第二篇 交流电机绕组、电动势和磁动势.ppt

电机学电机学Electrical Machinery 第五章第五章交流电机绕组及其感应电动势交流电机绕组及其感应电动势第六章第六章交流绕组的磁动势交流绕组的磁动势同步：同步：同步：同步：主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机。主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机。主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机。主要作为发电机，也可作为电动机和补偿机。异步：异步：异步：异步：主要作为电动机，有时也作发电机。主要作为电动机，有时也作发电机。主要作为电动机，有时也作发电机。主要作为电动机，有时也作发电机。上述两大类交流电机虽然上述两大类交流电机虽然上述两大类交流电机虽然上述两大类交流电机虽然激磁方式激磁方式激磁方式激磁方式和和和和运行特性运行特性运行特性运行特性有很大差别，有很大差别，有很大差别，有很大差别，但电机但电机但电机但电机定子定子定子定子中发生的中发生的中发生的中发生的电磁现象电磁现象电磁现象电磁现象和和和和机电能转换的原理机电能转换的原理机电能转换的原理机电能转换的原理却基本上却基本上却基本上却基本上是相同的，因此存在许多共性问题，可统一进行研究。是相同的，因此存在许多共性问题，可统一进行研究。是相同的，因此存在许多共性问题，可统一进行研究。是相同的，因此存在许多共性问题，可统一进行研究。交流电机分：交流电机分：交流电机分：交流电机分：第五章第五章交流电机绕组及其感应电动势交流电机绕组及其感应电动势第六章第六章交流绕组的磁动势交流绕组的磁动势第一节第一节交流绕组构成的基本知识交流绕组构成的基本知识第二节第二节三相交流绕组连接实例三相交流绕组连接实例第三节第三节正弦磁场下相绕组感应电动势正弦磁场下相绕组感应电动势第一节第一节交流绕组构成的基本知识交流绕组构成的基本知识第二节第二节三相交流绕组连接实例三相交流绕组连接实例第三节第三节正弦磁场下相绕组感应电动势正弦磁场下相绕组感应电动势一一一一.构成三相交流绕组的基本要求构成三相交流绕组的基本要求构成三相交流绕组的基本要求构成三相交流绕组的基本要求（1 1）三相绕组产生的基波电动势和磁动势应对称（即大小相等、三相绕组产生的基波电动势和磁动势应对称（即大小相等、三相绕组产生的基波电动势和磁动势应对称（即大小相等、三相绕组产生的基波电动势和磁动势应对称（即大小相等、相位互差相位互差相位互差相位互差120120电角度，三相绕组的阻抗值相同）。电角度，三相绕组的阻抗值相同）。电角度，三相绕组的阻抗值相同）。电角度，三相绕组的阻抗值相同）。（2 2）在导体数一定的条件下，力求获得尽可能大的基波电动势，在导体数一定的条件下，力求获得尽可能大的基波电动势，在导体数一定的条件下，力求获得尽可能大的基波电动势，在导体数一定的条件下，力求获得尽可能大的基波电动势，尽可能减少谐波，使电机电动势、磁动势呈正弦波形。尽可能减少谐波，使电机电动势、磁动势呈正弦波形。尽可能减少谐波，使电机电动势、磁动势呈正弦波形。尽可能减少谐波，使电机电动势、磁动势呈正弦波形。（3 3）用铜（铝）量少，尽量节省材料。用铜（铝）量少，尽量节省材料。用铜（铝）量少，尽量节省材料。用铜（铝）量少，尽量节省材料。（4 4）绕组结构上要保证绝缘性能、机械强度、散热条件等满足绕组结构上要保证绝缘性能、机械强度、散热条件等满足绕组结构上要保证绝缘性能、机械强度、散热条件等满足绕组结构上要保证绝缘性能、机械强度、散热条件等满足条件，且制造工艺简单、便于维修。条件，且制造工艺简单、便于维修。条件，且制造工艺简单、便于维修。条件，且制造工艺简单、便于维修。二二二二.三相绕组构成的概念和几个定义三相绕组构成的概念和几个定义三相绕组构成的概念和几个定义三相绕组构成的概念和几个定义1.1.线圈及其节距线圈及其节距线圈及其节距线圈及其节距每相绕组由若干线圈按一定连接规律构成。由铜（铝）导线每相绕组由若干线圈按一定连接规律构成。由铜（铝）导线每相绕组由若干线圈按一定连接规律构成。由铜（铝）导线每相绕组由若干线圈按一定连接规律构成。由铜（铝）导线制成的成型线圈有制成的成型线圈有制成的成型线圈有制成的成型线圈有叠绕组叠绕组叠绕组叠绕组和和和和波绕组波绕组波绕组波绕组两种。两种。两种。两种。极距极距极距极距 绕组节距绕组节距绕组节距绕组节距y y式中：式中：式中：式中：Q Q-电机槽数；电机槽数；电机槽数；电机槽数；p p-电机极对数；电机极对数；电机极对数；电机极对数；2.2.机械角度与电角度机械角度与电角度机械角度与电角度机械角度与电角度交流电机铁心内圆几何上表示为交流电机铁心内圆几何上表示为交流电机铁心内圆几何上表示为交流电机铁心内圆几何上表示为360360，称为，称为，称为，称为机械角度机械角度机械角度机械角度360360或或或或2 2 弧度。弧度。弧度。弧度。每对磁极的磁场（每对磁极的磁场（每对磁极的磁场（每对磁极的磁场（N N极和极和极和极和S S极）呈现一个周期，因此磁场极）呈现一个周期，因此磁场极）呈现一个周期，因此磁场极）呈现一个周期，因此磁场一对极所占有的空间，记为占有一对极所占有的空间，记为占有一对极所占有的空间，记为占有一对极所占有的空间，记为占有360360空间空间空间空间电角度电角度电角度电角度。若电机有若电机有若电机有若电机有p p对极：对极：对极：对极：p p 机械角度机械角度机械角度机械角度=空间电角度空间电角度空间电角度空间电角度3.3.槽距角槽距角槽距角槽距角 与导体电动势时间相位与导体电动势时间相位与导体电动势时间相位与导体电动势时间相位 相邻槽之间的电角度相邻槽之间的电角度相邻槽之间的电角度相邻槽之间的电角度，称为槽距角，称为槽距角，称为槽距角，称为槽距角。式中：式中：式中：式中：p p-极对数；极对数；极对数；极对数；Q-Q-定子槽数。定子槽数。定子槽数。定子槽数。4.4.每极每相槽数每极每相槽数每极每相槽数每极每相槽数q q及相带及相带及相带及相带 式中：式中：式中：式中：p p-极对数；极对数；极对数；极对数；mm-相数。相数。相数。相数。每极每相槽数每极每相槽数每极每相槽数每极每相槽数 每极下每相所占有的区域称为相带每极下每相所占有的区域称为相带每极下每相所占有的区域称为相带每极下每相所占有的区域称为相带。6060 相带：相带：相带：相带：三三三三.三相绕组的构成三相绕组的构成三相绕组的构成三相绕组的构成 将将将将6060 相带绕组每对极下的六等分，依次命名为相带绕组每对极下的六等分，依次命名为相带绕组每对极下的六等分，依次命名为相带绕组每对极下的六等分，依次命名为A A、Z Z、B B、X X、C C、Y Y，则，则，则，则A A和和和和X X相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于A A相，相，相，相，B B和和和和Y Y相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于相带内的全部导体属于B B相，相，相，相，C C和和和和Z Z相带内的全部导体属相带内的全部导体属相带内的全部导体属相带内的全部导体属于于于于C C相。相。相。相。在属于同相的槽中嵌放同相的线圈，并按取得尽可能大电在属于同相的槽中嵌放同相的线圈，并按取得尽可能大电在属于同相的槽中嵌放同相的线圈，并按取得尽可能大电在属于同相的槽中嵌放同相的线圈，并按取得尽可能大电动势的原则连接线圈，即构成相绕组。动势的原则连接线圈，即构成相绕组。动势的原则连接线圈，即构成相绕组。动势的原则连接线圈，即构成相绕组。第一节第一节交流绕组构成的基本知识交流绕组构成的基本知识第二节第二节三相交流绕组连接实例三相交流绕组连接实例第三节第三节正弦磁场下相绕组感应电动势正弦磁场下相绕组感应电动势一一一一.三相单层绕组三相单层绕组三相单层绕组三相单层绕组例：例：例：例：Q Q=24,2=24,2p p=4=4的电机铁心，连接三相的电机铁心，连接三相的电机铁心，连接三相的电机铁心，连接三相6060相带的交流绕组。相带的交流绕组。相带的交流绕组。相带的交流绕组。1.1.基本计算基本计算基本计算基本计算2.2.作作作作A A相绕组展开图相绕组展开图相绕组展开图相绕组展开图4.4.改变线圈端接线得到的三相单层绕组的其它形式改变线圈端接线得到的三相单层绕组的其它形式改变线圈端接线得到的三相单层绕组的其它形式改变线圈端接线得到的三相单层绕组的其它形式二二二二.三相双层叠绕组三相双层叠绕组三相双层叠绕组三相双层叠绕组例：例：例：例：Q Q=24,2=24,2p p=4=4的电机铁心，连接三相双层绕组。的电机铁心，连接三相双层绕组。的电机铁心，连接三相双层绕组。的电机铁心，连接三相双层绕组。1.1.基本计算基本计算基本计算基本计算2.2.作作作作A A相展开图相展开图相展开图相展开图三三三三.三相双层短距波绕组连接特点三相双层短距波绕组连接特点三相双层短距波绕组连接特点三相双层短距波绕组连接特点例：例：例：例：Q Q=36=36，2 2p p=4=4，m=3m=3，的三相双层短距波绕组。的三相双层短距波绕组。的三相双层短距波绕组。的三相双层短距波绕组。第一节第一节交流绕组构成的基本知识交流绕组构成的基本知识第二节第二节三相交流绕组连接实例三相交流绕组连接实例第三节第三节正弦磁场下相绕组感应电动势正弦磁场下相绕组感应电动势1、导体感应电动势导体感应电动势导体感应电动势导体感应电动势E EC C二、二、二、二、线圈感应电动势线圈感应电动势线圈感应电动势线圈感应电动势E Ey y和节距因数和节距因数和节距因数和节距因数K Kp1p1 K Kp1p1称节距因数，表示线圈采用短距后感应电势较整距时称节距因数，表示线圈采用短距后感应电势较整距时称节距因数，表示线圈采用短距后感应电势较整距时称节距因数，表示线圈采用短距后感应电势较整距时应打的折扣。应打的折扣。应打的折扣。应打的折扣。三、三、三、三、线圈组感应电动势线圈组感应电动势线圈组感应电动势线圈组感应电动势E Eq q和分布因数和分布因数和分布因数和分布因数K Kd1d1 每极下每相有一个线圈组，线圈组由每极下每相有一个线圈组，线圈组由每极下每相有一个线圈组，线圈组由每极下每相有一个线圈组，线圈组由q q个线圈组成，且每个个线圈组成，且每个个线圈组成，且每个个线圈组成，且每个线圈互差线圈互差线圈互差线圈互差 电角度。电角度。电角度。电角度。q q个线圈分布在不同槽内，使其合成电动势小于个线圈分布在不同槽内，使其合成电动势小于个线圈分布在不同槽内，使其合成电动势小于个线圈分布在不同槽内，使其合成电动势小于q q个集中线圈个集中线圈个集中线圈个集中线圈的合成电动势，所以的合成电动势，所以的合成电动势，所以的合成电动势，所以K Kd1d111分布因数分布因数分布因数分布因数K Kd1d1可理解为各线圈分布排列后感应电势较集中排可理解为各线圈分布排列后感应电势较集中排可理解为各线圈分布排列后感应电势较集中排可理解为各线圈分布排列后感应电势较集中排列时应打的折扣。列时应打的折扣。列时应打的折扣。列时应打的折扣。四、四、四、四、相绕组电动势相绕组电动势相绕组电动势相绕组电动势E Ephph求出相电势后，根据求出相电势后，根据求出相电势后，根据求出相电势后，根据“星星星星”或或或或“角角角角”的接法，可求出线电势。的接法，可求出线电势。的接法，可求出线电势。的接法，可求出线电势。对三角形连接：线电势对三角形连接：线电势对三角形连接：线电势对三角形连接：线电势=对星形连接：线电势对星形连接：线电势对星形连接：线电势对星形连接：线电势=第五章作业第五章作业P965-2，5-7第五章第五章交流电机绕组及其感应电动势交流电机绕组及其感应电动势第六章第六章交流绕组的磁动势交流绕组的磁动势第一节第一节第一节第一节单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势-脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势第二节第二节第二节第二节三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势-圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势第一节第一节第一节第一节单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势-脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势第二节第二节第二节第二节三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势-圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势一、一、一、一、整距线圈的磁动势整距线圈的磁动势整距线圈的磁动势整距线圈的磁动势 一台两极电机，设定子上有一整距线圈一台两极电机，设定子上有一整距线圈一台两极电机，设定子上有一整距线圈一台两极电机，设定子上有一整距线圈AXAX，匝数，匝数，匝数，匝数N NC C，当通，当通，当通，当通入交流电入交流电入交流电入交流电i ic c时，电流方向如图所示，（瞬时方向）由右手定则时，电流方向如图所示，（瞬时方向）由右手定则时，电流方向如图所示，（瞬时方向）由右手定则时，电流方向如图所示，（瞬时方向）由右手定则决定磁场方向，由全电流定律：作用于任何一闭合回路的磁势决定磁场方向，由全电流定律：作用于任何一闭合回路的磁势决定磁场方向，由全电流定律：作用于任何一闭合回路的磁势决定磁场方向，由全电流定律：作用于任何一闭合回路的磁势等于它所包围的全电流。等于它所包围的全电流。等于它所包围的全电流。等于它所包围的全电流。（1 1）将磁力线出转子进定子作为磁势正方向。取绕组轴为纵坐将磁力线出转子进定子作为磁势正方向。取绕组轴为纵坐将磁力线出转子进定子作为磁势正方向。取绕组轴为纵坐将磁力线出转子进定子作为磁势正方向。取绕组轴为纵坐标标标标y y，在，在，在，在范围内，磁力线向上为正值；在范围内，磁力线向上为正值；在范围内，磁力线向上为正值；在范围内，磁力线向上为正值；在范范范范围内，磁力线向下为负值，即沿铁心内圆磁动势围内，磁力线向下为负值，即沿铁心内圆磁动势围内，磁力线向下为负值，即沿铁心内圆磁动势围内，磁力线向下为负值，即沿铁心内圆磁动势f fc c 呈矩形分布。呈矩形分布。呈矩形分布。呈矩形分布。因磁力线两次通过气隙，如不计铁磁材料中的磁压降，则磁因磁力线两次通过气隙，如不计铁磁材料中的磁压降，则磁因磁力线两次通过气隙，如不计铁磁材料中的磁压降，则磁因磁力线两次通过气隙，如不计铁磁材料中的磁压降，则磁势势势势N NC Ci ic c全部消耗在气隙中，经过一次气隙，消耗磁势为全部消耗在气隙中，经过一次气隙，消耗磁势为全部消耗在气隙中，经过一次气隙，消耗磁势为全部消耗在气隙中，经过一次气隙，消耗磁势为0.50.5N NC Ci ic c。（2 2）磁动势磁动势磁动势磁动势f fc c 幅值按电流的变化规律在正、负幅值间脉动，而幅值按电流的变化规律在正、负幅值间脉动，而幅值按电流的变化规律在正、负幅值间脉动，而幅值按电流的变化规律在正、负幅值间脉动，而磁动势的突变点（电流所在位置）固定不变。磁动势的突变点（电流所在位置）固定不变。磁动势的突变点（电流所在位置）固定不变。磁动势的突变点（电流所在位置）固定不变。这种幅值大小随电流变化规律在正、负幅值间脉动，而空间这种幅值大小随电流变化规律在正、负幅值间脉动，而空间这种幅值大小随电流变化规律在正、负幅值间脉动，而空间这种幅值大小随电流变化规律在正、负幅值间脉动，而空间位置固定不变的磁动势，称为位置固定不变的磁动势，称为位置固定不变的磁动势，称为位置固定不变的磁动势，称为脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势。基波表示式：基波表示式：基波表示式：基波表示式：按照傅里叶级数分解的方法可以把矩形波磁势分解为基波和按照傅里叶级数分解的方法可以把矩形波磁势分解为基波和按照傅里叶级数分解的方法可以把矩形波磁势分解为基波和按照傅里叶级数分解的方法可以把矩形波磁势分解为基波和一系列的谐波之和；一系列的谐波之和；一系列的谐波之和；一系列的谐波之和；其中：其中：其中：其中：基波表示式：基波表示式：基波表示式：基波表示式：整距线圈磁动势的基波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的基波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的基波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的基波，空间呈余弦分布（）；幅值）；幅值）；幅值）；幅值F F1 1为矩形波幅值的为矩形波幅值的为矩形波幅值的为矩形波幅值的倍；其波幅和波节位置固定不变；整倍；其波幅和波节位置固定不变；整倍；其波幅和波节位置固定不变；整倍；其波幅和波节位置固定不变；整个余弦波按电流的变化规律（个余弦波按电流的变化规律（个余弦波按电流的变化规律（个余弦波按电流的变化规律（）脉振。这种波在物理）脉振。这种波在物理）脉振。这种波在物理）脉振。这种波在物理上称为上称为上称为上称为驻波驻波驻波驻波。谐波表示式：谐波表示式：谐波表示式：谐波表示式：整距线圈磁动势的各次谐波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的各次谐波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的各次谐波，空间呈余弦分布（整距线圈磁动势的各次谐波，空间呈余弦分布（）；）；）；）；幅值为基波幅值幅值为基波幅值幅值为基波幅值幅值为基波幅值F F1 1的的的的倍；倍；倍；倍；整距线圈的磁动势空间呈矩形波分布，随时间按电流的整距线圈的磁动势空间呈矩形波分布，随时间按电流的整距线圈的磁动势空间呈矩形波分布，随时间按电流的整距线圈的磁动势空间呈矩形波分布，随时间按电流的变化规律改变大小，是时间、空间函数、可以分解为基波变化规律改变大小，是时间、空间函数、可以分解为基波变化规律改变大小，是时间、空间函数、可以分解为基波变化规律改变大小，是时间、空间函数、可以分解为基波和一系列谐波磁动势之和。和一系列谐波磁动势之和。和一系列谐波磁动势之和。和一系列谐波磁动势之和。二、二、二、二、线圈组磁动势线圈组磁动势线圈组磁动势线圈组磁动势1.1.整距线圈组磁势整距线圈组磁势整距线圈组磁势整距线圈组磁势以以以以q q=3=3的整距线圈组为例：的整距线圈组为例：的整距线圈组为例：的整距线圈组为例：每个线圈磁势大小相等，所以每个线圈磁势大小相等，所以每个线圈磁势大小相等，所以每个线圈磁势大小相等，所以不同的仅是每个线圈在空间相隔不同的仅是每个线圈在空间相隔不同的仅是每个线圈在空间相隔不同的仅是每个线圈在空间相隔的的的的 电角度。电角度。电角度。电角度。所以所以所以所以q q个线圈组成线圈组时，合个线圈组成线圈组时，合个线圈组成线圈组时，合个线圈组成线圈组时，合成磁势并不等于每个线圈电势的成磁势并不等于每个线圈电势的成磁势并不等于每个线圈电势的成磁势并不等于每个线圈电势的q q倍，而是等于个线圈电势的矢量和。倍，而是等于个线圈电势的矢量和。倍，而是等于个线圈电势的矢量和。倍，而是等于个线圈电势的矢量和。线圈组合成磁动势基波幅值：线圈组合成磁动势基波幅值：线圈组合成磁动势基波幅值：线圈组合成磁动势基波幅值：线圈组合成磁动势线圈组合成磁动势线圈组合成磁动势线圈组合成磁动势v v次谐波磁动势幅值：次谐波磁动势幅值：次谐波磁动势幅值：次谐波磁动势幅值：三、三、三、三、双层短距线圈组的磁动势双层短距线圈组的磁动势双层短距线圈组的磁动势双层短距线圈组的磁动势 将上、下层整距线圈组磁动势将上、下层整距线圈组磁动势将上、下层整距线圈组磁动势将上、下层整距线圈组磁动势基波用基波用基波用基波用表示，求得双层表示，求得双层表示，求得双层表示，求得双层整距线圈组磁动势的基波幅值：整距线圈组磁动势的基波幅值：整距线圈组磁动势的基波幅值：整距线圈组磁动势的基波幅值：其中：其中：其中：其中：K Kp1p1为短距系数。为短距系数。为短距系数。为短距系数。四、四、四、四、相绕组磁动势及其性质相绕组磁动势及其性质相绕组磁动势及其性质相绕组磁动势及其性质由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路。由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路。由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路。由于每对极下的磁动势和磁阻组成一个对称的分支磁路。所以一相绕组的磁势是指每对极下一相绕组的磁势。即一所以一相绕组的磁势是指每对极下一相绕组的磁势。即一所以一相绕组的磁势是指每对极下一相绕组的磁势。即一所以一相绕组的磁势是指每对极下一相绕组的磁势。即一个线圈组的磁势。个线圈组的磁势。个线圈组的磁势。个线圈组的磁势。对于单层绕组，为对于单层绕组，为对于单层绕组，为对于单层绕组，为qNqNC C所产生的磁势；所产生的磁势；所产生的磁势；所产生的磁势；式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：对于双层绕组，为对于双层绕组，为对于双层绕组，为对于双层绕组，为2 2qNqNC C所产生的磁势；所产生的磁势；所产生的磁势；所产生的磁势；式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：式中：每相磁动势基波幅值为：单相绕组磁动势基本性质：单相绕组磁动势基本性质：单相绕组磁动势基本性质：单相绕组磁动势基本性质：（1 1）单相绕组磁动势是空间呈阶梯形分布，随时间按电流的单相绕组磁动势是空间呈阶梯形分布，随时间按电流的单相绕组磁动势是空间呈阶梯形分布，随时间按电流的单相绕组磁动势是空间呈阶梯形分布，随时间按电流的变化规律交变的脉振磁动势，是时间和空间的函数。变化规律交变的脉振磁动势，是时间和空间的函数。变化规律交变的脉振磁动势，是时间和空间的函数。变化规律交变的脉振磁动势，是时间和空间的函数。（2 2）此脉振磁动势包含着基波和一系列谐波，基波和各次谐此脉振磁动势包含着基波和一系列谐波，基波和各次谐此脉振磁动势包含着基波和一系列谐波，基波和各次谐此脉振磁动势包含着基波和一系列谐波，基波和各次谐波空间均呈余弦分布，均按通入电流的频率脉振。波空间均呈余弦分布，均按通入电流的频率脉振。波空间均呈余弦分布，均按通入电流的频率脉振。波空间均呈余弦分布，均按通入电流的频率脉振。（3 3）脉振磁动势的幅值为脉振磁动势的幅值为脉振磁动势的幅值为脉振磁动势的幅值为，且此振幅处于该，且此振幅处于该，且此振幅处于该，且此振幅处于该相绕组轴线处，位置固定。相绕组轴线处，位置固定。相绕组轴线处，位置固定。相绕组轴线处，位置固定。（4 4）谐波次数越高，谐波磁动势幅值越小。采用绕组分布、谐波次数越高，谐波磁动势幅值越小。采用绕组分布、谐波次数越高，谐波磁动势幅值越小。采用绕组分布、谐波次数越高，谐波磁动势幅值越小。采用绕组分布、短距可以削弱谐波分量。短距可以削弱谐波分量。短距可以削弱谐波分量。短距可以削弱谐波分量。第一节第一节第一节第一节单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势-脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势脉振磁动势第二节第二节第二节第二节三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势-圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势 单相绕组的磁势为单相绕组的磁势为单相绕组的磁势为单相绕组的磁势为脉振磁势脉振磁势脉振磁势脉振磁势。将三个单相磁势相加，即得。将三个单相磁势相加，即得。将三个单相磁势相加，即得。将三个单相磁势相加，即得三相绕组的合成磁势。用三相绕组的合成磁势。用三相绕组的合成磁势。用三相绕组的合成磁势。用图解法图解法图解法图解法和和和和解析法解析法解析法解析法两种方法进行分析。两种方法进行分析。两种方法进行分析。两种方法进行分析。一、一、一、一、基波圆形旋转磁动势概念基波圆形旋转磁动势概念基波圆形旋转磁动势概念基波圆形旋转磁动势概念1.1.图解法证明图解法证明图解法证明图解法证明 三相对称电流通入三相对称绕组。三相对称电流通入三相对称绕组。三相对称电流通入三相对称绕组。三相对称电流通入三相对称绕组。(1)(1)电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端A A、B B、C C导体中电流导体中电流导体中电流导体中电流用用用用“”表示，尾端表示，尾端表示，尾端表示，尾端X X、Y Y、Z Z导体中电流用导体中电流用导体中电流用导体中电流用“”表示表示表示表示。(2)(2)按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。(3)(3)相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。(1)(1)电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端电流瞬时值为正值，则相绕组首端A A、B B、C C导体中电流导体中电流导体中电流导体中电流用用用用“”表示，尾端表示，尾端表示，尾端表示，尾端X X、Y Y、Z Z导体中电流用导体中电流用导体中电流用导体中电流用“”表示表示表示表示。(2)(2)按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向按右手螺旋规则，正方向电流的相磁动势与相轴正方向一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。一致，负方向电流的相磁动势与相轴正方向相反。(3)(3)相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。相磁动势的幅值总是在相轴线，且幅值大小正比于电流。二、二、二、二、用数学去分析三相合成基波磁动势用数学去分析三相合成基波磁动势用数学去分析三相合成基波磁动势用数学去分析三相合成基波磁动势1.1.(1)(1)三相合成基波磁动势三相合成基波磁动势三相合成基波磁动势三相合成基波磁动势是一个旋转磁动势，是一个旋转磁动势，是一个旋转磁动势，是一个旋转磁动势，2.2.其幅值其幅值其幅值其幅值恒定，是单相脉振磁动势幅值的恒定，是单相脉振磁动势幅值的恒定，是单相脉振磁动势幅值的恒定，是单相脉振磁动势幅值的1.51.5倍。倍。倍。倍。3.3.以空间相量表示时，相量端点轨迹为圆，故称圆形旋转磁场。以空间相量表示时，相量端点轨迹为圆，故称圆形旋转磁场。以空间相量表示时，相量端点轨迹为圆，故称圆形旋转磁场。以空间相量表示时，相量端点轨迹为圆，故称圆形旋转磁场。1.1.(2)(2)转向和转速。观察正波幅瞬时所在位置，可以求取转向、转向和转速。观察正波幅瞬时所在位置，可以求取转向、转向和转速。观察正波幅瞬时所在位置，可以求取转向、转向和转速。观察正波幅瞬时所在位置，可以求取转向、2.2.转速。若要改变三相合成旋转磁动势的转向，只需改变通转速。若要改变三相合成旋转磁动势的转向，只需改变通转速。若要改变三相合成旋转磁动势的转向，只需改变通转速。若要改变三相合成旋转磁动势的转向，只需改变通3.3.入三相绕组的电流相序。入三相绕组的电流相序。入三相绕组的电流相序。入三相绕组的电流相序。1.1.(3)(3)幅值的瞬时位置。当三相电流中某相电流瞬时值达最大幅值的瞬时位置。当三相电流中某相电流瞬时值达最大幅值的瞬时位置。当三相电流中某相电流瞬时值达最大幅值的瞬时位置。当三相电流中某相电流瞬时值达最大2.2.值时，三相合成磁动势基波正幅值到达该相绕组轴线处。值时，三相合成磁动势基波正幅值到达该相绕组轴线处。值时，三相合成磁动势基波正幅值到达该相绕组轴线处。值时，三相合成磁动势基波正幅值到达该相绕组轴线处。三、三、三、三、三相绕组的高次谐波磁动势三相绕组的高次谐波磁动势三相绕组的高次谐波磁动势三相绕组的高次谐波磁动势1.1.1.1.3 3次及次及次及次及3 3的倍数次谐波磁动势（的倍数次谐波磁动势（的倍数次谐波磁动势（的倍数次谐波磁动势（v v=3=3k k，k k=1,2,3,=1,2,3,）1.1.2.2.5 5次及次及次及次及v v=6=6k k-1-1（k k=1,2,3,=1,2,3,）次谐波磁动势）次谐波磁动势）次谐波磁动势）次谐波磁动势1.1.3.3.7 7次及次及次及次及v v=6=6k k+1+1（k k=1,2,3,=1,2,3,）次谐波磁动势）次谐波磁动势）次谐波磁动势）次谐波磁动势第六章作业第六章作业P1126-4