号表示槽内导体，相应的槽内导体电动势相量称为槽相量，一个线圈上下层两个边相距一个节距且反串联，则上层槽相量也用于表示线圈相量。一台三相四极36槽的电机定子

5、来说明槽内导体的感应电动势和属于各相的导体是如何分布的：1、槽电动势星形图凸极式同步电机一对极相当于3600电角度，4极电机一周7200，沿定子表面有Q个槽相邻两槽间电角度（槽距角）α：每极每相槽数q：每个磁极下每一相绕组所占有的槽把每个极下每相槽所占的区域称为相带。1）60O相带绕组2、相带划分60O相带绕组以A相为例，在每个极下A相应有q个槽，整个定子中A相应有2pq个槽。为使合成电动势最大，在第一个N极下选取相邻的q个槽作为A相带，q个槽中上层边所在的相邻线圈串联，构成每极每相线圈组（简称极相组），合成电动势最大。相隔1800在第一S个极下选取相邻的q个槽作为X相带，q个相邻线圈串

6、联构成极相组。两极相组电动势相反，反串联后串联感应电动最大。相应的在相隔3600和5400的第二对极下得到两个极相组，最后把四个极相组按照一定的规律连接起来，即可得到A相绕组。N1（N2）S1（S2）把每个极下每相槽所占的区域称为相带。1）60O相带绕组2、相带划分60O相带绕组同样的规律，在与A相相距1200和2400处开始选取B相和C相极相组。每个绕组的每个相带各占600电角度，称为600相带绕组。通常的三相绕组都是600相带绕组.N1（N2）S1（S2）60O相带绕组与120O相带绕组合成电动势比：2）120O相带绕组120O相带绕组在一对极下连续取2q个相邻槽作为相带，构成的绕组

7、称为1200相带绕组。二、叠绕组三相四极36槽的双层绕组，为例。画展开图时，上层线圈边用实线表示，下层线圈边用虚线表示，线圈端接线上方的号为线圈号，线圈号和线圈上层边所在的槽同号。与上层边相连的出线端称为首端，与下层边相连的出线端称为尾端。叠绕组：相邻的两个线圈中，后一个线圈紧叠在前一个线圈上。NSNS1357911131517192123252729313335101112192021282930123叠绕组每极每相线圈串联时，应