电机与拖动基础第六章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势(第一部分)汇编

N
n
o
S
-
α
O A

2

N
S
气隙磁通从磁极到定子为正，对应的磁密也为正，反之为负。 感应电动势的正方向以出纸面为正。 波长等于一对主磁极极距、沿气隙圆周方向分布的正弦波形 的磁密波，称之为基波磁密：
b B sin
Bδ：气隙磁密的最大值
5
6.1.1 导体电动势
b
b B
O A
转子的电角速度ω ：
=p
分析电机的原理时，都用电角度，而不用机械角度
3
6.1.1 导体电动势
b
A
b
N
n
o
S
α
O A

2

N
S
坐标原点：两个主磁极的中间点 横轴：α轴，与转子表面重合，表示磁极表面各点与坐标原点之 间的距离，用电角度衡量。 纵轴：b轴，代表气隙磁密的大小
4
6.1.1 导体电动势
b
b
+
B
A
b
y1 A X
Ny：线圈匝数
头
尾
11
6.1.4 短距线圈电动势
短距线圈的节距：y1＝y （0＜y＜1）
短距线圈的基波电动势相量：Ey EA EX
短距线圈的基波电动势： y1 Ey 2EA sin 2EA sin y 4.44 fN y sin y 4.44 fN y k p 2 2 2
k p sin y

2
：基波短距系数
ey
eA
eX
E X
E y
y1
E A
12
头
尾
13
6.1.5 整距分布线圈组的电动势
槽距角：定子表面相邻两槽间的距离，用电角度表示 线圈组的基波电动势
E E E E q y1 y2 y3 Eq Ey1 Ey 2 Eyq
15
16
6.2 交流电机电枢绕组
三相对称绕组：指三相绕组在匝数、阻抗、形状等参数完 全相同，在空间位置上彼此互相错开120°空间电角度。
6.2.1 三相单层绕组
定子每个槽中只放置一个圈 边，每相绕组是由均匀分布在电 枢表面的整距线圈组成，单层分 布绕组的线圈数等于总槽数的一 半。
17
已知一台电机，定子上总槽数Z=24，极对数p=2， 转子逆时针方向旋转，试连接成三相单层分布绕组。 （1）先计算定子相邻两槽之间的槽距 角。
p 360o 2 360o 30o Z 24
18
2. 三相单层分布绕组
（2）画基波电动势星形相量图
把24个槽中导体的电动势相量都画出来，叫做基波电动势 星形相量图。
23 11 24 12
2 α q sin 2
： 基波分布系数
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6.1.5 整距分布线圈组的电动势
整距分布线圈组的基波电动势：
Eq qEy kd 4.44 fN y qkd
短距分布线圈组的基波电动势：
Eq qE y k p kd
4.44 fqN y kd k pΦ
4.44 fqN y kdp
kdp kd k p ：基波绕组系数
2
6.1 交流电机电枢绕组的电动势 6.1.1 导体电动势
A
N S
机械角度: 电机整个转子表面所占的空 间几何角度，用 表示， =360°
电角度：一对主磁极所占的空间距离， 用表示，定为360°（2）
若电机有p对主磁极，对应的总的空间电角度 为 p × 360°，因机械角度永远为360°，因此有
E y 2R sin
p 360o Z
E y1
E y3 E y2


E y1
E y2
E q
R

E y3
q

kd
α α Eq 2R sin q 2 2 α α 2R sin q sin q Eq 2 2 qE y q2R sin α q sin α 2 2 α sin q 2 qE k Eq qE y y d α q sin α 2 sin q
第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
交流电机电枢绕组的电动势
交流电机电枢绕组 交流电机电枢单相绕组产生 的磁通势 三相电枢绕组产生的磁通势
1
尼古拉•特斯拉（1856年7月10日－1943 年1月7日），塞尔维亚裔美籍发明家、 物理学家、机械工程师、电机工程师和 未来学家。他被认为是电力商业化的重 要推动者，并因主要设计了现代交流电 力系统而为人知。他的多项相关的专利 以及电磁学的理论研究工作是现代的无 线通信和无线电的基石。 名言：并不是我很聪明，而只是我和问 题相处得比较久一点。
b
eT
b B
eA
X
S
A
X
eX
A O
N

n
2
E X
E A
E T

头
尾
线匝基波电动势eT： eT e A e X
E E E T A X
10
ET 2EA 2 2.22 f =4.44 f
6.1.3 整距线圈电动势
多个线匝串联成一个线圈，匝数用Ny表示。 一个线圈两边之间的距离为节距y1，用空间电 角度表示。 y1= ：整距线圈 ，y1< ：短距线圈，y1> ： 端接 长距线圈。 整距线圈基波电动势Ey Ey=NyET=4.44 f Ny
S
Em =B lv ：基波电动势的最大值
基波电动势的频率：
e
Em 0
2π
t
pn f 60
n：同步转速
7
6.1.1 导体电动势
电角速度ω ：
2 pn 2 f 60
基波电动势的最大值： 2 Em B lv ( B ) （ l 2 f ） fBav l f 2 2 p n v 2 f τ：定子内表面用长度表示极距
60
Bav
2
Bav l

B ：气隙磁密的平均值
：气隙每极基波磁通量
8
6.1.1 导体电动势
导体A中感应基波电动势的有效值为：
E
1 2
Em
1 2
f 2.22 f
+j
基波电动势相量： & E 0o E

& E E
9
6.1.2 整距线匝电动势
整距线匝：线匝的两根导体在定子上相距一个极距(180°电 端接 角度或 π 弧度电角度)。

2

t
N

n 2 p 60
= t处， 气隙磁密：
S
b=B δ sin =B δ sint
6
6.1.1 导体电动势
b
b B
O ABiblioteka 基波电动势： e b lv B lv sin t

2

t
N

Em sin t
2 E sin t