交流绕组产生的磁势

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1、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212.1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μFe=∞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31.整距线圈的磁动势θsfcOAXA4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Ncic/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/π。以线圈轴线为原点，基波磁动势可写为：幅值位置：线圈轴线

2、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θsfcOAXAfc1fc3fc57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+·fc(1)（1）整距线圈组的磁动势+·fc1(1)fq1+·fc(2)+·fc(3)fq+·fc1(2)+·fc1(3)fq=fc(1)

3、+fc(2)+fc(3)fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(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+·fc1(1)fq1+·fc1(2)+·fc1(3)fq1=fc1(1)+fc1(2)+fc1(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233.单相绕组的磁动势2p个磁极2p个磁回路2p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；

4、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/ν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θsfφOAXAfφ1fφ3fφ52912.3三相绕组的基波合成磁势—旋转磁势前面

5、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：301.三相对称电流ωtiOiAiBiCiAiBiCω大小相等，相位互差120°一、三相绕组的基波合成磁动势312.三相对称绕组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：NA=NB=NC三相绕组的绕组因数相等：kwA=kwB=kwCB相轴C相轴·+AX·+BY+·C

6、Zθs323.三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34θsOf1三相对称绕组的基波合成磁动势行波F1为三相合成基波磁势的幅值354.三相绕组基波合成磁动势性质比较t1和t2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

7、势的转速θsOf1nsns-----同步转速(磁场的旋转速度)38B轴A轴C轴（3）基波合成磁动势的转向θsOf1波幅位置：F1的波幅位于电流达到最大值的那相绕组的轴线上。39abcabc基波合成磁动势的转向ABCABCnsF1nsF1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41424344454647三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