交流电机绕组的基本理论.ppt

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1、第四章交流电机绕组的基本理论是交流电机（感应电机和同步电机）的共同问题三相交流绕组的结构；三相交流绕组产生的磁势分析；三相交流绕组产生的感应电势分析；一、基本要求：电气要求：1、绕组产生的电动势（磁动势）接近正弦波---谐波分量少。2、三相绕组的基波电动势对称3、一定导体数下，产生尽可能大的基波电动势4.1交流绕组的基本要求二、设计原则：1、正弦分布磁场在导体中产生正弦波电动势2、用槽电势星形图分布保证三相绕组的感应电动势对称3、采用600相带可获得尽可能大的基波电动势三、交流电机的电枢绕组基本概念：★线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的排列和联结。线圈可以

2、区分为多匝线圈和单匝线圈。与线圈相关的概念包括：有效边；端部；线圈节距等★极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围；用长度表示/用槽数表示；★电角度：转子铁心横截面是一个圆，其几何角度为360度。从电磁角度看，一对N,S极构成一个磁场周期，即1对极为360电角度；绕组基本概念（1）电机的机对数为p时，气隙圆周的角度数为p×360电角度。单层绕组一个槽中只放一个元件边；双层绕组一个槽中放两个元件边。单层绕组和双层绕组一个槽所占的电角度数称为槽距电角，用α1表示；一个槽所占的机械角度数称为槽距角，用α表示；每个极域内每相所占的槽数称为每极每相槽数，用q表示。槽距角，相数，每极每相槽数均匀原则

3、：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等；对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开120电角度。电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。如线圈的一个边在N极下，另一个应在S极下。四、交流绕组的构成原则交流绕组单层绕组双层绕组同心式绕组链式绕组交叉链式绕组等元件式整距叠绕组双层叠绕组双层波绕组交流绕组的形式双层叠绕组五、槽电动势星形图和相带划分体（槽号）是如何分配的。现以一台相数，极数，槽数的定子来说明槽内导体的感应电动势和属于各相的导定子每极每相槽数：式中，Z—定子槽数；p—极对数；m—相数

4、。相邻两槽间电角度：此角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。（2）、槽电动势的星形图槽内导体感应电动势的相量图，亦称为槽电动势星形图。以A相位例，由于，故A相共有12个槽相带：每极下每相所占的区域。A相带：1、2、3线圈组（）与19、20、21（）X相带：10、11、12（）与28、29、30（）将四个线圈组按照一定的规律连接，即可得到A相绕组。600相带：如图同理，B相距离A相电角度处，C相距离A相电角度处，可按图所划分的相带连成B、C相带绕组：每个相带各占电角度。两相绕组。由此可得到一个三相对称绕组。采用600相带可获得较大的基波电势每等份1200（称1200相带），将每个相带内的

5、所有导体电动势相量正向串联起来，得到相电动势。1200相带：如图实例：Z=24，2p=4，整距，m=3双层叠绕组分极分相：将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S极相邻分布）并标记假设的感应电势方向；将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电角度。4.2三相交流绕组每极每相槽数根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合一个线圈）；以上层边所在槽号标记线圈编号；将同一极域内属于同一相的某两个线圈边连成一个线圈（共有q个线圈，为什么？）；将同一极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）；以上连接应符合电势相加原则。连线圈和线圈组线圈节距将属于同一相的2p个线圈组

6、连成一相绕组，并标记首尾端。串联与并联，依照电势相加原则。最大并联支路数a＝2p按照同样的方法构造其他两相。连三相绕组。将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组。连相绕组A相连接连三相绕组三相连接三相Y连接◆机械旋转磁场(如:旋转磁极式同步电机的磁场)◆电气旋转磁场三相对称交流绕组通入三相对称交流电流会产生电气旋转磁场；交流绕组处于旋转磁场中,切割旋转磁场，产生感应电势。旋转磁场是交流电机工作的基础。在交流电机理论中有两种旋转磁场：4.3交流绕组的电动势4.3.1正弦分布磁场下的绕组电动势动画２　2极机械旋转磁场动画３2极电气旋转磁场交流绕组的构成：导体--线圈--线圈组--一相绕组

7、--三相绕组。线圈节距感应电势随时间变化的波形和磁感应强度在空间的分布波形相一致。只考虑磁场基波时，感应电势为正弦波。一、导体中的感应电势感应电势的波形磁场转过一对极，导体中的感应电势变化一个周期；磁场旋转一周，转过p（电机的极对数）对磁极；转速为n（r/min)的电机，每秒钟转过(pn/60)对极；导体中感应电势的频率f=(pn/60)Hz.问题：四极电机，要使得导体中的感应电势为50Hz,转速应为多少？感应电势的频率感应电势的大小导体感应电