交流电机磁动势课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章交流绕组的磁动势,主要内容,1 单相绕组的磁动势脉振磁动势,2 三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,目的：,研究交流绕组磁势的大小、性质和在气隙中的分布规律。,交流电流的磁势比较复杂，,它不仅是时间函数，而且是空间函数。,假设,绕组中的电流随时间按正弦规律变化，不考虑高次谐波电流；,槽内电流集中在槽中心处；,定、转子间气隙均匀，不考虑由于齿槽引起的气隙磁导变化，即气隙磁导是常数；,铁芯不饱和，忽略定、转子铁芯的磁压降。,导体 线圈 线圈组 三相对称绕组,从简单到复杂,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,脉振磁势,旋转磁势,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,S,N,A,X,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,F,可认为磁动势主要消耗在两个气隙中,N,c,i,c,/2,A,X,A,x,fc,（N,c,i,c,/2）,S,N,A,X,假定线圈匝数为,N,c,，,电流为,i,c,，则线圈产生的磁势,f,c,=,N,c,i,c,。,按全电流定律，在磁场中沿闭合路径的磁位降应等于该闭合磁力线的全电流：,N,c,i,c,。,由于它两次经过气隙，忽略铁心磁位降，则每个气隙磁势应为：,f,c,=,N,c,i,c,/2。,以此类推，整个气隙中的磁势大小均为,f,c,=,N,c,i,c,/2。,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整距线圈的磁动势,每个气隙上的磁动势为：,它不仅是时间函数，而且是空间函数。,S,N,A,X,时间函数,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的空间函数,取绕组轴为纵坐标轴,y,，铁心内圆周长为横轴,N,c,i,c,/2,A,X,A,fc,（N,c,i,c,/2）,S,N,A,X,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的空间函数,S,N,A,X,=0,整个磁势的高度随时间作正弦变化，但空间位置不变,脉振磁势,，脉振磁势的频率取决于线圈中电流频率。,F,c,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的波形,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的波形,电流随着时间按正弦规律变化，则矩形波的幅值大小随时间按正弦规律变化,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,以基波为例 既是,时间的函数,，又是,空间的函数。,当,一定,，在一个固定位置，即其磁势的大小随时间为余弦变化。,当,t,一定,，在一个固定时刻，在整个气隙，其磁势呈正弦变化。,f(,t,),x,F,m,1,t,1,t2,t3,t4,0,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,（1）当,t,一定时，即磁势在空间随,为正弦分布；当,一定时,，,在时间上随,t,按正弦规律振动。,（2）不论何时，,f,1,有正、负最大值 ,脉振,磁势,结论：,f(,t,),t,1,t2,t3,t4,0,2,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,q,个脉振磁势在空间相差,个槽矩角,S,N,A,X,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,线圈组基波磁动势幅值为,F,q,1,=,qF,c,1,K,d,1,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,二、线圈组的磁动势,线圈组基波磁动势幅值为,分布因数,F,q,1,=,qF,c,1,K,d,1,单层线圈组基波磁动势瞬时值为,短距系数,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,p,对极电机有,p,个（单层）线圈组（每组,q,个线匝）串联或并联，组成,a,条并联支路，构成相绕组,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,每相绕组基波磁动势瞬时值为,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,四、单相绕组的磁动势及其性质,每相绕组基波磁动势幅值为,F,ph,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,五、单相基波脉振磁动势的分解,单相脉动磁动势的分解,1.,(1),(2),(3),(4),(5),随着,t,的增加，可看成整个波形在右方前进及在圆周为旋转波。,2.,随着,t,的增加，可看成整个波形在左方前进及在圆周为旋转波。,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,S,N,结论：,空间脉振磁势可以分解为2个旋转分量，每个旋转分量的振幅只有原脉振磁势的一半。,旋转角速度均为,且方向相反。,f,与,f,合成的,F,始终在轴线上。,单相产生的,F,为脉振，可以分解为2个旋转分量,f,与,f,。只是一种分析方法，并非说单相产生的,F,既是脉振又是旋转磁势。,当,f,与,f,同时出现在,=,/2,时，合成,F,有最大值。,t,t,F,F+,F-,=0,=,的正方向,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,五、单相基波脉振磁动势的分解,则转速,n,1,为,n,1,为旋转磁势的同步转速,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,A,Y,C,B,Z,X,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,X,B,Z,A,Y,C,A,X,Y,C,B,Z,A,X,Y,C,B,Z,产生圆形旋转磁场,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,旋转电枢磁势的形成,31,32,33,34,35,36,37,38,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,S,N,A,X,A,B,C,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,二、用数学去分析三相合成基波磁动势,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,结论1,结论2,t,=,电流相序决定旋转磁势转向,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,结论3,t,=,则转速,n,1,为,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,结论,