1、第第4 4章章 交流绕组交流绕组 交流绕组的基本知识交流绕组的基本知识 交流绕组的电动势交流绕组的电动势 交流绕组的磁动势交流绕组的磁动势本章知识要点本章知识要点本章介绍交流电机的共同问题。本章介绍交流电机的共同问题。l三相交流绕组的三相交流绕组的结构结构；l三相交流绕组产生的三相交流绕组产生的感应电动势感应电动势分析；分析；l三相交流绕组产生的三相交流绕组产生的磁动势磁动势分析分析。4.1 交流绕组的基本知识交流绕组的基本知识同步发电机的定子同步发电机的定子异步电动机的定子异步电动机的定子4.1 交流绕组的基本知识交流绕组的基本知识同步电机示意图同步电机示意图 异步电机示意图异步电机示意图一
2、、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念1、电角度、电角度l电机定子内圆一周的几何电机定子内圆一周的几何空间角度恒为空间角度恒为360,称为称为空间机械角度空间机械角度。l从电磁角度看，当定子上从电磁角度看，当定子上的导体掠过一对磁极时，的导体掠过一对磁极时，其感应出的基波电动势变其感应出的基波电动势变化一个周期，即化一个周期，即360电电角度，也就是说一对磁极角度，也就是说一对磁极占有占有360的的空间电角度空间电角度。一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念l空间电角度与空间机械角空间电角度与空间机械角度的关系为度的关系为 电角度电角度=p机械角度机械角度 式中：式中：p 极对数极对
3、数一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念2、极距、极距 平均一个磁极所占的定子平均一个磁极所占的定子铁芯槽数称为极距。铁芯槽数称为极距。式中：式中：Z 定子槽数定子槽数2Zp 一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念3、槽距角槽距角（电角度）（电角度）0360pZ 4、每极每相槽数、每极每相槽数 q2Zqpm 式中：式中：m 相数相数一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念以以Z=24，p=2的三相交流单层绕组为例：的三相交流单层绕组为例：一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念5、线圈及节距线圈及节距l线圈（绕组元件）：线圈（绕组元件）：是构是构成绕组的基本单元。绕组成绕组
4、的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的排就是线圈按一定规律的排列和联结。列和联结。l线圈的线圈的直线直线部分称为部分称为有效有效边边，分别放置于两个铁芯，分别放置于两个铁芯槽内，两个有效边之间的槽内，两个有效边之间的连接部分称为连接部分称为端部端部。如图。如图。ly1 节距节距 一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念线圈可以区分为线圈可以区分为多匝线圈多匝线圈和和单匝线圈单匝线圈。一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念整距：整距：y1=；短距：短距：y1。以以Z=24，p=2的三相交流绕组为例：的三相交流绕组为例：一、交流绕组的基本概念一、
5、交流绕组的基本概念单层绕组和双层绕组单层绕组和双层绕组l单层绕组一个槽中只放一个元件边。单层绕组一个槽中只放一个元件边。l双层绕组一个槽中放两个元件边。双层绕组一个槽中放两个元件边。绕组的分类绕组的分类l按按相数相数：单相和多相绕组；：单相和多相绕组；l按按槽内层数槽内层数：单层和双层；：单层和双层；l按按每极每相槽数每极每相槽数：整数槽和分数槽；：整数槽和分数槽；l按按绕法绕法：叠绕组和波绕组。：叠绕组和波绕组。一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念交流绕组交流绕组单层绕组单层绕组双层绕组双层绕组同心式绕组同心式绕组链式绕组链式绕组交叉链式绕组交叉链式绕组等元件式整距叠绕组等元件式整距
6、叠绕组双层叠绕组双层叠绕组双层波绕组双层波绕组一、交流绕组的基本概念一、交流绕组的基本概念二、二、划分相带划分相带1、交流绕组的构成原则、交流绕组的构成原则三相绕组对称，即各相绕组结构完全相同，三相绕组对称，即各相绕组结构完全相同，在空间互差在空间互差120电角度，以获得对称的三电角度，以获得对称的三相电动势和三相磁动势。相电动势和三相磁动势。在一定的导体数下，获得较大的基波电动势在一定的导体数下，获得较大的基波电动势和基波磁动势。和基波磁动势。绕组合成的电动势和磁动势的波形力求接近绕组合成的电动势和磁动势的波形力求接近正弦波。正弦波。用铜量少，散热条件好，制造工艺简单，便用铜量少，散热条件好
7、，制造工艺简单，便于安装检修。于安装检修。二、二、划分相带划分相带l每相绕组在每个磁极下所连续占有的每相绕组在每个磁极下所连续占有的电角度电角度q称为称为绕组的相带绕组的相带。l以以Z=6，p=1的三相交流单层绕组为例：的三相交流单层绕组为例：l以以Z=36，p=2的三相交流单层绕组为例：的三相交流单层绕组为例：4.1.2 交流绕组的构成原则交流绕组的构成原则120 相带槽电势展开图相带槽电势展开图60 相带槽电势展开图相带槽电势展开图4.1.2 交流绕组的构成原则交流绕组的构成原则二、二、划分相带划分相带l对于三相绕组，每相绕组在每个磁极下所占对于三相绕组，每相绕组在每个磁极下所占有有60电
8、角度，即电角度，即60相带。相带。l每对磁极每对磁极360电角度可分为电角度可分为6个相带。个相带。l三相对称绕组在一对磁极中相带就按三相对称绕组在一对磁极中相带就按AZBXCY的分布规律排列。的分布规律排列。l采用采用60相带可获得较大的基波电动势。相带可获得较大的基波电动势。三、三、三相单层绕组三相单层绕组 单层绕组每槽只放一个线圈边，故线圈数单层绕组每槽只放一个线圈边，故线圈数等于槽数的一半。等于槽数的一半。以下以以下以2对极对极24槽为例：槽为例：1、分极分相：、分极分相：将总槽数按给定的极数均匀分开（将总槽数按给定的极数均匀分开（N,S极相极相邻分布）并标记假设的感应电势方向。邻分布
9、）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。三相在将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开空间错开1200电角度。电角度。三、三、三相单层绕组三相单层绕组第一对极区第一对极区相带相带A1Z1B1X1C1Y1槽号槽号1,23,45,67,89,1011,12第二对极区第二对极区相带相带A2Z2B2X2C2Y2槽号槽号13,14 15,1617,1819,2021,2223,24各相带槽号分配表各相带槽号分配表 三、三相单层绕组三、三相单层绕组 分极分相分极分相:2 2、连线圈和线圈组：、连线圈和线圈组：三、三相单层绕组三、三相单层绕组3 3、连连一一相相绕绕组组：三、三相单
10、层绕组三、三相单层绕组4 4、连三相绕组、连三相绕组：将三个构造好的单相绕组连将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组。成完整的三相绕组。三、三相单层绕组三、三相单层绕组接法或者接法或者Y接法：接法：三、三相单层绕组三、三相单层绕组等元件式整距叠绕组等元件式整距叠绕组 三、三相单层绕组三、三相单层绕组三、三相单层绕组三、三相单层绕组同心式绕组同心式绕组 三、三相单层绕组三、三相单层绕组链式绕组链式绕组 三、三相单层绕组三、三相单层绕组交叉链式绕组交叉链式绕组 单层绕组主要用于单层绕组主要用于10kW10kW以下的小型异步电动机。以下的小型异步电动机。l 10kW以上以上的三相交流电机，其定子绕
11、组大的三相交流电机，其定子绕组大多采用多采用双层绕组双层绕组。线圈一般采用成型线圈。线圈一般采用成型线圈。l 特点：特点：绕组的线圈数等于槽数。绕组的线圈数等于槽数。l 主要优点：主要优点：（1）可以选择最有利的节距，并同时采用分）可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组，以改善电动势和磁动势的波形；布绕组，以改善电动势和磁动势的波形；（2）所有线圈具有相同的尺寸，便于制造；）所有线圈具有相同的尺寸，便于制造；（3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。机械强度。四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组举例：举例：Z=24，2p
12、=4，整距，整距，m=31、分极分相、分极分相l将总槽数按给定的极数均匀分开（将总槽数按给定的极数均匀分开（N,S极相极相邻分布），并标记假设的感应电势方向；邻分布），并标记假设的感应电势方向；l将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开空间错开1200电角度。电角度。四、三相双层绕组四、三相双层绕组 2、连线圈和线圈组、连线圈和线圈组 四、三相双层绕组四、三相双层绕组3、连一相绕组：、连一相绕组：l 将属于同一相的将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组，个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。并标记首尾端。l 串联与并联，电势相加原则串联与并联，电势相加
13、原则。注：注：为避免电动势或电流所形成的磁场互相抵为避免电动势或电流所形成的磁场互相抵消，串联时应将线圈组和线圈组反向串联，即消，串联时应将线圈组和线圈组反向串联，即首首相连把尾端引出首首相连把尾端引出，或，或尾尾相连把首端尾尾相连把首端引出引出。四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组A2A 1-27-813-1419-20XA1X1X2图：图：A相绕组线圈的连接图（一条并联支路相绕组线圈的连接图（一条并联支路a=1）图：图：A相绕组线圈的连接图（两条并联支路相绕组线圈的连接图（两条并联支路a=2）四、三相双层绕组四、三相双层绕组A1X11-213-147-819-2
14、0XAA2X24、按照同样的方法构造其他两相。、按照同样的方法构造其他两相。5、将三个构造好的单相绕组连成完整的三、将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组相绕组 四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组四、三相双层绕组展开图绘制方法：展开图绘制方法：计算极距计算极距；计算槽距角计算槽距角；计算每极每相槽数计算每极每相槽数q；分相：采用分相：采用60相带；相带；画展开图；画展开图；端线连接。端线连接。4.2 交流绕组的电动势交流绕组的电动势旋转磁场旋转磁场是是交流电机交流电机工作的基础。在交流电机工作的基础。在交流电机理论中有两种旋转磁场：理论中有两种旋转磁场：（1）机械旋转磁场：机械
15、旋转磁场：通过原动机拖动磁极旋通过原动机拖动磁极旋转可以产生转可以产生机械旋转磁场；机械旋转磁场；（2）电气旋转磁场：电气旋转磁场：三相对称的交流绕组三相对称的交流绕组通入三相对称的交流电流时会在电机的气隙空通入三相对称的交流电流时会在电机的气隙空间产生电气旋转磁场；间产生电气旋转磁场；交流绕组处于旋转磁场中，并切割旋转磁场，交流绕组处于旋转磁场中，并切割旋转磁场，产生感应电势。产生感应电势。4.2 交流绕组的电动势交流绕组的电动势l在正弦分布磁场下，一根导体感应电动势的在正弦分布磁场下，一根导体感应电动势的波形为正弦波。波形为正弦波。交流绕组的构成：交流绕组的构成：导体导体-线圈线圈-线圈组
16、线圈组-一相绕一相绕组组-三相绕组三相绕组 4.2 交流绕组的电动势交流绕组的电动势求求EL E支路电动势支路电动势线圈组电动势线圈组电动势每个线圈电动势每个线圈电动势匝电动势匝电动势导体电动势导体电动势导体导体线圈线圈线圈组线圈组一、导体中的感应电动势一、导体中的感应电动势 l感应电动势的波形感应电动势的波形l感应电动势随时间变化的波形和磁感应强度感应电动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。在空间的分布波形相一致。l只考虑磁场基波时，感应电动势为正弦波。只考虑磁场基波时，感应电动势为正弦波。B()xxetB lv 一、导体中的感应电动势一、导体中的感应电动势 感应电动势的频
17、率感应电动势的频率：l 磁场转过一对极，导体中的感应电动势变磁场转过一对极，导体中的感应电动势变化一个周期；化一个周期；l 磁场旋转一周，转过磁场旋转一周，转过p（电机的极对数）对（电机的极对数）对磁极；磁极；l 转速为转速为n1（r/min)的电机，每秒钟转过的电机，每秒钟转过(pn1/60)对极；对极；l导体中感应电动势的频率导体中感应电动势的频率f=(pn1/60)Hz。1、电动势的波形、电动势的波形2、每极磁通量、每极磁通量11sin2sinceblvB lvtEt 一、导体中的感应电动势一、导体中的感应电动势 11012sinavBBdB 112B l 112Bl B1磁通密度基波的
18、幅值磁通密度基波的幅值(Wb/m2)以长度计的极距以长度计的极距(m)一、导体中的感应电动势一、导体中的感应电动势1111111112222602 22 22 2602.2cB lvlvlvp npfnE 3、导体电动势的有效值、导体电动势的有效值二、线圈电动势二、线圈电动势1、单匝电动势、单匝电动势单匝线圈电动势的有效值单匝线圈电动势的有效值(1)(2)111tccEEE (1)(2)1(1)111124.44tycccEEEEf (1)(2)1(1)111(1)11(1)114.44tycctyytyyEEEEk Efk 二、线圈电动势二、线圈电动势l ky1为线圈的基波短距因数，表示线圈
19、短距为线圈的基波短距因数，表示线圈短距时感应电动势比整距时应打的折扣。时感应电动势比整距时应打的折扣。111()11()1sin90tyytyEkEy 二、线圈电动势二、线圈电动势2、Nc匝的线圈电动势有效值匝的线圈电动势有效值1114.44tcyEfN k 三、线圈组电动势三、线圈组电动势l每个极下属于同一相的每个极下属于同一相的q个线圈，构成一个线个线圈，构成一个线圈组。圈组。lq个线圈电动势的相位个线圈电动势的相位依次相差槽距角依次相差槽距角。l以以q=3为例：为例：1123qtttEEEE三、线圈组电动势三、线圈组电动势l一个线圈组的电动势有效值为：一个线圈组的电动势有效值为：1111
20、11114.444.44qtqcyqcNEE qkfN kqkfqN k 式中：式中：kq1基波分布系数，它表示分布放置的线基波分布系数，它表示分布放置的线圈组电动势对应于集中放置的线圈组电动势所圈组电动势对应于集中放置的线圈组电动势所打的折扣，打的折扣，kq1 1；kN1基波绕组系数，基波绕组系数，kN1=ky1kq1三、线圈组电动势三、线圈组电动势12sin2tER 1112sin2sin2sin2sin2sin2qttqERqEqqEq 1sin2sin2qqkq 四、相电动势和线电动势四、相电动势和线电动势1、相电动势、相电动势因线圈组之间感应电动势没有相位差，故：因线圈组之间感应电动
21、势没有相位差，故：E1=支路电动势支路电动势 =Eq1一条支路串联线圈组个数一条支路串联线圈组个数 =4.44 f qNc KN11 一条支路串联线圈组个数一条支路串联线圈组个数 =4.44 f N KN11 N一相绕组的总串联匝数一相绕组的总串联匝数 N=qNc一条支路串联线圈组个数一条支路串联线圈组个数 四、相电动势和线电动势四、相电动势和线电动势对于单层绕组对于单层绕组l每对极每相每对极每相q个线圈组个线圈组成一个线圈组，共成一个线圈组，共p个个线圈组。线圈组。l若若p个线圈组个线圈组全部串联全部串联（a=1）则则E1=p Eq1l若若p个线圈组个线圈组全部并联全部并联（a=p）则则E1
22、=Eq1l实际线圈组可并可串实际线圈组可并可串,E1=pEq1/a四、相电动势和线电动势四、相电动势和线电动势对于双层绕组对于双层绕组l每相共每相共2p个线圈组。个线圈组。l若若2p个线圈组个线圈组全部串联（全部串联（a=1）则则E1=2p Eq1l若若2p个线圈组个线圈组全部并联（全部并联（a=2p）则则E1=Eq1l实际线圈组可并可串，实际线圈组可并可串，E1=2pEq1/a四、相电动势和线电动势四、相电动势和线电动势lN=qNc一条支路串联线圈组个数一条支路串联线圈组个数 =整个电机绕组总匝数整个电机绕组总匝数/maa 每相绕组并联支路数。每相绕组并联支路数。一条支路串联一条支路串联线圈
23、组个数线圈组个数一相绕组的总一相绕组的总串联匝数串联匝数N整个电机绕整个电机绕组总匝数组总匝数单层绕组单层绕组p/apqNc/aZNc/2双层绕组双层绕组2p/a2pqNc/aZNc四、相电动势和线电动势四、相电动势和线电动势2、线电动势、线电动势l三角形连接时三角形连接时 l星形连接时星形连接时11LEE 113LEE l正弦分布的以转速正弦分布的以转速n1旋转的旋转磁场，在三相旋转的旋转磁场，在三相对称交流绕组中会感应出三相对称交流电势；对称交流绕组中会感应出三相对称交流电势；l感应电动势的波形同磁场波形，为正弦波；感应电动势的波形同磁场波形，为正弦波；l感应电动势的频率为感应电动势的频率
24、为 f=(pn1/60)Hz；l相电动势的大小为相电动势的大小为五、五、三相绕组电动势总结三相绕组电动势总结1sin2sin2qqkq 011sin(90)yyk 1 111 14.444.44yqNEfNk kfNk 111Nyqkk k 补充：补充：感应电动势中高次谐波及感应电动势中高次谐波及其削弱方法其削弱方法 在前面的分析中，我们假设磁场沿气隙正弦在前面的分析中，我们假设磁场沿气隙正弦分布，便在交流绕组中感应频率为分布，便在交流绕组中感应频率为f的正弦波。的正弦波。在实际电机中气隙磁场呈平顶波，所以在定子绕在实际电机中气隙磁场呈平顶波，所以在定子绕组内感应的电动势并非正弦波，除基波外还
25、存在组内感应的电动势并非正弦波，除基波外还存在一系列谐波。谐波次数一系列谐波。谐波次数 =1，3，5，7高次谐波的弊害：高次谐波的弊害：l 对于发电机，电动势波形变坏，对于发电机，电动势波形变坏，降低供电质降低供电质量；量；l 本身杂散损耗增大，本身杂散损耗增大，效率下降，效率下降，温升增高；温升增高；l 对邻近线路产生干扰。对邻近线路产生干扰。削弱方法：削弱方法：1、使气隙磁场分布尽量接近正弦波（改善主、使气隙磁场分布尽量接近正弦波（改善主极极靴外形）极极靴外形）2、采用对称的三相绕组，、采用对称的三相绕组，Y接线接线 3、采用短距绕组、采用短距绕组 适当地选择线圈的节距，使得某一次谐波的适
26、当地选择线圈的节距，使得某一次谐波的短距系数等于或接近零，达到消除或减弱该短距系数等于或接近零，达到消除或减弱该次谐波的目的。取次谐波的目的。取y1=(1-1/)4、采用分布绕组、采用分布绕组 就分布绕组来说，每极每相槽数就分布绕组来说，每极每相槽数q越多，抑越多，抑制谐波电动势的效果越好，但制谐波电动势的效果越好，但q增多，意味增多，意味总槽数增多，电机成本提高。取总槽数增多，电机成本提高。取2q6补充：补充：感应电动势中高次谐波及感应电动势中高次谐波及其削弱方法其削弱方法4.3 交流绕组的磁动势交流绕组的磁动势为便于分析作如下假设：为便于分析作如下假设：1）槽内导体集中于槽中心处；）槽内导
27、体集中于槽中心处；2）电流为正弦波；）电流为正弦波；3）定转子间气隙均匀；）定转子间气隙均匀；4）导磁率趋于无穷大，磁阻趋于零，磁动势）导磁率趋于无穷大，磁阻趋于零，磁动势全部降落在气隙上。全部降落在气隙上。思路：思路：求三相磁动势求三相磁动势单相磁动势单相磁动势线圈组磁动势线圈组磁动势单线圈磁动势单线圈磁动势 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势1、整距线圈的磁动势、整距线圈的磁动势下图表示一台两极电机中一个整距线圈通电流下图表示一台两极电机中一个整距线圈通电流后的磁场分布。后的磁场分布。一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势l磁力线穿过转子铁芯，定子铁芯和两个气隙；磁力线穿过转子铁芯
28、，定子铁芯和两个气隙；l相对于气隙而言，由于铁芯磁导率极大，其上相对于气隙而言，由于铁芯磁导率极大，其上消耗的磁压降可以忽略不计；消耗的磁压降可以忽略不计；设气隙均匀，设气隙均匀，Nc匝线圈，通以正弦交流电流：匝线圈，通以正弦交流电流：则则sin2sinccmciItItcc cHdliN i 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势每个气隙上的磁动势为：每个气隙上的磁动势为：有：有：12sinsin22cc ccccmfN iI NtFt 22cmccFI N 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势结论：结论：波形：矩形波；波形：矩形波；脉振磁动势：脉振磁动势：空间位置固定、幅值大小和方空
29、间位置固定、幅值大小和方向随时间而变化的磁动势。向随时间而变化的磁动势。基波磁动势的幅值：基波磁动势的幅值：基波磁动势的表达式：基波磁动势的表达式：基波磁动势的性质：按正弦规律变化的脉振基波磁动势的性质：按正弦规律变化的脉振磁动势。磁动势。1420.92cmccccFN IN I 10.9sincoscccfN It 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势2、一组整距分布绕组的磁动势（、一组整距分布绕组的磁动势（q个线圈）个线圈）11110.9()qmcmqccqFqFkqN Ik 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势3、一组双层短矩分布绕组的基波磁动势、一组双层短矩分布绕组的基波磁动势
30、一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势3、一组双层短矩分布绕组的基波磁动势、一组双层短矩分布绕组的基波磁动势1111111122(0.9)0.9(2)0.9(2)q mqmyccqycqyccNcFFkqN I kkqNk k IqNkI 11111()coscoscos()222cos()sin()222yyykyy 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势4、单相绕组的磁动势、单相绕组的磁动势l每相有每相有p个线圈组，当个线圈组，当p为任意正整数时，其为任意正整数时，其磁动势波形是线圈组磁势波形的磁动势波形是线圈组磁势波形的p次重复，次重复，由傅立叶级数理论，其磁势的大小相位与由傅立叶级
31、数理论，其磁势的大小相位与p等于等于1时完全相同。时完全相同。l设相电流为设相电流为I、每相串联匝数、每相串联匝数N、绕组并联、绕组并联支路数支路数a、则单相磁动势为：、则单相磁动势为：110.9mNI NFkp 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势对于单层绕组：对于单层绕组：1111110.90.9()0.9()0.9ccmqmccqqcqqpqN IFFqN IkkpIpqNI Nakkpp 其中：其中：/cNpqNa 11yk 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势对于双层绕组：对于双层绕组：11111120.9(2)0.90.9(2)0.9ccmq mccNNcNNpqN IFF
32、qN IkkpIpqNI Nakkpp 其中：其中：2/cpqNNa 一、单相绕组的磁动势一、单相绕组的磁动势l单相绕组磁动势的一般表达式为：单相绕组磁动势的一般表达式为：111sincos0.9sincosmNfFtI Nktp 总结：总结：l性质：脉振磁势，频率为电流的频率性质：脉振磁势，频率为电流的频率l波幅大小：与电流的瞬时值成正比波幅大小：与电流的瞬时值成正比l波幅位置：在相绕组轴线上波幅位置：在相绕组轴线上二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势三相对称电流：三相对称电流：二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势1、圆形旋转磁动势、圆形旋转磁动势数学法：数学法：11sincosAm
33、fFt 11sin(120)cos(120)BmfFt 11sin(240)cos(240)CmfFt 分解后相加的三相合成磁动势为：分解后相加的三相合成磁动势为：113sin()2mfFt 二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势图解法：图解法：二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势二、三相绕组的磁动势结论：结论：当三相对称绕组通入三相对称电流时，合成磁当三相对称绕组通入三相对称电流时，合成磁动势的基波是一个幅值恒定的旋转磁动势波，其动势的基波是一个幅值恒定的旋转磁动势波，其幅值为每相脉振磁动势波最大幅值的幅值为每相脉振磁动势波最大幅值的3/2倍；倍；当某相电流达到正最
34、大时，合成磁动势波的幅当某相电流达到正最大时，合成磁动势波的幅值正好处在值正好处在该相绕组轴线该相绕组轴线上；上；合成磁动势波的转速决定于电流的频率和磁极合成磁动势波的转速决定于电流的频率和磁极对数，即同步转速对数，即同步转速n1=60f1/p(r/min);合成磁动势波的合成磁动势波的转向与电流的相序转向与电流的相序有关，即从有关，即从超前电流的相绕组轴线转向滞后电流的相绕组轴超前电流的相绕组轴线转向滞后电流的相绕组轴线。线。1.圆形旋转磁势圆形旋转磁势 波幅恒定的旋转磁势表达示为：波幅恒定的旋转磁势表达示为：f1(t,)=F1sin(t-)(+:反向）反向）圆形旋转磁势产生条件：圆形旋转磁
35、势产生条件：对称系统对称系统绕组空间对称绕组空间对称电流时间对称电流时间对称三、圆形和椭圆形旋转磁动势三、圆形和椭圆形旋转磁动势F1+=1.35NkN1I+/p(正转正转)F1-=1.35NkN1I-/p(反转反转)如图取如图取x轴为轴为F1+与与F1-重合时可建立如下坐标重合时可建立如下坐标三、圆形和椭圆形旋转磁动势三、圆形和椭圆形旋转磁动势1111()cos()sinxFFtyFFt 222211111()()xyFFFF2.椭圆形旋转磁势椭圆形旋转磁势 一般来说由电流不对称引起，以一般来说由电流不对称引起，以A相为例用不相为例用不对称分量分析：对称分量分析：I A+F1+；IA-F1-；
36、IA0 F10=03.圆形和脉振磁势的关系圆形和脉振磁势的关系 1）圆形）圆形 脉振脉振结论：结论：一个圆形磁势可以分解为两个正交的脉一个圆形磁势可以分解为两个正交的脉振磁势之和。振磁势之和。三、圆形和椭圆形旋转磁动势三、圆形和椭圆形旋转磁动势1111(,)sin()sincoscossinf tFtFtFt 2）脉振）脉振 圆形圆形结论：结论：一个脉振磁动势可以分解为一个脉振磁动势可以分解为两个大小相两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁动势。旋转磁动势。1111(,)sincos0.5sin()0.5sin()ftFtFtFt 例题例题例题例题例题例题例题例题
