电机学电机绕组.ppt

交流电机的电枢绕组 相带与电势星形图 绕组展开图 表示定子绕组的联结关系 主要两种：单层、双层 画法： 计算极距 每极每相槽数 计算相带数、分相带 相带数=总槽数/q 或 =极数*3 即：6p 构成线圈 构成线圈组（极相组） 构成相绕组：反相串联 （不同极面下线圈组的电流方向相反） 关于绕组一些概念复习 一根导体（一匝线圈的一个有效边） 一匝线圈 一个线圈 一个极相组（一个线圈组） 相绕组（一相绕组） 电机绕组（三相绕组） 并联支路数 每相串联匝数 极数 极相组数（每相） 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 导体感应电势 导体与磁场的相对速度： 磁感应强度峰值和平均值之间的关系： 感应电势最大值： 感应电势的有效值： 绕组中均匀分布着许多导体，这些导体中的感应电势有效值，频率，波形均相同；但是他们的相位不相同。 导体感应电势小结： 整距线圈中的感应电势 2、线圈中的感应电势 线圈的两个有效边处于磁场中相反的位置，其感应电势相差180电角度。 整距线圈的感应电势： 考虑到线圈的匝数后： 线圈的两个有效边在磁场中相距为y1,其感应电势相位差是180-β电角度。 短距线圈中的感应电势 短距角： 短距线圈的感应电势： 短距系数： 短距系数小于1，故短距线圈感应电势有所损失；但短距可以削弱高次谐波. 每对极下属于同一相的q个线圈，构成一个线圈组。图中q=3 每个线圈的感应电势由两个线圈边的感应电势矢量相加而成。 整个线圈组的感应电势由所有属于该组的导体电势矢量相加。 线圈组的感应电势 矢量式 分布系数： 线圈组的电势： 线圈组的感应电势 3、一相绕组的电势 单层绕组的相电势 单层绕组每对极每相q个线圈，组成一个线圈组，共p个线圈组。 若p个线圈组全部并联则相电势=线圈组的电势 若p个线圈组全部串联则相电势=p 倍 线圈组电势 实际线圈组可并可串，总串联匝数 相电势： 双层绕组每对极每相有2q个线圈，构成两个线圈组，共2p个线圈组； 这2p个线圈组可并可串，总串联匝数 双层绕组的电势 双层绕组要考虑到短距系数： 为绕组系数： 三相绕组由在空间错开120电角度对称分布的三个单相绕组构成，三相相电势在时间上相差120度电角度。 三相线电势与相电势的关系： 三角形接法，线电势=相电势； 星形接法， 三相绕组的电势 正弦分布的以转速n旋转的旋转磁场，在三相对成交流绕组中会感应出三相对称交流电势； 感应电势的波形同磁场波形，为正弦波； 感应电势的频率为 f=(pn/60)Hz ； 相电势的大小为 绕组系数 三相绕组电势总结 二、相绕组中的高次谐波电动势 由于种种原因（定转子铁芯开槽、主极的外形、铁心的饱和、气隙磁场的非正弦分布）， 主极磁场在气隙中不一定是正弦分布， 此时绕组的感应电动势中， 除基波外还有一系列高次谐波电动势。 通常，主极磁场的分布与磁极中心线相对称， 故气隙磁场中含有奇次空间谐波。 ?＝1、3、5… 1、主极磁场产生?次谐波的性质 极对数为基波的?倍，极距为基波的1/ ?，随主极一起以同步转速在空间移动。即 谐波频率： 谐波电动势的有效值： 为?次谐波的磁通量， 为?次谐波的绕组系数， 齿谐波电动势 有一种谐波 与一对极下的齿数Z/p之间有特定的关系。 称为齿谐波。 特点：谐波绕组因数恰等于基波的绕组因数。 2、相电动势和线电动势大小 相电动势的有效值： 线电动势的有效值： 三相绕组接成Y或?， 对于对称的三相系统， 各相电动势的三次谐波时间上同相， 幅值相等。 Y连接， 三次谐波互相抵消； ?连接， 三次谐波形成环路， E?3完全消耗与环流的电压降。 线电动势： 3、谐波的弊害 高次谐波： 对于发电机，电动势波形变坏， 降低供电质量； 本身杂散损耗增大， 效率下降， 温升增高； 对邻近线路产生干扰。 4、消除谐波的方法 根据 减小 或 可降低谐波， 对齿谐波采用其它措施。 （1）采用短距绕组 适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， 达到消除或减弱该次谐波的目的。 例：为消除5次谐波， 从不过分消除基波和用铜考虑， 应选尽可能接近于整距的短节距。即2k＝?－1， 对于 此时， 换言之