交流電機共同問題

1、交流電機共同問題交流電機共同問題電氣工程學(xué)院 郭冀嶺n交流電機概述n交流電機工作原理n交流電機電樞繞組概念n交流電機電樞繞組構(gòu)成n交流電機電樞繞組磁場()n交流電機電樞繞組電勢()n電機的基本概念和分類n異步電機簡述n同步電機簡述1 交流電機概述1.1 電機的基本概念和分類 電機是依據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，由電路和磁路構(gòu)成的能實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換或信號傳遞與轉(zhuǎn)換的裝置。 e = B l vf = B l i機械能機械能電電 能能電路電路磁路磁路1 交流電機概述n（1）主要作電動機使用 n（2）主要優(yōu)點q結(jié)構(gòu)簡單 制造容易q堅固耐用 運行可靠q價格低廉q有較高的效率q相當(dāng)好的工作特性 n（3）缺

2、點q目前尚不能經(jīng)濟地在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速q必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率1.2 異步電機簡述 n（4）分類： CRH3和諧號動車組北車唐山廠生產(chǎn)線車間定子繞組定子繞組 籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子 n（1）主要作發(fā)電機使用n（2）常見類型q三相同步發(fā)電機q自控式同步電動機q磁阻同步電動機q永磁同步電動機q步進(jìn)電動機n（3）主要應(yīng)用場合 電力系統(tǒng)：發(fā)電機、變壓器、輸電線1.3 同步電機簡述 火力發(fā)電（電能的產(chǎn)生）火力發(fā)電（電能的產(chǎn)生） 熱電廠熱電廠 1 煤傳送帶煤傳送帶 2 加煤機加煤機 3 粉碎機粉碎機 4 鍋爐鍋爐 5 煤渣煤渣 6 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器 7 靜

3、電除塵靜電除塵 8 煙囪煙囪 9 汽輪機汽輪機 10 冷凝器冷凝器 11變壓器變壓器 12 冷卻塔冷卻塔 13 發(fā)電機發(fā)電機 14 輸電線輸電線大型汽輪機n感應(yīng)電機的基本原理n同步電機的基本原理2 交流電機基本原理 2.1 感應(yīng)電機基本原理n定子磁場以速度n0旋轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與定子磁場相對轉(zhuǎn)速nn轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感生電動勢n轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形成回路，產(chǎn)生電流n轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受電磁力，形成電磁轉(zhuǎn)矩n推動轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n順n0方向旋轉(zhuǎn)NSn0n異步電動機模型籠型轉(zhuǎn)子2 交流電機基本原理感應(yīng)電機原理特點n必須有一個旋轉(zhuǎn)的磁場(實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提)n旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體存在轉(zhuǎn)速差，即n0（必要條件，異步）n轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形成回路（ei0

4、，產(chǎn)生電流）n建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生（稱為感應(yīng)電機） n感應(yīng)電機最重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率000nnnnnsn問題問題 如何使定子磁場旋轉(zhuǎn)起來？如何使定子磁場旋轉(zhuǎn)起來？2.2 同步電機基本原理n原動機拖動轉(zhuǎn)子磁場以速度n0旋轉(zhuǎn)（相對定子）n定子導(dǎo)體與轉(zhuǎn)子磁場相對轉(zhuǎn)速為n0n定子導(dǎo)體感生電動勢n定子繞組帶負(fù)載，有電流流過n定子電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，速度為n0n轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受電磁力，形成電磁轉(zhuǎn)矩，和拖動轉(zhuǎn)矩平衡（繞線式轉(zhuǎn)子）n把機械功率轉(zhuǎn)換為電功率V1 V2 W2 W1 U1 U2 N S+ Uf If同步電機原理特點n轉(zhuǎn)子勵磁電流是直流，磁場的旋轉(zhuǎn)由原動機拖動 實現(xiàn)，此轉(zhuǎn)速決定電機的電動勢頻率n轉(zhuǎn)子磁場與定

5、子繞組的轉(zhuǎn)速差為n，在定子繞組中感應(yīng)電動勢n定子繞組帶負(fù)載時形成回路，有電流流過，此電 流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁場轉(zhuǎn)速相同（同 步，稱為同步電機）n建立電磁轉(zhuǎn)矩和拖動轉(zhuǎn)矩平衡 n單線圈集中繞組n4極單線圈繞組n三相繞組接法n交流繞組基本量n三相繞組的排列和聯(lián)結(jié)方法n三相繞組的形式n交流繞組中的特別處理3 交流電機繞組概念n繞組空間三相對稱：任意相旋轉(zhuǎn)120度整倍數(shù)與另一相完全重合n三相2極單線圈繞組U、V、WU UUVV VW WW111222U1VWWU2V1122繞組空間位置轉(zhuǎn)子繞組展開圖(星形聯(lián)接)3 交流電機電樞繞組概念(1)(1)單線圈集中繞組單線圈集中繞組(2) 4極單線圈繞組

6、極單線圈繞組n由3個線圈增加到6個，依次滯后60度機械角度對稱分布 U UUVV VW WW11111121221UVW繞組空間位置U U12V V12W W12U U22V V22W21W22P=2繞組展開圖(Y聯(lián)接)UVW111111U12V12W12UU2122V21V22W21W22(3) 三相繞組的接法三相繞組的接法UVWuvw轉(zhuǎn)子定子星形聯(lián)接三角聯(lián)接轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組(4)交流繞組的基本量交流繞組的基本量n線圈n節(jié)距：整距、短距、長距n極距線圈：在電機制造過程中，構(gòu)成交流繞組的基本單元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈 。(a)單匝線

7、圈 (b) 多匝線圈 (c) 多匝線圈簡易畫法 節(jié)距：一個線圈的兩個有效邊在鐵心圓周表面上所跨的距離稱為節(jié)距，用符號y1表示，一般以槽數(shù)計。y1 y1 極距：一個磁極在鐵心圓周表面上所占的范圍稱為極距，用符號表示，通常以用槽數(shù)或長度計。()2()2ZpDp槽米1()( )( )y整距短距長距n各個線圈的感應(yīng)電動勢有效值相等n相鄰線圈的感應(yīng)電動勢相位差為槽距電角1 n單層繞組的線圈節(jié)距均為整距 (5)三相繞組的形式三相繞組的形式n單層繞組q同心式q鏈?zhǔn)絨交叉鏈?zhǔn)絨疊式n雙層繞組q疊式q波式n同心繞組：n鏈?zhǔn)嚼@組：n單層疊繞組n雙層疊繞組n雙層波繞組 (6)繞組構(gòu)成中的特別處理繞組構(gòu)成中的特別處理

8、n為消除電動勢和磁動勢中的諧波，在繞組 構(gòu)成中應(yīng)采用短距方法和分布方法。n分布方法：一個槽中的集中繞組，分別按 一定的規(guī)律放于多個槽中；n短（長）距方法：要消除的諧波為 次 時，繞組的節(jié)距值為： )11(1y分布繞組U1U2V1W1W2V2集中整距繞組234567890123456781U1U2整距分布繞組短距繞組y11上122極距fy0232e2e2fy0iNy單相雙層短距線圈產(chǎn)生的磁通勢1下1下4 交流繞組構(gòu)成n交流繞組的基本要求n基本物理量和概念n三相單層繞組n三相雙層繞組n小結(jié)同步發(fā)電機原理結(jié)構(gòu)示意圖4.1 交流繞組的基本要求n交流繞組的基本要求 繞組產(chǎn)生的電動勢(磁動勢)接近正弦波。

9、 三相繞組的基波電動勢(磁動勢)必須對稱。 在導(dǎo)體數(shù)一定時能獲得較大的基波電動勢(磁動勢)4.2 基本物理量和概念(1)電角度電角度 磁密在空間為正弦分布，一對磁極便對應(yīng)于一個完整正弦波，相當(dāng)于360。如果磁極極對數(shù)是p，整個圓周有p個完整正弦波，相當(dāng)于p 360。從幾何的觀點來看，整個圓周只有360。 圓周的空間幾何角度稱為機械角度，而圓周上對應(yīng)于磁場分布的角度稱為電工角度，簡稱為電角度。電角度電角度p機械角度機械角度Z360pZp3601 槽距電角槽距電角1：相鄰兩槽：相鄰兩槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的相位中導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的相位差差 。 槽距角槽距角：相鄰兩槽之：相鄰兩槽之間的機械角度。間的機械角

10、度。(2) 槽距角和槽距電角槽距角和槽距電角3603601036Z例圖中：例圖中：Z=363603601036Z13602 3602036pZ 各槽導(dǎo)體感應(yīng)電動勢大小相等，相鄰槽導(dǎo)體電動勢相位差相同。將各槽導(dǎo)體電動勢相量畫在一起，組成一個星形，稱為槽電動勢星形圖。(3)槽電動勢星形圖槽電動勢星形圖(4) 相帶相帶120相帶 60相帶n120相帶n60相帶三相雙層繞組120相帶三相單層繞組無120相帶連接法三相雙層繞組60相帶三相單層繞組60相帶n由于60度相帶產(chǎn)生的合成電動勢要比120度相帶產(chǎn)生的合成電動勢大，故一般采用60度相帶。60度相帶120度相帶mpZq2m為交流繞組相數(shù)，為交流繞組相

11、數(shù)，三相繞組，三相繞組，m3。(5) 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q 在電機制造過程中，構(gòu)成交流繞組的基本單元一般不是導(dǎo)體而是線圈。線圈是串聯(lián)好的兩根導(dǎo)體或多根導(dǎo)體，相應(yīng)地稱為單匝線圈或多匝線圈.(a)單匝線圈 (b) 多匝線圈 (c) 多匝線圈簡易畫法 y1 (6)線圈：線圈：單層疊繞組單層疊繞組A相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。線圈組線圈組線圈組線圈組每相繞組中，相鄰的線圈串聯(lián)在一起，稱為一個線圈組。一個線圈組中的線圈個數(shù)為每極每相槽數(shù)q。(7)線圈組：線圈組： 每相的各個線圈組的感應(yīng)電動勢有效值相等，相位同相或反相。采用串并聯(lián)方式形成a條并聯(lián)支路。a = 1a = 2單層繞組

12、每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax = p (極對數(shù)) (10) 并聯(lián)支路數(shù)并聯(lián)支路數(shù)(1)三相單層集中整距繞組三相單層集中整距繞組n三相繞組感應(yīng)三相對稱基波電動勢U UUVV VW WW111222U1VWWU2V1122繞組空間位置轉(zhuǎn)子繞組展開圖(星形聯(lián)接)4.3 三相單層繞組nA B C三繞組等效整距線圈nEA EB EC 互差120時間電角度A B C三繞組互差120空間電角度n每相只有一個整距線圈，兩根引出線 A X B Y C Z 星接或三角接 n由于每相只有一個集中整距線圈，定子上每個槽里只放一個圈邊，因此叫做三相集中單層整距繞組n感應(yīng)電動勢波形不理想，電樞表面空間沒有充分利用【例例】

13、一臺交流電機定子槽數(shù)一臺交流電機定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并，并聯(lián)支路數(shù)聯(lián)支路數(shù)a=1，試?yán)L制三相單層繞組展開圖。，試?yán)L制三相單層繞組展開圖。步驟： 畫槽電動勢星形圖； 分相； 構(gòu)成線圈； 構(gòu)成線圈組； 畫繞組展開圖。(2) 三相單層分布繞組三相單層分布繞組首先計算定子相鄰兩槽之間的槽距電角113602 3602036pZ畫基波電動勢星形相量圖 先假設(shè)定子槽里只放一根導(dǎo)體，并規(guī)定導(dǎo)體感應(yīng)基波電動勢的正方向出紙面為正。36924Zp按60相帶法分相n根據(jù)基波電動勢星形相量圖，把相關(guān)槽里的導(dǎo)體分配到3個相里，從而連接成三相對稱繞組n圖中每 60相帶中有3個槽導(dǎo)體，每相每極下的槽數(shù)363

14、22 3 2Zqmp 畫繞組的連接圖n將圖沿軸剖開，展成一個平面n1， 2， 3槽和19，20，21槽屬于A相帶n10，11，12槽和28，29，30槽屬于X相帶nA與X相帶之間相距180空間電角度n1和10 2和11 3和12連接成整距線圈n由于都屬于A相（X也屬于A相），可以互相串連，引出線A1X1 同理，得到A2X2分磁極標(biāo)注電動勢方向嵌線圈構(gòu)成線圈組連接頭和尾頭尾頭尾A1A2X1X2單層疊繞組三相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)單層疊繞組三相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。單層同心式繞組A相展開圖，并聯(lián)支路數(shù)a=1。n同心式繞組主要用于二極小型感應(yīng)電機中n優(yōu)點：下線方便，端部重疊層數(shù)較少，便于布置，散熱亦

15、好n缺點：線圈大小不等，繞制不便，端部長n三相單層繞組的線圈數(shù)等于總槽數(shù)的一半；雙層繞組是指定子上每個槽里能放兩個圈邊，每個圈邊為一層，因此電機線圈的總數(shù)等于定子總槽數(shù)。n優(yōu)點是線圈能夠任意短距，對改善電動勢的波形有好處4.4 三相雙層繞組【例例】一臺交流電機定子槽數(shù)一臺交流電機定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)，極數(shù)2p=4，并聯(lián)，并聯(lián)支路數(shù)支路數(shù)a =2， y1=7，試?yán)L制三相雙層疊繞組展開圖。，試?yán)L制三相雙層疊繞組展開圖。步驟： 畫槽電動勢星形圖； 分相； 構(gòu)成線圈； 構(gòu)成線圈組； 畫繞組展開圖。計算槽距電角3602 3602036pZ畫基波電動勢星形相量圖 注意：雙層繞組的基波電動勢星形相量圖，每

16、個相量代表一個短距線圈的電動勢，而不是導(dǎo)體電動勢按60相帶法分相n將前圖中的相量分成6等分，逆相量旋轉(zhuǎn)方向上分別標(biāo)注A,Z,B,X,C,Yn每相每極下的槽數(shù)36322 3 2Zqmp 畫繞組連接圖n36根等長，等距的實線和相應(yīng)的虛線n實線代表槽內(nèi)上層的圈邊n虛線代表槽內(nèi)下層的圈邊n根據(jù)給定線圈的節(jié)距，把屬于同一線圈的上下層圈邊連成線圈n如第1槽上層圈邊與第8槽下層圈邊相連（中間相隔7個槽），成為第1線圈。n同樣，把上層在第2槽的線圈叫做第2線圈，依此類推。n根據(jù)圖中劃分的相帶，把屬于同一相的線圈串連起來就構(gòu)成一相的繞組。雙層疊繞組展開圖(y1=7, a=2)。AXNSNS雙層疊繞組雙層疊繞組A

17、相展開圖相展開圖(y1=7, a=2)。雙層疊繞組每相有2p（極數(shù)）個線圈組，可串可并每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax = 2p首首首首尾尾尾尾三相雙層波繞組？1-(8)-19-(26)-2-(9)-20-(27)-3-(10)-21-(28)N1N1N1N2N2N210-(17)-28-(36)-11-(18)-29-(1)-12-(20)-30-(2)S1S1S1S2S2S2串或并4.5 交流繞組小結(jié)（1 1）交流繞組與直流繞組的區(qū)別）交流繞組與直流繞組的區(qū)別n直流繞組：無頭無尾閉合繞組，對外通過換向器和電刷連接，各支路在磁場中的位置不變，構(gòu)成各支路的元件數(shù)目不變，但是元件號不斷變化n交流繞組

18、：對外連接點是固定的（2 2）單層繞組和雙層繞組的比較）單層繞組和雙層繞組的比較單層繞組：q線圈數(shù)是槽數(shù)的一半，繞線和嵌線工作少q每個槽只有一個線圈，無需層間絕緣q一般都是整距繞組，不易短距諧波削弱q電噪音和鐵損耗較大q一般用于10kW小型電動機雙層繞組：q線圈數(shù)等于槽數(shù)q各線圈尺寸一樣，嵌線方便，可以靈活選擇線圈節(jié)距，改善電磁性能和減少電噪音q一般用于大中型電機n單相繞組磁動勢q單層集中相繞組的磁動勢q單層分布相繞組的磁動勢q雙層短距分布相繞組的磁動勢 n三相繞組合成磁動勢基波n三相繞組合成磁動勢諧波n圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢n交流電機主磁通、漏磁通和漏電抗5 交流繞組磁場（1 1） 單層集中

19、相繞組的磁動勢單層集中相繞組的磁動勢 u A相通交流電流i后，將產(chǎn)生一個2極磁場。 u 每根磁力線所構(gòu)成的磁通閉合回路的磁動勢均為iNc。 u 略去定、轉(zhuǎn)子鐵心中的磁阻，該磁動勢消耗在兩個氣隙中，每個氣隙中消耗的磁動勢為iNc /2。u Z=6，p=1，三相單層繞組。q=1，相當(dāng)于集中繞組，每相只有1個整距線圈。5.1 單相繞組磁動勢u 磁動勢波形為矩形波。當(dāng)線圈電流i隨時間按正弦規(guī)律交變時，矩形波的高度為 u u 矩形波的高度和正負(fù)隨時間變化，變化的快慢取決于電流的頻率。 tINiNFysin222cccu 將氣隙圓周展開，得到磁動勢沿圓周的空間分布波形。 氣隙圓周某點的磁動勢表示由該定子磁

20、動勢所產(chǎn)生的氣 隙磁通通過該點氣隙的磁壓降。u 將坐標(biāo)原點取在線圈AX的中心線上，利用傅里葉級數(shù)將該磁動勢波形展開為如下級數(shù)形式tINtINFFtfyyysin)2sin(9 . 0sin)2sin(22cos),(cccc, 5 , 3 , 1tINFFFFFtftINtINFccyyyyyyysin.7cos715cos513cos31cos9 . 0.7cos5cos3coscoscos),(sin)2sin(9 . 0sin)2sin(227531, 5 , 3 , 1ccccu =1稱為基波，=3，5，7.稱為諧波。 u 在空間的任何一點，磁動勢大小隨時間按正弦規(guī)律變化。這種空間位置

21、固定不動，但波幅的大小和正負(fù)隨時間變化的磁動勢稱為脈振磁動勢。u 基波磁動勢表達(dá)式tINFFtfyyysin9 . 0cos),(cc111幅值u 基波磁動勢沿氣隙圓周有p個完整的正弦波，極對數(shù)為p 例如Z=12，p=2的三相單層繞組。q=1，每相有2個整距線圈。4極電機單層繞組（極電機單層繞組（q=1）的脈振磁動勢）的脈振磁動勢（2 2）單層分布相繞組的磁動勢）單層分布相繞組的磁動勢 u 以Z=18，p=1的三相單層繞組為例。每相有1個線圈組，q=3，每個線圈組有3個整距線圈。A1X1、A2X2、A3X3串聯(lián)成一個線圈組，構(gòu)成A相繞組。 u A相通交流電流i后，產(chǎn)生一個2極磁場。u 采用磁動

22、勢迭加原理，三個線圈分別產(chǎn)生矩形波磁動勢。磁動勢波形一樣，依次位移槽距電角1度。 u 各線圈磁動勢的基波分量為空間分布正弦波，既是時間相量，又是空間向量u 磁動勢空間矢量的長度代表幅值的大小，矢量的位置代表幅值所處的空間位置。 u 將三個矩形波疊加起來，得到分布繞組磁動勢波形階梯波階梯波。 u 合成磁動勢為脈振磁動勢。 u 合成磁動勢基波幅值位于線圈組的中心線上。 u 將坐標(biāo)原點取在線圈組的中心線上，基波磁動勢波表達(dá)式為cos),(11qqFtfu 將各線圈的基波磁動勢矢量相加得到分布相繞組磁動勢基波矢量。 u 考慮到一般情況，對于q個線圈構(gòu)成的線圈組，與線圈組電動勢的推導(dǎo)相似，可推導(dǎo)出單層分

23、布相繞組合成磁動勢基波幅值為 2sin2sinsin9 . 02sin2sin111c1c1111qqktIkqNqqqFFqqyqu kq1為基波磁動勢的分布系數(shù)分布繞組磁勢合成n線圈組合成磁勢n繞組分布系數(shù)1111sin2sin2qyyqqFqFqFKq1sin21sin2qqKqn線圈組合成磁勢n繞組分布系數(shù)sin2sin2qvyvyvqvqvFqFqFKqv12sin2sinvqqvKqv1sin21sin2qqqKqq個分布線圈基波磁動勢矢量幾何和個分布線圈基波磁動勢矢量代數(shù)和基波磁動勢分布系數(shù)同樣，對高次諧波磁動勢sin2sin2qvyvqvyqvFqF KqFqvZ=18，p=1

24、的三相單層繞組為例。每相有1個線圈組，每個線圈組有3個整距線圈，q=3。1 360201812sin2sinvqqvKqv13 20sin20.960203 sin2qK53 20sin520.217203 sin52qK73 20sin720.177203 sin72qK 采用分布繞組特點n采用分布繞組后，線圈組基波、諧波磁勢幅值均下降，下降比例等于分布系數(shù)n諧波磁勢下降比例遠(yuǎn)大于基波n合成磁勢較接近正弦波（3 3）短距繞組的磁動勢）短距繞組的磁動勢y11上122極距1下等效為整距繞組Fqm1下 Fqm1上Fqy1Fqm1上Fqm1下Fqy1)1 (1y短距繞組磁勢合成將短距繞組形成的磁動勢

25、看成是整距繞組磁動勢的合成。兩個整距線圈磁動勢幅值均為Fq1，相互間的位移為角。兩矢量相加，得到短距繞組的磁動勢11112cos22qqyFFF k11111(1)coscossin()2222qyyqyFykF基波磁動勢短距系數(shù)代表采用短距線圈后磁動勢比整距時打的折扣1cossin()22yvyk同樣，對于高次諧波磁動勢基波磁動勢短距系數(shù)2qyFF k短距系數(shù)特點n極距：一個磁極覆蓋的范圍n第一節(jié)距y1：一個線圈兩個元件邊的跨距n短距角n短距系數(shù)n基波和諧波均被消弱，基波損失小于諧波n問題q若消除5次諧波y1應(yīng)為多少？ q普通三相電機y1應(yīng)取多少合適？)1 (1y)2sin(1ykyv111

26、11(1)coscossin()2222qyyqyFykF1145y基波磁動勢繞組系數(shù)若繞組既是分布繞組又是短距繞組，則需打兩個折扣wvqykk k諧波磁動勢繞組系數(shù)111wqykk k（4 4）雙層短距分布相繞組的磁動勢）雙層短距分布相繞組的磁動勢 u 以Z=18，p=1，y1=7的三相雙層繞組為例。每相有2個線圈組，q=3，每個線圈組有3個短距線圈。線圈A1X1、A2X2、A3X3成一個線圈組，線圈A4X4、A5X5、A6X6構(gòu)成一另個線圈組。u A相通交流電流i后，產(chǎn)生一個2極磁場。u 采用磁動勢迭加原理， A1A6中電流單獨作用，將A1A4、A2A5、A3A6分別看成是一個線圈，形成了

27、一個單層整距分布繞組； X1X6中電流單獨作用，將X1X4、X2X5、X3X6分別看成是一個線圈，形成另一個單層整距分布繞組。u 兩個單層分布繞組產(chǎn)生的磁動勢如前面分析，均為階梯波。u 兩個階梯波合成即得相繞組磁動勢仍為階梯波。u 相繞組磁動勢為脈振磁動勢。u 將兩個單層整距分布繞組的基波磁動勢矢量相加得到相繞組磁動勢基波矢量。1111112cos22sin()22qqqyFFyFF k即u 相繞組磁動勢基波幅值u Fm1稱為相繞組脈振磁動勢的振幅，它表示相繞組脈振磁動勢幅值的最大值11m 12 20.9wwNk INk IFpp kw1=ky1kq1為基波磁動勢繞組系數(shù) I=aIc為相電流有

28、效值 N= 為雙層繞組每相串聯(lián)總匝數(shù) c2pqNacc11m 122 2sin2 2sinsinwwpqNaIaktpNk ItFtp111111112222 22sinqyqywccFF kqFk kqFkqN It1wktIpNktFFwmsin9 . 0sin111雙層疊繞組雙層疊繞組A相展開圖相展開圖(y1=7, a=2)。雙層疊繞組每相有2p（極數(shù)）個線圈組，可串可并每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax = 2p首首首首尾尾尾尾u 將坐標(biāo)原點取在相繞組軸線（即線圈組中心線）上，從而得到相繞組磁動勢基波的表達(dá)式為 11m 1( , )cossincosftFFtu 對于相繞組磁動勢中的次諧波，

29、采用同樣的方法可以推導(dǎo)出，當(dāng)坐標(biāo)原點取在相繞組軸線上，其磁動勢的表達(dá)式 mm( , )sincos2 20.9wwftFtNk INk IFpp131,3,5,571( , )cos0.9coscos3311cos5cos7.sin57mwwwwwNIf tFkkkpkkt單相繞組磁動勢的性質(zhì)是脈振磁動勢，它既是時間的函數(shù)又是空間角度函數(shù)； 基波、諧波的波幅必在相繞組的軸線上； 次諧波磁動勢幅值與kw成正比，與成反比，因此可以采用短距和分布繞組來削弱高次諧波。 u 單相繞組磁動勢特點 ( , )sin() cos()1sin()sin()211sin()sin()22mmmmftFtFttFt

30、Ftff（5 5）脈振磁勢分解）脈振磁勢分解11111( , )sincos11sin()sin()22mmmftFtFtFtff11111( , )sin()cos()222mmftFtFtn幅值只有原脈振磁動勢的幅值的一半n為行波的表達(dá)式：q給定時間，磁動勢在空間按正弦規(guī)律分布q隨著時間推移，磁動勢位置發(fā)生偏移0t3t脈振磁場中的正向分量脈振磁場中的正向分量23t22mk 223mk 2223mk m22tk磁勢最大值出現(xiàn)位置滿足：把上式微分，可得行波速度mddt行波在電機里即為旋轉(zhuǎn)波！脈振磁場中的反向分量脈振磁場中的反向分量n與正向旋轉(zhuǎn)磁場分量相似n只不過行波方向相反，即在電機內(nèi)旋轉(zhuǎn)方向

31、相反111( , )sin()2mftFt( , )sin()mf tFt只要形如( , )cos()mf tFt均為行波n一個在空間按正弦分布的磁動勢波，可以用一個空間矢量F來表示，矢量長短表示該磁動勢的幅值，矢量的位置就在該磁動勢波正波幅所在的位置。 磁動勢的空間矢量表示磁動勢的空間矢量表示用空間矢量表示磁動勢1111111( , )sincos11sin()sin()2211cos()cos()2222mmmmftFtFtFtFttffFFF脈振磁場中的分量合成脈振磁場中的分量合成為什么兩個旋轉(zhuǎn)的磁動勢，合成以后是一個空間位置不動的脈振磁動勢？問題?11111111( , )coscos

32、11cos()cos()2211cos()cos()22mmmmmftFtFtFtFtFtffFFF演示動畫n所有次數(shù)的空間諧波均存在n每次諧波均可分解成兩個大小相等、方向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁場問題?如何僅保留一個方向的旋轉(zhuǎn)磁場？u A、B、C三相對稱繞組流過三相電流對稱電流，設(shè)三相電流瞬時值表達(dá)式如下)240sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIiu A、B、C每相繞組產(chǎn)生的磁動勢均為脈振磁動勢，其基波幅值位于各相繞組軸線上（1 1）解析法）解析法5.2 三相繞組合成磁動勢基波u 三相繞組軸線在空間相差120電角度，各相繞組磁動勢基波空間相位差為120電角度。將空間坐標(biāo)原點取

33、在A相繞組的軸線上，于是三相繞組脈振磁動勢基波的表達(dá)式分別為)240)cos(240sin()()120)cos(120sin()(cossin)(1m1C1m1B1m1AtF, tftF, tftF, tf)240cos(50)()120cos(50)(cos)(901m1C1m1B1m1AF.fF.fFftt=90)240cos(50)()120cos(50)(cos)(901m1C1m1B1m1AF.fF.fFftA1m 1B1m 1C1m 1210( )0.5cos( )cos(120 )( )0.5cos(240 )tfFfFfF A1m 1B1m 1C1m 1330( )0.5co

34、s( )0.5cos(120 )( )cos(240 )tfFfFfF )240)cos(240sin()()120)cos(120sin()(cossin)(1m1C1m1B1m1AtF, tftF, tftF, tf合成磁動勢的幅值隨時間向后推移且合成磁動勢幅值所在位置為此時達(dá)到幅值的某相幅值的位置u 三相合成磁動勢基波表達(dá)式為1A1B1C1( , )( , )( , )( , )f tftftftm 113sin()2sin()FtFtm 1m 1m 1sincossin(120 )cos(120 )sin(240 )cos(240 )FtFtFtm 11m 11m 1111sin()s

35、in()2211sin()sin(120 )2211sin()sin(120 )22mmmFtFtFtFtFtFt11m 131.352WNkIFFpu F1為三相合成磁動勢基波的幅值 u 這是一種行波，即三相合成磁動勢基波在空間旋轉(zhuǎn)，波幅不變。 1A1B1C11( , )( , )( , )( , ) =sin()f tftftftFtu 三相合成磁動勢基波旋轉(zhuǎn)的電角速度和轉(zhuǎn)速 )/(2dd1秒電弧度ftmin)/ r (6026011pfpn行波在電機定子內(nèi)環(huán)形成圓周運動動畫演示三相繞組（空間位置）n繞組空間三相對稱：任意相旋轉(zhuǎn)120度整倍數(shù)與另一相完全重合n三相2極單線圈繞組U、V、WU

36、 UUVV VW WW111222U1VWWU2V1122繞組空間位置轉(zhuǎn)子繞組展開圖(星形聯(lián)接)（2 2）圖解法）圖解法三相繞組電流（時間）n時間三相對稱：一相電量波形，時間平移T/3的整倍數(shù)與另一相的波形完全重合n三相對稱電流iiuiviwiu0t33三相電流波形)322sin()322sin()2sin(tIitIitIimvmvmut =0時刻旋轉(zhuǎn)磁場U UUV VVW WW111222t =Iu=Im0mwmvmuIiIiIi5 . 05 . 0iiuiviwiu0t33三相電流波形 t =2/3時刻旋轉(zhuǎn)磁場U UUV VVW WW111222t =Iv=ImmwmvmuIiIiIi5

37、 . 05 . 0iiuiviwiu0t33三相電流波形 t = -2/3時刻旋轉(zhuǎn)磁場U UUV VVW WW111222t =Iw=ImmwmvmuIiIiIi5 . 05 . 0iiuiviwiu0t33三相電流波形圖解法 旋轉(zhuǎn)磁動勢演示動畫（3 3）磁動勢矢量合成法）磁動勢矢量合成法1A1B1C1m 1m 1m 1m 11m 11m 11( , )( , )( , )( , )sincossin(120 )cos(120 )sin(240 )cos(240 )11sin()sin()2211sin()sin(120 )2211sin()sin(22mmmf tftftftFtFtFtFt

38、FtFtFtFtF120 )tm 113sin()2sin()FtFt112233FFFFFFFFn矢量合成法動畫演示可以看出：123112mFFFF123FFF、 、空間上依次相差120矢量和為0疊加后，只有正向分量，且幅值為132mF三相對稱繞組通入三相對稱電流產(chǎn)生的三相合成磁動勢基波是一個波幅恒定不變的旋轉(zhuǎn)磁動勢，其幅值等于每相脈振磁勢振幅的32倍； 合成磁動勢基波的轉(zhuǎn)速與三相電流的頻率和繞組的極對數(shù)有關(guān)； 當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時，合成磁動勢的波幅剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上； 電流在時間上經(jīng)過多少角度，合成磁動勢在空間上轉(zhuǎn)過相同的電角度； 旋轉(zhuǎn)磁動勢由超前相電流所在的相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后相電

39、流所在的相繞組軸線。改變電流的相序，則旋轉(zhuǎn)磁動勢改變轉(zhuǎn)向。 三相繞組合成磁動勢基波的特點總結(jié)如下： 【例】 一臺三相異步電動機，定子采用雙層短距疊繞組，Y聯(lián)接，定子槽數(shù)Z=48，極數(shù)2p=4，線圈匝數(shù)Nc=22，節(jié)距y1=10，每相并聯(lián)支路數(shù)a=4，定子繞組相電流I=37A，f=50Hz，試求 (1) A相繞組所產(chǎn)生的磁動勢基波； (2) 三相繞組所產(chǎn)生的合成磁動勢基波及其轉(zhuǎn)速。解解 極距 槽距電角 每極每相槽數(shù) 每相串聯(lián)匝數(shù) 481222 2Zp槽槽13602 3601548pZ48422 3 2Zqmp c22 2 4 22884pqNNa 短距系數(shù) 分布系數(shù) 繞組系數(shù) (1) 每相脈振磁

40、動勢基波的振幅 1110sin()sin()0.96592122yyk1114 15sinsin220.9577154sinsin22qqkq1110.9577 0.96590.925wyqkk k1m 188 0.925 370.90.91355 A2WNkIFp將空間坐標(biāo)原點取在A相繞組的軸線上，A相繞組脈振磁動勢基波的表達(dá)式為 三相合成磁動勢基波幅值 合成磁動勢基波的表達(dá)式為 合成磁動勢基波的轉(zhuǎn)速 A1m 1( , )sincos1355sincosftFtt1mA22FF11( , )sin()2033sin()f tFtt16060 501500 r/min

41、2fnpu 在對稱的三相繞組中流過對稱的三相電流時，氣隙中的合成磁動勢是一個幅值恒定、轉(zhuǎn)速恒定的旋轉(zhuǎn)磁動勢，其波幅的軌跡是一個圓，故這種磁動勢稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，相應(yīng)的磁場稱為圓形旋轉(zhuǎn)磁場。 5.3 圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢問題？是不是只有空間對稱三相繞組中通入對稱三相電流時，才能形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢？是不是只有空間對稱三相繞組中通入對稱三相電流時，才能形成旋轉(zhuǎn)磁動勢？前面知道：（1 1）兩相繞組產(chǎn)生的磁動勢）兩相繞組產(chǎn)生的磁動勢 電機定子槽中放置兩個空間相距90度電角度，且匝數(shù)相等的整距線圈AX，BY（兩相對稱線圈），且分別在兩相繞組中通入兩相對稱電流2 cos2 cos(90 )ABiItiI

42、t解析法矢量法解析法兩整距線圈產(chǎn)生的基波磁動勢分別為合成基波磁動勢為11111111coscoscos(90 )cos(90 )11cos()cos()2211cos()cos(180 )22cos()yyyyyyyyfFtFtFtFtFtFtFt是行波1111coscoscos(90 )cos(90 )y AXyy BYyfFtfFt矢量法圖為t=0瞬間的矢量圖。此時AX達(dá)到正向幅值，即FA+，F(xiàn)A-均處于+A軸上；BY中電流要經(jīng)過90度電角度，才能達(dá)到最大值，此時幅值為0。FB+，F(xiàn)B-如圖所示。1111coscoscos(90 )cos(90 )y AXyy BYyfFtfFt由圖知：反

43、轉(zhuǎn)的FA-和FB-剛好抵消正轉(zhuǎn)的FA+和FB+疊加，成為旋轉(zhuǎn)磁動勢n空間相距90度電角度的兩個匝數(shù)相等的線圈，分別通入時間相差90度電角度的正弦交流電時，產(chǎn)生的合成磁動勢是圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢n若BY在空間上領(lǐng)先AX90度（順著方向），電流iB滯后電流iA90度電角度，則產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢旋轉(zhuǎn)方向是從A相向B相（2 2）橢圓磁動勢）橢圓磁動勢 電機定子槽中放置兩個空間相距90度電角度的線圈AX，BY（兩相對稱線圈），但串聯(lián)有效匝數(shù)不相等，分別為NAkW和NBkW，分別在兩相繞組中通入電流2cos2cos(90 )AABBiItiIt并且AA WBBWI N kI N k0.9AA WmI N kF

44、p即兩繞組相磁動勢幅值不同，mAmBFFn一相繞組產(chǎn)生脈振磁動勢，可分解為正向和反向旋轉(zhuǎn)磁動勢n各相繞組產(chǎn)生的正向磁動勢和反向磁動勢分別疊加，得到總的的正向磁動勢F+和反向磁動勢F-，將正、反向磁動勢求和得到總的磁動勢。解析法n以F+和F-重合的位置作x軸，重合時刻為時間起點。n假設(shè)F+F-，在t時刻q正向磁動勢F+的位置在=t處，在正交x和y軸上投影得到Fx+ 和Fy+q反向磁動勢F-的位置在=-t處，在x和y軸上投影得到Fx- 和Fy-n兩磁動勢在x軸上的投影之和為n兩磁動勢在y軸上的投影之和為n由上兩式可得合成磁動勢的方程n為橢圓磁動勢coscos()cosxxxFFFFtFtFFtsi

45、nsin()sinyyyFFFFtFtFFt22221()()yxFFFFFFn當(dāng)F+=0（或F-=0），圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢n當(dāng)F+=F-，脈振磁動勢n當(dāng)F+F-，橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢22221()()yxFFFFFF此時，F(xiàn)+與F-同向，F(xiàn)=F+F-最大t=0采用畫矢量圖的方法ABABFFFFFF各量與前圖等磁動勢位置相同，但大小不一矢量法t=90ABABFFFFFF此時，F(xiàn)+與F-反向，F(xiàn)=F+F-最小F最大F最小F介于最大與最小值之間總磁動勢為橢圓旋轉(zhuǎn)磁動勢，且旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角速度u當(dāng)三相電流不對稱時，可以利用對稱分量法，將它們分解成為正序分量和負(fù)序分量以及零序分量。u三相零序電流產(chǎn)生的合成

46、磁動勢為零u正序電流將產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁動勢F+u負(fù)序電流將產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁動勢F- 若三相電流不對稱， F+ F-，合成磁動勢為橢圓旋轉(zhuǎn)磁動勢若三相繞組空間位置不對稱， F+ F-，合成磁動勢為橢圓旋轉(zhuǎn)磁動勢補充補充1 1n當(dāng)繞組為星形聯(lián)接時，各相零序電流為零，不存在零序磁場n當(dāng)繞組三角形連接時，各相零序電流為同相位，由零序電流所產(chǎn)生的各相零序磁勢在空間相位差120電角度，互相抵消零序電流的磁勢正序和負(fù)序電流磁勢n當(dāng)電流為一不對稱的三相電流，合成磁勢將有兩個分量：正序分量和負(fù)序分量，各以同步速向相反方向旋轉(zhuǎn)。n在任一瞬間的合成磁勢仍按正弦分布，用旋轉(zhuǎn)矢量表示為空間矢量和，不同時刻有不同的振幅，其端

47、點軌跡為一橢圓222cos2FFFF Ft上式是交流繞組磁動勢的通用表達(dá)式。 當(dāng)F+=0或F-=0時，就得到圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢； 當(dāng)F+和F-都存在、且F+F-時，便是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢； 當(dāng)F+=F-時，便得到脈振磁動勢。 )cos()cos(),(tFtFtf（3 3）結(jié)論）結(jié)論u兩相對稱繞組通入兩相對稱電流也可以形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場u5相對稱繞組通入5相對稱電流也可以形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場un相（n為質(zhì)數(shù)）對稱繞組通入n相對稱電流也可以形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場u單相繞組采取一定措施，可使 F+ F-，可形成橢圓旋轉(zhuǎn)磁動勢 補充補充2 2三相合成磁動三相合成磁動勢及其基波勢及其基波A、B、C相繞相繞組磁動勢及其組

48、磁動勢及其基波基波Z=18，p=1，y1=7三相雙層繞組u 三相合成磁動勢是階梯波； u 除基波外，有奇數(shù)次諧波。5.4 三相繞組合成磁動勢諧波n對于次諧波qA相磁勢qB相磁勢qC相磁勢n三相合成磁勢( , )sin()cos()AmftFt22( , )sin()cos ()33BmftFt 22( , )sin()cos ()33CCftFt ( , )( , )( , )( , )vAvBvCvf tftftft11( , )sin()sin()22AvmvmvftFtFt1212( , )sin(1)sin(1)2323BmmftFtFt1212( , )sin(1)sin(1)232

49、3CmvmvftFtFt（1 1）各次諧波磁動勢）各次諧波磁動勢1) 3次諧波 各相的3次諧波磁動勢表達(dá)式為 在三相對稱繞組中，合成磁動勢不存在3次及3的倍數(shù)次諧波，即不存在3，9，15，次諧波 A3m 3B3m 3C3m 3sincos3sin(120 )cos3(120 )sin(240 )cos3(240 )fFtfFtfFt3A3B3C3m 3sinsin(120 )sin(240 )cos30ffffFttt2) 5次諧波和7次諧波 )7sin(23)5sin(237m75m5tFftFf 三相5次諧波的合成磁動勢是一個幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，其轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/5，即n5=n1/5，轉(zhuǎn)

50、向與基波磁動勢轉(zhuǎn)向相反 。 三相7次諧波的合成磁動勢也是一個幅值恒定的旋轉(zhuǎn)波，其轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/7 ，即n7=n1/7 ，轉(zhuǎn)向與基波磁動勢轉(zhuǎn)向相同 。 普遍講，當(dāng)=6k-1(k=1,2,)時，三相合成與基波轉(zhuǎn)向相反；當(dāng)=6k1(k=1,2,)時，三相合成諧波磁動勢與基波轉(zhuǎn)向相同。合成諧波磁動勢的轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/，即 n=n1/ 。 =6n-1的合成磁勢n=6n-1，n=0,1,2,3,時的合成磁勢n合成磁勢11( , )sin()sin()22AvmvmvftFtFt121sin()sin()232mvmvFtFt121sin()sin()232mvmvFtFt3( , )sin()2

51、vmvf tFt1212( , )sin(1)sin(1)2323BmmftFtFt1212( , )sin(1)sin(1)2323CmvmvftFtFt（2 2）各次諧波磁動勢）各次諧波磁動勢=6n+1的合成磁勢n=6n+1，n=0,1,2,3,時的合成磁勢n合成磁勢11( , )sin()sin()22AvmvmvftFtFt112sin()sin()223mvmvFtFt112sin()sin()223mvmvFtFt3( , )sin()2vmvf tFt1212( , )sin(1)sin(1)2323BmmftFtFt1212( , )sin(1)sin(1)2323Cmvmvf

52、tFtFt=3n的合成磁勢n=3n，n=0,1,2,3,時的合成磁勢n合成磁勢11( , )sin()sin()22AvmvmvftFtFt1212sin()sin2323mvmFtFt1212sin()sin2323mvmvFtFt( , )0vf t1212( , )sin(1)sin(1)2323BmmftFtFt1212( , )sin(1)sin(1)2323CmvmvftFtFtn三相對稱繞組通入三相對稱電流后，每次諧波的兩個旋轉(zhuǎn)分量中被抵消一個n三次及3的整數(shù)倍諧波恒為0n次諧波幅值為基波幅值的1/, 諧波磁動勢的轉(zhuǎn)速是基波轉(zhuǎn)速的1/n問題q能否將除基波外的其他諧波全部消除？q如

53、何消除？（3 3）各次諧波磁動勢小結(jié)）各次諧波磁動勢小結(jié)（4 4）諧波磁動勢的影響）諧波磁動勢的影響n同步電機同步電機q諧波磁動勢所產(chǎn)生的磁場在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流損耗，使電機發(fā)熱， 。 n感應(yīng)電機感應(yīng)電機q諧波磁場產(chǎn)生寄生轉(zhuǎn)矩，帶來轉(zhuǎn)矩脈動、轉(zhuǎn)速波動、振動和噪聲加大。同時電流有效值增加影響其起動性能；損耗，cos ，溫升 ， 。 n感應(yīng)電機的寄生轉(zhuǎn)矩感應(yīng)電機的寄生轉(zhuǎn)矩q感應(yīng)電機氣隙一系列諧波磁場，與轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用，產(chǎn)生一系列諧波轉(zhuǎn)矩，稱為寄生轉(zhuǎn)矩。q尤其是鼠籠式感應(yīng)電機，由于轉(zhuǎn)子磁場極對數(shù)自動與感生它的定子磁場極對數(shù)相同，故對諧波磁場的作用特別敏感q寄生轉(zhuǎn)矩分為異步寄生轉(zhuǎn)矩和同步寄生轉(zhuǎn)

54、矩u 當(dāng)交流電機定子繞組接至三相電源時，便有對稱三相電流在繞組中流過，在氣隙中建立旋轉(zhuǎn)磁動勢、產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場。 u 主磁通：由基波旋轉(zhuǎn)磁動勢所產(chǎn)生的穿過氣隙與定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組同時相交鏈的基波磁通稱為主磁通。圖示一臺4極交流電機中主磁通分布情況。主磁通經(jīng)過的路徑為：氣隙、定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心。 5.5 交流電機主磁通、漏磁通和漏電抗u 漏磁通：定子三相電流產(chǎn)生與定子繞組相交鏈而不與轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通，稱為定子漏磁通，用1表示。定子漏磁通按路徑可分為三部分。 槽漏磁通，穿過定子槽的漏磁通。 端部漏磁通，交鏈定子繞組端部的漏磁通。 諧波漏磁通定子繞組通入三相交流電時，除了產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場外，在

55、空間還產(chǎn)生一系列高次諧波磁動勢及諧波磁通。諧波磁通雖然也同時交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，但它們不會產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩，而它們在定子繞組中感應(yīng)的電動勢的頻率卻仍為基波頻率，所以我們把它們作為定子漏磁通處理，而稱為諧波漏磁通。 6 交流繞組電動勢交流繞組電動勢n基波電動勢q導(dǎo)體電動勢q線圈電動勢與短距系數(shù)q線圈組電動勢與分布系數(shù)q相電動勢與繞組系數(shù)n諧波電動勢及其削弱方法q氣隙磁場諧波分量q諧波電動勢q削弱諧波電動勢方法 (1) (1) 導(dǎo)體電動勢導(dǎo)體電動勢 6.1 基波電動勢n導(dǎo)體在A感應(yīng)電勢方向由右手定則判定 n假設(shè)氣隙中只有波長為極距、分布為正弦形磁密，則稱為基波磁密n導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢eb l

56、vn轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為n260npt秒后，等效為等效為導(dǎo)體A移到處 t該處氣隙磁密 sinsinmmbBBt故導(dǎo)體A中基波電動勢瞬時值 sinsin2sinmmeb lvB lvtEtEt導(dǎo)體A每經(jīng)過一對主磁極，感應(yīng)電動勢經(jīng)歷一個周期。f表示定子導(dǎo)體感應(yīng)電勢基波頻率，有 60pnf 交變交變n為同步轉(zhuǎn)速 2avmBB導(dǎo)體中基波電動勢最大值 2() (2)(2)2602mmmavavnEB lvBlpB lffB lf60pnf 式中 氣隙磁密平均值 avB l 氣隙每極基波磁通量 導(dǎo)體中基波電動勢（有效值） 112.2222mEEff p對極電機，氣隙磁場空間分布為p個正弦波的磁場稱為基波磁場，基

57、波磁場在繞組中感應(yīng)的電動勢為基波電動勢。為感應(yīng)電動勢頻率111c22. 22ffE601pnf 為基波磁場每極磁通量1 當(dāng)p對極的正弦分布磁場以轉(zhuǎn)速n1切割導(dǎo)體時，在導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢為正弦波，其有效值為1為基波磁場每極磁通量160pnf (2) (2) 一個整距線圈感應(yīng)電勢一個整距線圈感應(yīng)電勢n線圈匝數(shù)n同一線圈兩條元件邊感應(yīng)電勢相位差：180電角度n一個整距線圈感應(yīng)電勢有效值yN11124.44yycymEN Ef N11124.44cmEEfn一個線匝兩根導(dǎo)體，且相距一個極距n兩條元件邊感應(yīng)電勢相位差：180電角度n一個整距線匝感應(yīng)電勢有效值(3) (3) 線圈電動勢與短距系數(shù)線圈電動勢與短距系數(shù) 11cc11cc1)(2)2sin()(2yykENyENE)2sin(11yky短距系數(shù)短距系數(shù) ky11 對于整距線圈 ky1=1(4)(4)線圈組電動勢與分布系數(shù)線圈組電動勢與分布系數(shù) 分布系數(shù)分布系數(shù) kq11 對于集中繞組（q=1） kq1=11111112sin2sinqyyqkqEqqqEE2sin2sin111qqkq(5)(5)相電動勢與繞組系數(shù)相電動勢與繞組系數(shù) 相電動勢等于并聯(lián)支路的支路電動勢。 每條支路所串聯(lián)的各線圈組的電動勢都是同大小、同相位，可以直接相加。 對于單層繞組，每相有p個線圈組，每條支路有p/a個線圈組；對于雙層繞組，每相有2p個線圈組