第六章(華夏)(1)

1、第六章第六章 交流電機(jī)電樞繞組交流電機(jī)電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)與磁動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì)與磁動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)主要包括異步電機(jī)和同步電交流電機(jī)主要包括異步電機(jī)和同步電機(jī)兩大類；兩類電機(jī)在結(jié)構(gòu)上既具有機(jī)兩大類；兩類電機(jī)在結(jié)構(gòu)上既具有共同之處，又各有其自身特點(diǎn)。共同之處，又各有其自身特點(diǎn)。 共同之處在于定子鐵心和繞組，不同共同之處在于定子鐵心和繞組，不同之處在于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和繞組。之處在于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和繞組。 交流電機(jī)的共同問(wèn)題包括：交流電機(jī)的共同問(wèn)題包括：(1)三相交流繞組的結(jié)構(gòu)；三相交流繞組的結(jié)構(gòu)；(2)三相交流繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)分析；三相交流繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)分析；(3)三相交流繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)分析三相交流繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)分

2、析； 同步發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)同步發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機(jī)定子下線汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4水輪電機(jī)組裝水輪電機(jī)組裝異步電動(dòng)機(jī)的種類異步電動(dòng)機(jī)的種類從不同角度看，有不同的分類法：從不同角度看，有不同的分類法：（1）按定子相數(shù)分有）按定子相數(shù)分有 單相異步電動(dòng)機(jī)；單相異步電動(dòng)機(jī)； 兩兩相異步電動(dòng)機(jī)；相異步電動(dòng)機(jī)； 三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有 繞線式異步電動(dòng)機(jī)；繞線式異步電動(dòng)機(jī)； 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。后者又包括單鼠籠異步電動(dòng)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。后者又包括單鼠籠異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)。機(jī)、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)

3、。此外，根據(jù)電機(jī)定子繞組上所加電壓的大小，又有此外，根據(jù)電機(jī)定子繞組上所加電壓的大小，又有高壓異步電動(dòng)機(jī)、低壓異步電動(dòng)機(jī)之分。從其它高壓異步電動(dòng)機(jī)、低壓異步電動(dòng)機(jī)之分。從其它角度看，還有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)差率異角度看，還有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)差率異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)速異步電機(jī)等等。步電機(jī)、高轉(zhuǎn)速異步電機(jī)等等。機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子: 在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。流。鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子(1) 鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條，端鐵芯槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體。部用短路環(huán)形成一體。 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子

4、繞組。(2) 繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiCiAiBitmIo0n規(guī)定規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()電流出電流出( )

5、電流入電流入CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t 600mIoSNSNAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng) 即：即：2. .動(dòng)畫動(dòng)畫0t 60t 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線(電路如圖電路如圖)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomINSNS0t 即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2p旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

6、的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)與三相繞組的排列有關(guān)CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 0分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 6010fn 工頻：工頻：Hz501 f分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 30000 np=1時(shí)時(shí)0mICiBiAi tiomINSAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2時(shí)時(shí)BiCiAiit mI0分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)

7、/( 0003極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz501 3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率與頻率f1和極對(duì)數(shù)和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。有關(guān)。AXYCBZ分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS0nn 如果如果:0nn %s)91( 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n= =975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1 1= =50 Hz

8、。試求電動(dòng)機(jī)的。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理tEtlBBleBBmmmsinsinsin則設(shè))240sin()120sin(sin120000tEetEetEeWVUmWmVmU則相相、相、磁力線依次切割，此相差由于三相繞組在空間彼一相電動(dòng)勢(shì)4.44NEfNK與變壓器電動(dòng)勢(shì)公式相似與變壓器電動(dòng)勢(shì)公式相似繞組系數(shù)繞組系數(shù)=分布系數(shù)分布系數(shù)短距系數(shù)短距系數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù)三相電勢(shì)波形圖 當(dāng)轉(zhuǎn)子為一對(duì)磁極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正好變化一周；當(dāng)轉(zhuǎn)子為 對(duì)磁極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化 周；設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速為n,則感應(yīng)電勢(shì)的頻率為 可見， 與 之間存在嚴(yán)格不變的對(duì)應(yīng)關(guān)系60pnf ppfp人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們