交流绕组的磁势12解析课件.ppt

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1、流经异步电机定子绕组与转子绕组的电流以及同步电机定子绕组的电流是交流电流，其所产生的磁动势不仅是空间函数，且是时间函数：研究磁动势的性质、大小和分布情况。研究磁动势的空间分布规律；研究磁动势的时间变化规律。第九节正弦电流时交流绕组的磁动势1本章重点讨论的问题:单相绕组磁动势——脉振磁动势三相绕组合成磁动势——旋转磁动势要求：1.掌握磁动势的理论分析及公式；2.掌握产生各磁势的条件及特点；3.了解用三角函数和向量来表示磁动势。第九节正弦电流时交流绕组的磁动势2异步电机异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械

2、，例如：风机、泵、压缩机、机床、轻工及矿山机械、农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中的加工机械等等。异步电机也做发电机运行，在一些小型或微型水电站中，在偏远地区的独立移动电站和风力发电站中，异步发电机应用广泛。尤其是风力发电的开发和利用受到全球重视。我国制定的2020年，中国的可再生能源消费量将达到能源消费总量的15%，其中电力的20%将来自于可再生能源，实现节能减碳目标。3同步电机主要作发电机；在电力系统中以三相同步发电机为主，包括水电站、火电厂和核电站；也做电动机；同步调相机。定子绕组下线定子绕组端

3、部4单层叠绕组三相展开图，并联支路数a=1。（10kW以下的电机）5双层叠绕组A相展开图(y=7,a=2)。6分析推导过程：①单相绕组的磁势；②对称三相电流流过对称三相绕组的基波动；③不对称三相电流流过对称三相绕组的基波磁动势；④磁动势的高次谐波分量。7假设：1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的作用；2定、转子间气隙均匀，认为气隙磁阻为常数；3略去定转子铁心的磁位降，铁芯中磁阻为零。8相绕组磁动势线圈组磁动势线圈磁动势一.单相绕组的磁动势—脉振磁动势9磁力线穿过转子铁心、定子铁心和两段

4、气隙。每根磁力线所构成的磁通闭合回路的磁动势均为icNc。略去定、转子铁心中的磁阻，该磁势消耗在两个气隙中，每个气隙中消耗的磁动势为icNc/2。1个整距线圈通交流电流ic后，将产生icic一个2极磁场。1.整矩线圈磁势101.整矩线圈磁势一个线圈通电流产生的磁力线分布图11将气隙沿圆周展开，得到磁动势沿圆周的空间分布波形如图所示。气隙圆周某点的磁动势表示由该定子磁动势所产生的气隙磁通通过该点气隙的磁压降。xFcFc1.整矩线圈磁势12矩形波的高度和正负随时间变化，变化的快慢取决于电流的频率，纵坐标的正负

5、表示极性。磁动势波形为矩形波。当线圈电流ic随时间按正弦规律交变:矩形波的高度为：xFcFc1.整矩线圈磁势13每极磁势沿气隙分布呈矩形波，纵坐标的正负表示极性。由于电流随时间按正弦规律变化，所以磁势波的高度也随时间按正弦规律变化，但空间位置固定不变（磁轴不变）。脉动的频率决定于电流的频率。矩形波可分解为基波及各次谐波。xxFcFc性质：脉动磁动势1.整矩线圈磁势14将坐标原点取在线圈AX的A点上，利用傅里叶级数将该磁动势波形展开为如下级数形式：xFcFcfc1.整矩线圈磁势151.整矩线圈磁势16AXA

6、XNcIc/2Fc1Fc3Fc518003600/3ν=1称为基波，ν=3，5，7...称为谐波,1.整矩线圈磁势17基波磁动势表达式：基波：在空间的任何一点，磁势的大小随时间按正弦规律变化。这种空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变化的磁势称为脉振磁动势。x基波在空间按正弦分布；在时间上，任何一个位置的磁动势都按正弦变化。所以基波是一个正弦分布的正弦脉振磁动势。1.整矩线圈磁势18正弦电流产生的脉振磁动势1.整矩线圈磁势19极对数为p，基波磁势沿气隙圆周例如:p=2的2个整距线圈。有p个完整的

7、正弦波。1.整矩线圈磁势204极电机单层绕组（q=1）的脉振磁势xx1.整矩线圈磁势21以Z=18，p=1的三相单层绕组为例。每相有1个线圈组，q=3，每个线圈组有3个整距线圈。A1X1、A2X2、A3X3串联成一个线圈组，构成A相绕组。A相通交流电流ic后，产生一个2极磁场。2.单层整矩线圈组的磁势22展开图截面图x2.单层整矩线圈组的磁势23采用磁势迭加原理，三个线圈分别产生矩形波磁势。磁势波形一样，依次位移槽距电角α度。各线圈磁势的基波分量为空间分布正弦波，和时间相量相似，可以用空间矢量来表示。磁势

8、空间矢量的长度代表幅值的大小，矢量的位置代表幅值所处的空间位置。xxxx2.单层整矩线圈组的磁势2.单层整矩线圈组的磁势25将各线圈的基波磁势矢量相加得到分布线圈组磁势基波矢量。考虑到一般情况，对于q个线圈构成的线圈组，与线圈组电势的推导相似，可推导出单层分布相绕组合成磁势基波幅值。2.单层整矩线圈组的磁势262.单层整矩线圈组的磁势R0Fc1Fc1Fq1qRkq1为基波磁势的分布系数，同电势的分布系数具有相同的物理