交流电机理论的共同部分.ppt

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1、第二部分交流电机理论的共同部分1.传统交流绕组的基本要求绕组产生的电动势（磁动势）接近正弦波。(2)三相绕组的基波电动势（磁动势)必须对称。(3)在导体数一定时能获得较大的基波电动势（磁动势）。图示为一台交流发电机定子槽内导体沿圆周分布情况，定子槽Z＝36，磁极数2p＝4，已励磁的磁极由原动机拖动以转速nl逆时针旋转。假设磁场在空间正弦分布。2.槽电动势星形图（2）槽距电角——相邻两槽之间的电角度导体每转过一对磁极，电动势变化一个周期。（1）槽距角——相邻两槽之间的机械角度在一对磁极范围内，电气角度

2、等于。对于p对磁极，电气角度等于。因此上例：上例：槽1导体电动势相量用相量1表示，槽2导体电动势相量2比相量1滞后20°电角度。相量3比相量2滞后20°电角度，依次类推，可以给出36个槽导体的电动势相星，组成一个星形，称为槽电动势星形图。显然，各槽导体感应电动势大小相等，在时间相位上彼此相差20°电角度。最简单的办法就是将星形图圆周分三等分，每等分l20°(称为120°相带）。将每个相带内的所有导体电动势相量正向串联起来，得到相电动势，显然三相绕组的相电动势是对称的。利用槽电动势星形图分相可以保证三相绕

3、组电动势的对称性。采用120°相带虽然能保证三相绕组对称。但在一个相带内的所有相量分布比较分散，各相量相加后的合成相量较小，即合成电动势较小。因此一般不采用120°相带。工程上通常采用60°相带。60°相带这样来分相：将槽电动势星形分为6等分，每等分60°相带。A、B、C三个相带中心线依次相距120°，X相带中心线与A相带中心线相距180°。同样，Y相带中心线与B相带中心线相距180°，Z相带中心线与C相带中心线相距180°。采用60°相带可获得较大的基波电势。槽电动势星形图（60°相带）3.绘制电机绕

4、组展开图时的术语（1）极距τ:一个极在电机定子圆周上所跨的距离，一般以槽数计。（2）节距y1：一个线圈的两边在定子圆周上所跨的距离，一般以槽数计。y1＝τ称为整距；y1＜τ称为短距；y1＞τ称为长距。（3）每极每相槽数q：整个电机定子中每相在每个极下所占有的槽数，亦称为极相组。当q为整数时，称为整数槽绕组。当q非整数时，称为分数槽绕组。4.绘制电机绕组展开图的步骤绘槽电动势星形图；(2)分相，即分相带（一般为60°相带）；(3)绘制电机绕组展开图。绘绕组展开图就是根据星形图上分相的结果，把用于各相的导体

5、按一定规律连接起来，组成三相绕组。绘展开图时，把电枢从上面齿中心沿抽向剖开，展成一平面，磁极在上面。由于原来编号是沿反时针编的，故展开后按自左至右编号。编号的原则是线圈和线圈的上层边所在的槽编为同一号码。4.单层绕组单层绕组每槽只有一个线圈边，所以线圈数等于槽数的一半。单层绕组每槽只有一个线圈边、结构和嵌线较简单，适用于10kW以下的小型交流电机。当各相所属的槽号(即所分得相带圈边)确定后，只要按电动势相加的原则进行连接，连接的先后次序和各圈边之间的相互搭配并不影响合成电动势大小，实际中圈边之间不同的连

6、接组成的绕组形式也不同。单层绕组通常有链式、交叉式、同心式和等元件。采用何种绕组形式，与极对数p和每极每相槽数q有关，要有利于节省用铜量、并使嵌线方便等。（1）等元件单层绕组（实际中不用）Z＝24，m＝3，2p＝4，q=2（2）链式单层绕组Z＝24，m＝3，2p＝4，q=2（3）交叉式单层绕组Z＝36，m＝3，2p＝4，q=3（4）同心式单层绕组Z＝24，m＝3，2p＝2,q=45.双层绕组双层绕组的线圈数等于槽数。每个槽有上下两层。线圈的一个边放在一个槽的上层，另外一个边则放在相隔y1槽的下层。双层绕

7、组有叠绕和波绕两种，只讨论三相双层叠绕组的构成。在双层绕组中，上层线圈边的电动势星形图与槽电动势星形图完全相同。下层线圈边的位置取决于线圈的节距y1。若把各个线圈的上层边电动势矢量与下层边电动势矢量相减，便得各线圈的电动势矢量，它们也构成一个电动势星形图，相邻两矢量间相位差也是。所以在双层绕组里，槽电动势星形图中的每一个矢量既可以假定为槽内上层线圈边的电动势矢量，也可以假定为一个线圈的电动势矢量。在下面的分析中就是把它看成一个线圈的电动势矢量，如矢量l是上层边嵌于槽1的线圈的电动势矢量。双层叠绕组Z＝3

8、6，m＝3，2p＝4,q=3，y1＝7，a＝26.在正弦分布磁场下的绕组电动势讨论励磁磁动势在气隙中形成正弦波磁场的情况。（1）导体电动势（2）匝电动势、短距系数Nc匝线圈基波电动势单层绕组是整距绕组对于单层绕组来说，如链式、同心式、交叉式绕组实际端部短距了，但只是改变了各相绕组所分得相带的导体的先后连接的次序。它们仍然属于整距绕组（3）线圈组电动势（5）绕组系数（4）分布系数（6）相电动势电机每相绕组有a条并联支路、每条支路有c个极相组串