第二篇-交流電機繞組電動勢和磁動勢課件

1、電機學(xué)Electrical Machinery 第五章 交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢第六章 交流繞組的磁動勢同步：主要作為發(fā)電機，也可作為電動機和補償機。異步：主要作為電動機，有時也作發(fā)電機。 上述兩大類交流電機雖然激磁方式和運行特性有很大差別，但電機定子中發(fā)生的電磁現(xiàn)象和機電能轉(zhuǎn)換的原理卻基本上是相同的，因此存在許多共性問題，可統(tǒng)一進行研究。 交流電機分：第五章 交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢第六章 交流繞組的磁動勢第一節(jié) 交流繞組構(gòu)成的基本知識第二節(jié) 三相交流繞組連接實例第三節(jié) 正弦磁場下相繞組感應(yīng)電動勢第一節(jié) 交流繞組構(gòu)成的基本知識第二節(jié) 三相交流繞組連接實例第三節(jié) 正弦磁場下相繞組感應(yīng)電動勢

2、一. 構(gòu)成三相交流繞組的基本要求（1）三相繞組產(chǎn)生的基波電動勢和磁動勢應(yīng)對稱（即大小相等、相位互差120電角度，三相繞組的阻抗值相同）。（2）在導(dǎo)體數(shù)一定的條件下，力求獲得盡可能大的基波電動勢，盡可能減少諧波，使電機電動勢、磁動勢呈正弦波形。（3）用銅（鋁）量少，盡量節(jié)省材料。（4）繞組結(jié)構(gòu)上要保證絕緣性能、機械強度、散熱條件等滿足條件，且制造工藝簡單、便于維修。二. 三相繞組構(gòu)成的概念和幾個定義1.線圈及其節(jié)距每相繞組由若干線圈按一定連接規(guī)律構(gòu)成。由銅（鋁）導(dǎo)線制成的成型線圈有疊繞組和波繞組兩種。 極距 繞組節(jié)距y式中：Q-電機槽數(shù)； p-電機極對數(shù)；2.機械角度與電角度交流電機鐵心內(nèi)圓幾何

3、上表示為360，稱為機械角度360或2弧度。每對磁極的磁場（N極和S極）呈現(xiàn)一個周期，因此磁場一對極所占有的空間，記為占有360空間電角度。若電機有p對極：p機械角度=空間電角度3.槽距角與導(dǎo)體電動勢時間相位 相鄰槽之間的電角度 ，稱為槽距角。 式中：p-極對數(shù)； Q-定子槽數(shù)。4.每極每相槽數(shù)q及相帶 式中：p-極對數(shù)； m-相數(shù)。 每極每相槽數(shù) 每極下每相所占有的區(qū)域稱為相帶 。 60相帶：三. 三相繞組的構(gòu)成 將60相帶繞組每對極下的六等分，依次命名為A、Z、B、X、C、Y，則A和X相帶內(nèi)的全部導(dǎo)體屬于A相， B和Y相帶內(nèi)的全部導(dǎo)體屬于B相， C和Z相帶內(nèi)的全部導(dǎo)體屬于C相。 在屬于同相

4、的槽中嵌放同相的線圈，并按取得盡可能大電動勢的原則連接線圈，即構(gòu)成相繞組。第一節(jié) 交流繞組構(gòu)成的基本知識第二節(jié) 三相交流繞組連接實例第三節(jié) 正弦磁場下相繞組感應(yīng)電動勢一. 三相單層繞組例：Q=24,2p=4的電機鐵心，連接三相60相帶的交流繞組。1. 基本計算2. 作A相繞組展開圖4. 改變線圈端接線得到的三相單層繞組的其它形式二. 三相雙層疊繞組例：Q=24,2p=4的電機鐵心，連接三相雙層繞組。1. 基本計算2. 作A相展開圖三. 三相雙層短距波繞組連接特點例：Q=36，2p=4，m=3， 的三相雙層短距波繞組。第一節(jié) 交流繞組構(gòu)成的基本知識第二節(jié) 三相交流繞組連接實例第三節(jié) 正弦磁場下相

5、繞組感應(yīng)電動勢、導(dǎo)體感應(yīng)電動勢EC二、線圈感應(yīng)電動勢Ey和節(jié)距因數(shù)Kp1 Kp1稱節(jié)距因數(shù)，表示線圈采用短距后感應(yīng)電勢較整距時應(yīng)打的折扣。三、線圈組感應(yīng)電動勢Eq和分布因數(shù)Kd1 每極下每相有一個線圈組，線圈組由q個線圈組成，且每個線圈互差電角度。q個線圈分布在不同槽內(nèi)，使其合成電動勢小于q個集中線圈的合成電動勢，所以Kd11 分布因數(shù)Kd1可理解為各線圈分布排列后感應(yīng)電勢較集中排列時應(yīng)打的折扣。四、相繞組電動勢Eph求出相電勢后，根據(jù)“星”或“角”的接法，可求出線電勢。對三角形連接：線電勢=對星形連接：線電勢=第五章作業(yè)P96 5-2，5-7第五章 交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢第六章 交流繞組

6、的磁動勢第一節(jié) 單相繞組的磁動勢-脈振磁動勢第二節(jié) 三相繞組基波合成磁動勢-圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢第一節(jié) 單相繞組的磁動勢-脈振磁動勢第二節(jié) 三相繞組基波合成磁動勢-圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢一、整距線圈的磁動勢 一臺兩極電機，設(shè)定子上有一整距線圈AX，匝數(shù)NC ，當(dāng)通入交流電ic時，電流方向如圖所示，（瞬時方向）由右手定則決定磁場方向，由全電流定律：作用于任何一閉合回路的磁勢等于它所包圍的全電流。（1）將磁力線出轉(zhuǎn)子進定子作為磁勢正方向。取繞組軸為縱坐標(biāo)y，在 范圍內(nèi)，磁力線向上為正值；在 范圍內(nèi)，磁力線向下為負(fù)值，即沿鐵心內(nèi)圓磁動勢fc 呈矩形分布。 因磁力線兩次通過氣隙，如不計鐵磁材料中的磁壓降，則磁勢NC

7、ic全部消耗在氣隙中，經(jīng)過一次氣隙，消耗磁勢為0.5NCic。（2）磁動勢fc 幅值按電流的變化規(guī)律在正、負(fù)幅值間脈動，而磁動勢的突變點（電流所在位置）固定不變。這種幅值大小隨電流變化規(guī)律在正、負(fù)幅值間脈動，而空間位置固定不變的磁動勢，稱為脈振磁動勢。 基波表示式： 按照傅里葉級數(shù)分解的方法可以把矩形波磁勢分解為基波和一系列的諧波之和； 其中： 基波表示式：整距線圈磁動勢的基波，空間呈余弦分布（ ）；幅值F1為矩形波幅值的 倍；其波幅和波節(jié)位置固定不變；整個余弦波按電流的變化規(guī)律（ ）脈振。這種波在物理上稱為駐波。 諧波表示式：整距線圈磁動勢的各次諧波，空間呈余弦分布（ ）；幅值為基波幅值F1

8、的 倍； 整距線圈的磁動勢空間呈矩形波分布，隨時間按電流的變化規(guī)律改變大小，是時間、空間函數(shù)、可以分解為基波和一系列諧波磁動勢之和。 二、線圈組磁動勢1. 整距線圈組磁勢以q=3的整距線圈組為例： 每個線圈磁勢大小相等，所以不同的僅是每個線圈在空間相隔的電角度。 所以q個線圈組成線圈組時，合成磁勢并不等于每個線圈電勢的q倍，而是等于個線圈電勢的矢量和。 線圈組合成磁動勢基波幅值： 線圈組合成磁動勢v次諧波磁動勢幅值： 三、雙層短距線圈組的磁動勢 將上、下層整距線圈組磁動勢基波用 表示，求得雙層整距線圈組磁動勢的基波幅值：其中：Kp1為短距系數(shù)。四、相繞組磁動勢及其性質(zhì)由于每對極下的磁動勢和磁阻

9、組成一個對稱的分支磁路。所以一相繞組的磁勢是指每對極下一相繞組的磁勢。即一個線圈組的磁勢。對于單層繞組，為qNC所產(chǎn)生的磁勢；式中：每相磁動勢基波幅值為：對于雙層繞組，為2qNC所產(chǎn)生的磁勢；式中：每相磁動勢基波幅值為： 單相繞組磁動勢基本性質(zhì)：（1）單相繞組磁動勢是空間呈階梯形分布，隨時間按電流的變化規(guī)律交變的脈振磁動勢，是時間和空間的函數(shù)。（2）此脈振磁動勢包含著基波和一系列諧波，基波和各次諧波空間均呈余弦分布，均按通入電流的頻率脈振。（3）脈振磁動勢的幅值為 ，且此振幅處于該相繞組軸線處，位置固定。（4）諧波次數(shù)越高，諧波磁動勢幅值越小。采用繞組分布、短距可以削弱諧波分量。第一節(jié) 單相繞

10、組的磁動勢-脈振磁動勢第二節(jié) 三相繞組基波合成磁動勢-圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢 單相繞組的磁勢為脈振磁勢。將三個單相磁勢相加，即得三相繞組的合成磁勢。用圖解法和解析法兩種方法進行分析。 一、基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢概念1. 圖解法證明 三相對稱電流通入三相對稱繞組。 (1) 電流瞬時值為正值，則相繞組首端A、B、C導(dǎo)體中電流用“”表示，尾端X、Y、Z導(dǎo)體中電流用“”表示 。(2) 按右手螺旋規(guī)則，正方向電流的相磁動勢與相軸正方向一致，負(fù)方向電流的相磁動勢與相軸正方向相反。(3) 相磁動勢的幅值總是在相軸線，且幅值大小正比于電流。(1) 電流瞬時值為正值，則相繞組首端A、B、C導(dǎo)體中電流用“”表示，尾端X、Y、

11、Z導(dǎo)體中電流用“”表示 。(2) 按右手螺旋規(guī)則，正方向電流的相磁動勢與相軸正方向一致，負(fù)方向電流的相磁動勢與相軸正方向相反。(3) 相磁動勢的幅值總是在相軸線，且幅值大小正比于電流。二、用數(shù)學(xué)去分析三相合成基波磁動勢(1)三相合成基波磁動勢 是一個旋轉(zhuǎn)磁動勢，其幅值 恒定，是單相脈振磁動勢幅值的1.5倍。以空間相量表示時，相量端點軌跡為圓，故稱圓形旋轉(zhuǎn)磁場。(2)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。觀察正波幅瞬時所在位置，可以求取轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速。若要改變?nèi)嗪铣尚D(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)向，只需改變通入三相繞組的電流相序。(3)幅值的瞬時位置。當(dāng)三相電流中某相電流瞬時值達最大值時，三相合成磁動勢基波正幅值到達該相繞組軸線處。三、三

12、相繞組的高次諧波磁動勢1. 3次及3的倍數(shù)次諧波磁動勢（v=3k，k=1,2,3,）2. 5次及v=6k-1（k=1,2,3,）次諧波磁動勢3. 7次及v=6k+1（k=1,2,3,）次諧波磁動勢第六章作業(yè)P112 6-411醉翁亭記 1反復(fù)朗讀并背誦課文，培養(yǎng)文言語感。2結(jié)合注釋疏通文義，了解文本內(nèi)容，掌握文本寫作思路。3把握文章的藝術(shù)特色，理解虛詞在文中的作用。4體會作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、導(dǎo)入新課范仲淹因參與改革被貶，于慶歷六年寫下岳陽樓記，寄托自己“先天下之憂而憂，后天下之樂而樂”的政治理想。實際上，這次改革，受到貶謫的除了范仲淹和滕子京之外，還有范仲淹改革的另一位支持

13、者北宋大文學(xué)家、史學(xué)家歐陽修。他于慶歷五年被貶謫到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期間，歐陽修在滁州留下了不遜于岳陽樓記的千古名篇醉翁亭記。接下來就讓我們一起來學(xué)習(xí)這篇課文吧！【教學(xué)提示】結(jié)合前文教學(xué)，有利于學(xué)生把握本文寫作背景，進而加深學(xué)生對作品含義的理解。二、教學(xué)新課目標(biāo)導(dǎo)學(xué)一：認(rèn)識作者，了解作品背景作者簡介：歐陽修(10071072)，字永叔，自號醉翁，晚年又號“六一居士”。吉州永豐(今屬江西)人，因吉州原屬廬陵郡，因此他又以“廬陵歐陽修”自居。謚號文忠，世稱歐陽文忠公。北宋政治家、文學(xué)家、史學(xué)家，與韓愈、柳宗元、王安石、蘇洵、蘇軾、蘇轍、曾鞏合稱“唐宋八大家”。后人又將其與韓愈

14、、柳宗元和蘇軾合稱“千古文章四大家”。關(guān)于“醉翁”與“六一居士”：初謫滁山，自號醉翁。既老而衰且病，將退休于潁水之上，則又更號六一居士?？陀袉栐唬骸傲缓沃^也？”居士曰：“吾家藏書一萬卷，集錄三代以來金石遺文一千卷，有琴一張，有棋一局，而常置酒一壺?！笨驮唬骸笆菫槲逡粻枺魏?？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之間，豈不為六一乎？”寫作背景：宋仁宗慶歷五年(1045年)，參知政事范仲淹等人遭讒離職，歐陽修上書替他們分辯，被貶到滁州做了兩年知州。到任以后，他內(nèi)心抑郁，但還能發(fā)揮“寬簡而不擾”的作風(fēng)，取得了某些政績。醉翁亭記就是在這個時期寫就的。目標(biāo)導(dǎo)學(xué)二：朗讀文章，通文順字1初讀文章，結(jié)合工具書梳

15、理文章字詞。2朗讀文章，劃分文章節(jié)奏，標(biāo)出節(jié)奏劃分有疑難的語句。節(jié)奏劃分示例環(huán)滁/皆山也。其/西南諸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，瑯琊也。山行/六七里，漸聞/水聲潺潺，而瀉出于/兩峰之間者，釀泉也。峰回/路轉(zhuǎn)，有亭/翼然臨于泉上者，醉翁亭也。作亭者/誰？山之僧/曰/智仙也。名之者/誰？太守/自謂也。太守與客來飲/于此，飲少/輒醉，而/年又最高，故/自號曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之間也。山水之樂，得之心/而寓之酒也。節(jié)奏劃分思考“山行/六七里”為什么不能劃分為“山/行六七里”？明確：“山行”意指“沿著山路走”，“山行”是個狀中短語，不能將其割裂。“望之/蔚然而深秀者”為什么不

16、能劃分為“望之蔚然/而深秀者”？明確：“蔚然而深秀”是兩個并列的詞，不宜割裂，“望之”是總起詞語，故應(yīng)從其后斷句?！窘虒W(xué)提示】引導(dǎo)學(xué)生在反復(fù)朗讀的過程中劃分朗讀節(jié)奏，在劃分節(jié)奏的過程中感知文意。對于部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的句子，教師可做適當(dāng)?shù)闹v解引導(dǎo)。目標(biāo)導(dǎo)學(xué)三：結(jié)合注釋，翻譯訓(xùn)練1學(xué)生結(jié)合課下注釋和工具書自行疏通文義，并畫出不解之處?！窘虒W(xué)提示】節(jié)奏劃分與明確文意相輔相成，若能以節(jié)奏劃分引導(dǎo)學(xué)生明確文意最好；若學(xué)生理解有限，亦可在解讀文意后把握節(jié)奏劃分。2以四人小組為單位，組內(nèi)互助解疑，并嘗試用“直譯”與“意譯”兩種方法譯讀文章。3教師選擇疑難句或值得翻譯的句子，請學(xué)生用兩種翻譯方法進行翻譯。翻譯示例

17、：若夫日出而林霏開，云歸而巖穴暝，晦明變化者，山間之朝暮也。野芳發(fā)而幽香，佳木秀而繁陰，風(fēng)霜高潔，水落而石出者，山間之四時也。直譯法：那太陽一出來，樹林里的霧氣散開，云霧聚攏，山谷就顯得昏暗了，朝則自暗而明，暮則自明而暗，或暗或明，變化不一，這是山間早晚的景色。野花開放，有一股清幽的香味，好的樹木枝葉繁茂，形成濃郁的綠蔭。天高氣爽，霜色潔白，泉水淺了，石底露出水面，這是山中四季的景色。意譯法：太陽升起，山林里霧氣開始消散，煙云聚攏，山谷又開始顯得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明變化的，就是山中的朝暮。春天野花綻開并散發(fā)出陣陣幽香，夏日佳樹繁茂并形成一片濃蔭，秋天風(fēng)高氣爽，霜色潔白，

18、冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季?！窘虒W(xué)提示】翻譯有直譯與意譯兩種方式，直譯鍛煉學(xué)生用語的準(zhǔn)確性，但可能會降低譯文的美感；意譯可加強譯文的美感，培養(yǎng)學(xué)生的翻譯興趣，但可能會降低譯文的準(zhǔn)確性。因此，需兩種翻譯方式都做必要引導(dǎo)。全文直譯內(nèi)容見我的積累本。目標(biāo)導(dǎo)學(xué)四：解讀文段，把握文本內(nèi)容1賞析第一段，說說本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此運用了怎樣的藝術(shù)手法。明確：首先以“環(huán)滁皆山也”五字領(lǐng)起，將滁州的地理環(huán)境一筆勾出，點出醉翁亭坐落在群山之中，并縱觀滁州全貌，鳥瞰群山環(huán)抱之景。接著作者將“鏡頭”全景移向局部，先寫“西南諸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南諸峰之中，視野

19、集中到最佳處。再寫瑯琊山“蔚然而深秀”，點山“秀”，照應(yīng)上文的“美”。又寫釀泉，其名字透出了泉與酒的關(guān)系，好泉釀好酒，好酒叫人醉?！白砦掏ぁ钡拿直惆抵型赋?，然后引出“醉翁亭”來。作者利用空間變幻的手法，移步換景，由遠及近，為我們描繪了一幅幅山水特寫。2第二段主要寫了什么？它和第一段有什么聯(lián)系？明確：第二段利用時間推移，抓住朝暮及四季特點，描繪了對比鮮明的晦明變化圖及四季風(fēng)光圖，寫出了其中的“樂亦無窮”。第二段是第一段“山水之樂”的具體化。3第三段同樣是寫“樂”，但卻是寫的游人之樂，作者是如何寫游人之樂的？明確：“滁人游”，前呼后應(yīng)，扶老攜幼，自由自在，熱鬧非凡；“太守宴”，溪深魚肥，泉香酒洌

20、，美味佳肴，應(yīng)有盡有；“眾賓歡”，投壺下棋，觥籌交錯，說說笑笑，無拘無束。如此勾畫了游人之樂。4作者為什么要在第三段寫游人之樂？明確：寫滁人之游，描繪出一幅太平祥和的百姓游樂圖。游樂場景映在太守的眼里，便多了一層政治清明的意味。太守在游人之樂中酒酣而醉，此醉是為山水之樂而醉，更是為能與百姓同樂而醉。體現(xiàn)太守與百姓關(guān)系融洽，“政通人和”才能有這樣的樂。5第四段主要寫了什么？明確：寫宴會散、眾人歸的情景。目標(biāo)導(dǎo)學(xué)五：深入解讀，把握作者思想感情思考探究：作者以一個“樂”字貫穿全篇，卻有兩個句子別出深意，不單單是在寫樂，而是另有所指，表達出另外一種情緒，請你找出這兩個句子，說說這種情緒是什么。明確：醉

21、翁之意不在酒，在乎山水之間也。醉能同其樂，醒能述以文者，太守也。這種情緒是作者遭貶謫后的抑郁，作者并未在文中袒露胸懷，只含蓄地說：“醉能同其樂，醒能述以文者，太守也。”此句與醉翁亭的名稱、“醉翁之意不在酒，在乎山水之間也”前后呼應(yīng)，并與“滁人游”“太守宴”“眾賓歡”“太守醉”連成一條抒情的線索，曲折地表達了作者內(nèi)心復(fù)雜的思想感情。目標(biāo)導(dǎo)學(xué)六：賞析文本，感受文本藝術(shù)特色1在把握作者復(fù)雜感情的基礎(chǔ)上朗讀文本。2反復(fù)朗讀，請同學(xué)說說本文讀來有哪些特點，為什么會有這些特點。(1)句法上大量運用駢偶句，并夾有散句，既整齊又富有變化，使文章越發(fā)顯得音調(diào)鏗鏘，形成一種駢散結(jié)合的獨特風(fēng)格。如“野芳發(fā)而幽香，佳木秀而繁陰”“朝而往，暮而歸，四時之景不同，而樂亦無窮也”。(2)文章多用判斷句，層次極其