第四章 交流绕组的共同理论.ppt

4.1 交流绕组的构成原则和分类 4.2 三相双层绕组 4.3 正弦磁场下交流绕组的感应电动势 4.4 通有正弦 电流时单相绕 组的磁动势 4.5 通有三相电流时三相绕组的磁动势 第四章 交流绕组的共同理论 东北电力大学 电气工程学院 * 本章主要内容 1.交流绕组的连接规律 2.正弦磁场下交流绕组的感应电动势 3.通有正弦电流时单相绕组的磁动势 4.通有对称三相电流时的磁动势 * 4.1 交流绕组的构成原则和分类 一、构成原则 (1)、合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正 (2)、对三相绕组，各相的电动势和磁动势要对称， 弦形、幅值要大； 电阻、电抗要平衡； * 二、分类 按相数 ：单相和多相绕组； 按槽内层数：单层和双层； 按每极下每相槽数：整数槽和分数槽； 按绕法：叠绕组和波绕组。 (4)、绝缘要可靠，机械强度、散热条件要好， (3)、绕组的铜耗要小，用铜量要省； 制造要方便。 * 的三相交流电机，其定子绕组大多采用 （1）可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， （3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械 （2）所有线圈具有相同的尺寸，便于制造； 主要优点： 特点：绕组的线圈数等于槽数。 4.2 三相双层绕组 双层绕组。（双层绕组和单层绕组的比较、交流 绕组的模型） 以改善电动势和磁动势的波形； 强度。 * 一、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 * 1、概念 定子每极每相槽数： 式中， Q — 定子槽数； p — 极对数； m — 相数。 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 如图4－1表示36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。 * 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4－1)所划分的相带连成B、C 相带绕组：每个相带各占 电角度。 各个相带的槽号分布。 （表4-1） 两相绕组。由此可得到一个三相对称绕组。 * 二、叠绕组 叠绕组：绕组嵌线时，相邻得两个串联线圈中， 串联时应将极相组和极相组反向串联，即首－首相 为避免电动势或电流所形成的磁场互相抵消， 极相组的电动势、电流方向与极相组的电动势 （图4-3） 后一个线圈紧“叠”在前一个线圈上。（图4-2） 电流方向相反。 连把尾端引出，或尾－尾相连把首端引出。 * 4.3 正弦磁场下交流绕组的感应电动势 一、导体的感应电动势 1、电动势的波形 2、正弦电动势的频率 感应电动势的频率： 同步转速： * 3、导体电动势的有效值 将 代入上式得导体电动势 为 * 二、整距线圈的电动势 匝电势 单匝线圈电动势的有效值 线圈有 匝，则线圈电动势为 * 三、短距线圈的电动势，节距因数 短距线圈的节距 ，用电角度表示时， 节距为 单匝线圈的电动势为 据相量图中的几何关系，得单匝线圈电动势的 （图4－4） * 为线圈的基波节距因数，表示线圈短距时感应 电动势比整距时应打的折扣， 有效值 为 * 四、分布绕组的电动势，分布因数和绕组因数 个线圈的合成电动势 为 式中， — 外接圆的半径。 把 代入上式，得 （图4－5） * 式中， — 个线圈电动势的代数和； — 绕组的基波分布因数， 的意义：由于绕组分布在不同的槽内，使得 个分布线圈的合成电动势 小于 个集中线圈的 合成电动势 ，由此所引起的折扣