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1、第8章 交流电机绕组的磁动势,8.1 单相绕组的脉振磁动势8.1.1 整距线圈的磁动势,图8.1 整距线圈的磁动势,磁动势的最大幅值Fcm为,(8-3),(8-2),(8-1),图8.2 矩形波分解成基波及谐波,整距线圈磁动势瞬时值的表达式为8.1.2 单层绕组一相的磁动势求线圈组的电动势相似，可得单层一相绕组磁动势基波幅值为,(8-4),(8-5),(8-6),图8.3 单层绕组线圈组的磁动势,式中 基波磁动势的分布系数。若p为电机极对数，N为每相串联匝数，I为相电流，a为每相并联支路数，则单层绕组 中 即，代入式(8-6)，可得,(8-7),同理可导出单层绕组一相绕组磁动势的高次谐波幅值为
2、式中 v次谐波的分布系数。若空间坐标的原点取在相绕组的轴线上，则单层绕组一相磁动势的瞬时值表达式为,(8-8),8.1.3 双层绕组一相的磁动势在双层绕组中，,即,(8-9),(8-10),图8.4 双层短距绕组一相的磁动势,，代入式(8-10)，可得同理可导出双层短距绕组一相磁动势的高次谐波幅值为若空间坐标的原点取在一相绕组的轴线上，,(8-11),(8-12),可得一相绕组磁动势瞬时值的一般表达式为8.1.4 单相绕组脉振磁动势的分解单相脉振磁动势基波的表达式为,(8-13),(8-14),式中。利用三角恒等式，可将式(8.14)写成为,图8-5 一个脉振磁动势分解为两个旋转磁动势(a)t
3、=90(b)t=150(c)t=180(d)t=210(e)t=270,(8-15),其旋转角速度为若以旋转速度表示，则8.2 三相绕组合成磁动势的基波8.2.1 数学分析法若把空间坐标的原点取在A相绕组的轴线,(8-16),上，并把A相绕组电流为零的瞬间作为时间的起点，则A、B、C三相绕组各自产生的脉振磁动势的基波表达式为将每相脉振磁动势分解为两个旋转磁动势，得,(8-17),三相合成磁动势的基波为式(8.18)中的三式相加。由于后三项代表的三个旋转波空间互差120，其和为零，故得三相合成磁动势基波为,(8-18),(8-19),图8.6 三相合成磁动势的基波,式中F1为三相合成磁动势基波的
4、幅值，即8.2.2 矢量合成法(1)各相磁动势用脉振磁动势表示的矢量合成(2)各相磁动势用两个旋转磁动势表示的矢量合成,(8-20),图8.7 每相脉振磁动势分解为两个旋转磁动势的三相合成磁动势,8.3 时间相量和空间矢量,图8.8 时空矢量图(a)t=0,iA=Im(b)t0,*8.4 椭圆形旋转磁动势式中，+、-分别为A相正序、负序电流的初相角。三相对称绕组通以不对称三相电流时，产生的合成磁动势基波为,(8-21),(8-22),(8-23),图8.9 不对称电流产生的正、反转磁动势及合成磁动势,*8.5 三相绕组合成磁动势的高次谐波三相电流仍互差120，而三相绕组的空间位置对高次谐波来说
5、应互差v120，故三相谐波磁动势及其分解的一般表达式可表示为,8.5.1 3次及3的倍数次谐波将v=3及3的奇倍数代入式(8-24)可见，三个正转波与三个反转波均在空间互差120，合成结果为零。即 f3k(t,)=0式中k=1,3,5,。,(8-24),(8-25),8.5.2 5次及v=6k-1次谐波将v=5及v=6k-1(k为正整数)代入式(8-24)可见，三个正转波在空间互差120，合成结果为零；而三个反转波在空间同相位，合成结果为一相反转波的3倍。即8.5.3 7次及v=6k+1次谐波将v=7及v=6k+1(k为正整数)代入式(8-24)可,(8-26),见，三个正转波在空间同相位，三个反转波在空间互差120，故合成磁动势为一相正转波的3倍。即根据上述分析，可得三相合成磁动势的一般表达式为,(8-27),(8-28),图8.10 两相对称绕组,图8.11 三相Y接一相断线时的磁动势,图8.12 三相Y接一相反接时的磁动势,图8.13 三相接内部一相断线时的磁动势,
