《交流绕组的磁动势》ppt课件

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1、第十一章交流绕组的磁动势11-1单层集中整距绕组的一相磁动势11-2单层整距分布绕组的一相磁动势11-3双层短距分布绕组的一相磁动势11-4三相绕组的磁动势小结第十一章交流绕组的磁动势基本要求：1.掌握单相绕组基波磁动势的表达式及其特点2.掌握脉振磁动势和旋转磁动势之间的关系3.掌握三相绕组合成基波磁动势的表达式及其特点单层集中整距绕组的一相磁动势三相绕组的磁动势单层分布整距绕组的一相磁动势双层分布短距绕组的一相磁动势单相绕组的磁动势11-1单层集中整距绕组的一相磁动势假设条件：绕组中的电流随时间按余弦规律变化；槽内电流集中在槽中心

2、处；定、转子间的气隙均匀，不考虑由于齿槽引起的气隙磁阻变化，即认为气隙磁阻是常数；铁芯不饱和，因此可忽略定、转子铁芯的磁压降。1.磁动势表示方法定子采用三相单层绕组，Q=6，p=1。q=1，每相绕组为一个整距线圈，线圈匝数为NK。XANSXA在线圈AX中通以交流电流iK后，建立起一个两极磁场，由全电流定律得忽略铁磁材料中的磁压降，则每个气隙消耗的磁动势为。规定气隙磁动势的正方向：磁力线出定子进转子。气隙磁动势的空间分布表达式：+A展开方向整距线圈的磁动势沿气隙圆周的分布为一矩形波。矩形波磁动势的幅值。应用傅里叶级数对矩形波磁动势

3、进行分解，得式中，v=1称为基波，v=3，5，7…称为谐波。2.用傅里叶级数分解矩形波磁动势AXA谐波磁动势的幅值当线圈电流iK随时间作余弦变化时，即矩形波磁动势的幅值3.线圈中通以交变电流产生脉振磁动势AXA对矩形波磁动势进行傅里叶分解，得1）基波磁动势基波磁动势的最大振幅AXAv次谐波磁动势的最大振幅2）v次谐波磁动势矩形波磁动势的傅里叶级数展开式：结论：整距线圈通以交流电流后产生的气隙磁动势在空间上按矩形分布，幅值随时间以电流频率脉动。v次谐波磁动势的最大振幅。基波和谐波磁动势的振幅位置均在线圈轴线+A处。矩形波磁动势

4、可以分解为基波和一系列谐波磁动势，它们在空间都按余弦分布，其极对数pv=vp，极距v=/v；它们的振幅都随时间按电流的变化规律而变化。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动势称为脉振磁动势。整距线圈通以交流电流产生的基波脉振磁动势为利用三角公式可将基波脉振磁动势分解为式中，4.脉振磁动势分解为两个旋转磁动势fK1(t,)是一个在空间余弦分布，幅值为FK1/2恒定不变，以电角速度沿的正方向移动的行波。的正波幅在处的电角速度：的转速：的性质：正转圆形旋转磁动势的正波幅在处。的电角速度：的转速：反转圆形旋转磁动

5、势的性质：fK1(t,)是一个在气隙空间余弦分布，幅值为FK1/2恒定不变，以电角速度旋转的反转磁动势波。结论：一个在空间按照余弦波分布，幅值随时间作余弦变化的脉振磁动势可以分解为两个转速相同(为，与电流的电角频率相等)，转向相反的圆形旋转磁动势，其波长与原脉振磁动势相同，幅值为原脉振磁动势最大振幅的一半。当电流为正的最大值时，脉振磁动势的振幅为最大值，此时两个旋转磁动势正好转到通电线圈的轴线处。11-2单层整距分布绕组的一相磁动势由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路，所以一相绕组的磁动势是指每对极下一相绕

6、组的磁动势。磁场分布磁动势分布两组整距线圈形成的四极磁场单层绕组：在每对极下由q个在空间依次相距电角度的线圈串联组成一个线圈组。单层分布绕组的磁动势波形（q=3）(a)各线圈的磁动势及合成磁动势各线圈的磁动势q=3，a=20，=9123单层分布绕组的磁动势为一阶梯波(b)线圈组的基波磁动势(c)用空间矢量求合成基波磁动势q=3，a=20，=9每个线圈的基波磁动势的最大振幅为线圈组的基波磁动势的最大振幅为式中，称为基波磁动势的分布因数。用相电流I、每相串联匝数N1表示时，单层整距分布绕组一相基波磁动势的最大振幅为单层绕组的每相

7、串联匝数相电流单层整距分布绕组一相v次谐波磁动势的最大振幅为式中，为v次谐波磁动势的分布因数。若绕组中通以余弦交变电流，将空间坐标的原点取在相绕组的轴线上，则单层绕组一相基波磁动势的表达式为单层绕组一相v次谐波磁动势的表达式为11-3双层短距分布绕组的一相磁动势双层绕组：每对极下有两个线圈组，每个线圈组由q个线圈串联而成。双层短距分布绕组可等效为两个在空间相距电角度的单层整距分布绕组

8、。两个单层分布绕组产生的磁动势均为阶梯波。X1X2X3X4X5X6A1A2A3A4A5A6两个阶梯波合成即得相绕组磁动势仍为阶梯波。