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1、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,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,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,一、整
2、距线圈的磁动势,可认为磁动势主要消耗在两个气隙中,假定线圈匝数为Nc,电流为ic,则线圈产生的磁势fc=Ncic。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:Nc ic。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:fc=Ncic/2。以此类推,整个气隙中的磁势大小均为fc=Ncic/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。,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,6.1单相绕组的磁动势脉振磁动势,磁动势的空间函数,=
3、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。,Fc,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,Fm1,t1,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;
4、当一定时,在时间上随 t按正弦规律振动。(2)不论何时,f1有正、负最大值 脉振磁势,结论:,f(,t),t1,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,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,Fq1=qFc1Kd1,6.1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,Fq1=qFc1Kd1,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
5、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Fph,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。,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
6、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n1为,n1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,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,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,31,旋转电枢磁势的形成,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,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n1为,6.2三相绕组基波合成磁动势圆形旋转磁动势,结论,