交流绕组产生的磁势.pptx

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,4,章 交流电机理论的共同问题,1,第,12,章 交流绕组产生的磁势,12.1,交流电机定子单相绕组中的磁势,脉振磁势,12.3,三相绕组的基波合成磁势,旋转磁势,下一章,上一章,返回主页,2,12.1,交流电机定子单相绕组中的磁势,脉振磁势,线圈中流过余弦电流,本节分析的前提条件,定、转子铁心的磁导率,Fe,=,定、转子之间的气隙均匀,槽内电流集中于槽中心线处,整距线圈的磁场,3,1.,整距线圈的磁动势,s,f,c,O,A,X,A,4,上图为,4,极磁场的情况，其磁动势仍为周期性矩形波，幅值为,N,c,i,c,/2,。,把整距线圈产生的周期性的矩形磁动势波分解为基波和一系列的奇次空间谐波，则基波的幅值应为矩形波幅值的,4/,。,以线圈轴线为原点，基波磁动势可写为：,幅值位置：线圈轴线处；空间分布，未考虑电流的变化,5,（,1,）整距线圈磁动势的性质,结论：,波形,：整距线圈产生的磁动势是一个矩形波（方波）；,位置,：矩形波磁动势的轴线位置固定不动；,大小,：矩形波磁动势的幅值大小随时间按正弦规律脉振。,6,（,2,）矩形波磁动势的分解,s,f,c,O,A,X,A,f,c,1,f,c,3,f,c,5,7,矩形波磁动势的分解,结论：,分解,：矩形波磁动势可以分解成基波和一系列的奇数次谐波；,位置,：各次谐波磁动势的轴线位置都固定不动；,大小,：各次谐波磁动势的幅值大小随时间按同一频率脉振。,8,+,f,c,(1),（,1,）整距线圈组的磁动势,+,f,c,1,(1),f,q,1,+,f,c,(2),+,f,c,(3),f,q,+,f,c,1,(,2),+,f,c,1,(3),f,q,=,f,c,(1),+,f,c,(2),+,f,c,(3),f,q,1,=,f,c,1,(1),+,f,c,1,(2),+,f,c,1,(3),阶梯波,正弦波,2.,分布绕组的磁动势,19,整距线圈组的磁动势,+,f,c,1,(1),f,q,1,+,f,c,1,(,2),+,f,c,1,(3),f,q,1,=,f,c,1,(1),+,f,c,1,(2),+,f,c,1,(3),分布因数,20,单层整距线圈组的磁动势,21,双层整距线圈组的磁动势,既适用于单层绕组,也适用于双层绕组,仅仅是,N,的计算不同,22,（,2,）短距线圈组的磁动势,整距：,短距：,节距因数,23,3.,单相绕组的磁动势,2,p,个磁极,2,p,个磁回路,2,p,个线圈组,24,单相绕组的磁动势,其中：,25,既是时间的函数，又是空间的函数；,在空间上，按余弦规律分布；,在时间上，按余弦规律变化；,轴线位置固定不动；,幅值大小随时间按正弦规律脉振；,脉振的频率就是电流的频率。,（,1,）单相绕组的基波磁动势,驻波,26,（,2,）单相绕组的谐波磁动势,既是时间的函数，又是空间的函数；,在空间上，按余弦规律分布，其波长是基波的,1/,倍；,在时间上，依然按基波电流的频率脉振；,轴线位置固定不动。,27,（,3,）单相绕组的合成磁动势,性质,：,脉振（时间与空间的函数）,频率,：,电流的频率,位置,：,固定不动,波形,：,阶梯波,一致,：,谐波磁动势的绕组因数与谐波电动势的绕组因数相同，反映了电动势计算和磁动势计算的相似性，时间波与空间波的统一性。,28,单相绕组的合成磁动势,s,f,O,A,X,A,f,1,f,3,f,5,29,12.3,三相绕组的基波合成磁势,旋转磁势,前面,分析了单相绕组的磁势为一脉振磁动势。将三个单相磁动势相加，即得三相绕组的合成磁动势,旋转磁动势。为了清楚的理解由单相到三相合成时，脉振磁动势如何变为旋转磁动势，用解析法和图解法两种方法进行分析。,一、三相绕组的基波合成磁势,二、三相合成磁动势中的高磁谐波,解析法和图解法,内容：,分析方法：,30,1.,三相对称电流,t,i,O,i,A,i,B,i,C,i,A,i,B,i,C,大小相等，,相位互差,120,一、三相绕组的基波合成磁动势,31,2.,三相对称绕组,A,相轴,三相轴线互差,120,三相绕组有效匝数相等,三相绕组的实际匝数相等：,N,A,=,N,B,=,N,C,三相绕组的绕组因数相等：,k,wA,=,k,wB,=,k,wC,B,相轴,C,相轴,+,A,X,+,B,Y,+,C,Z,s,32,3.,三相对称绕组的基波合成磁动势,33,用解析法求合成磁动势,利用和差化积上式变为：,三式相加，可得三相的合成磁势方程式,34,s,O,f,1,三相对称绕组的基波合成磁动势,行波,F,1,为三相合成基波磁势的幅值,35,4.,三相绕组基波合成磁动势性质,比较,t,1,和,t,2,时刻的磁动势分布可以看出：,幅值不变，时间变化了,t=,角度，在空间上磁势波形沿,+s,向前移动了角度。随着时间的推移，角不断增大，即磁动势波不断地向,+s,方向移动，,（,1,）正向行波,36,是一个恒幅、正弦分布的正向行波,定子气隙呈圆柱形，因此，三相合成磁势实质上沿着气隙圆周连续推移的旋转磁动势波,-,圆形旋转磁动势,37,（,2,）基波合成磁动势的转速,s,O,f,1,n,s,n,s,-,同步转速,(,磁场的旋转速度,),38,B,轴,A,轴,C,轴,（,3,）基波合成磁动势的转向,s,O,f,1,波幅位置：,F,1,的波幅位于电流达到最大值的那相绕组的轴线上。,39,a,b,c,a,b,c,基波合成磁动势的转向,A,B,C,A,B,C,n,s,F,1,n,s,F,1,反向行波,正向行波,40,图解法,电流：首端流进，末端流出，为正值。,逆时针转,某相电流达最大值时，合成磁动势的幅值恰好在该相绕组的轴线上,41,42,43,44,45,46,47,三相对称绕组的基波合成磁动势,性质,：,在三相对称绕组中，通入三相对称电流，将产生一个基波圆形旋转磁动势；,幅值,：,其幅值的大小恒定，不随时间变化；,转速,：,其轴线位置以同步速度旋转；,方向,：,其轴线位置从电流超前相的绕组轴线转向电流滞后相的绕组轴线；,位置,：,当某相绕组的电流达到最大时，基波圆形旋转磁动势的轴线位置就与该相绕组的轴线位置重合。,48,脉振磁动势与旋转磁动势的关系,一个脉振磁动势可以分解为两个转速相同、转向相反的圆形旋转磁动势，它们的幅值均等于脉振磁动势最大幅值的一半。,正向旋转,反向旋转,脉振,49,50,第,12,章,结 束,下一章,上一章,返回主页,