第十一章-交流電樞繞組的磁動勢課件

第十一章交流電樞繞組的磁動勢本章重點討論的問題:

認識氣隙磁動勢單相繞組磁動勢——脈振磁動勢三相繞組合成磁動勢——旋轉(zhuǎn)磁動勢要求：1.掌握磁動勢的概念與基本公式；2.掌握產(chǎn)生各磁勢的條件及特點；3.了解用三角函數(shù)和向量來表示磁動勢；

第十一章交流電樞繞組的磁動勢1認識交流電機的電樞（定子）磁場1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用從同步電動機模型理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用：電樞的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極代替手動磁鐵的驅(qū)動作用。認識交流電機的電樞（定子）磁場1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換21從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用電樞的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極代替手動磁鐵的驅(qū)動作用。1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用電樞的旋轉(zhuǎn)磁3從同步發(fā)電機能量轉(zhuǎn)換關(guān)系理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用同步發(fā)電機示意圖:從轉(zhuǎn)子可以輸入數(shù)十萬千瓦機械功率，但是轉(zhuǎn)子不會超速，也是因為定子表面有等效磁極的阻力從同步發(fā)電機能量轉(zhuǎn)換關(guān)系理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用同42交流電樞繞組磁動勢問題的知識結(jié)構(gòu)目的：學(xué)會如何分析對稱三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，認識其特點；方法：從氣隙磁動勢入手進行分析；過程：一個載流線圈（集中整距繞組）的磁場與磁勢；一相繞組電流的磁勢；三相繞組流過對稱三相電流的磁勢；2交流電樞繞組磁動勢問題的知識結(jié)構(gòu)目的：學(xué)會如何分析對稱三5§11-1單層集中整距繞組的一相磁動勢交流電機模型圖（A相集中繞組）§11-1單層集中整距繞組的一相磁動勢交流電機模型圖（A相61電樞單一線圈的磁路、磁極與磁力線分布（1）帶氣隙載流鐵心線圈的磁路與磁極：特點：假設(shè)通入直流電流，磁路在鐵心范圍內(nèi)，氣隙兩側(cè)為N,S極NS1）電樞單一線圈的磁路與磁極1電樞單一線圈的磁路、磁極與磁力線分布（1）帶氣隙載流鐵心7（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心NS特點：平行氣隙變?yōu)閳A形空間，磁路仍在鐵心范圍內(nèi)；左側(cè)氣隙兩側(cè)為N,S極，右側(cè)鐵心內(nèi)圓為N,S極。NS（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心NS特點：平行氣隙變?yōu)?（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心SN特點：外圓與槽形由方變圓，磁路仍在鐵心范圍內(nèi)；鐵心內(nèi)圓仍為N,S極。NS（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心SN特點：外圓與槽形由92）電樞單一線圈的磁力線分布假設(shè)線圈中通入直流電流后所產(chǎn)生的磁場分布的特點：磁力線沿定子圓周均勻分布。（用數(shù)值計算方法得到）2）電樞單一線圈的磁力線分布假設(shè)線圈中通入直流電流后所產(chǎn)102線圈磁動勢的空間分布在定子內(nèi)圓表面建立空間圓弧坐標，以A相繞組軸線與定子內(nèi)圓表面交點作為原點，坐標用電角度α表示。把氣隙圓周展成直線，橫坐標表示沿氣隙圓周的圓弧長。2線圈磁動勢的空間分布在定子內(nèi)圓表面建立空間圓弧坐11第十一章--交流電樞繞組的磁動勢課件123定子內(nèi)圓氣隙磁動勢分布鐵心磁壓降忽略不計，則線圈磁動勢消耗在兩段氣隙上。每段氣隙的磁勢為線圈磁勢的一半。（前頁）

上述表達式磁勢正負符號的規(guī)定：結(jié)論：載流線圈所產(chǎn)生的氣隙磁勢沿定子內(nèi)圓分布是矩形波，在導(dǎo)體處，氣隙磁勢發(fā)生突變。磁力線出定子進氣隙為正（N極為正）。3定子內(nèi)圓氣隙磁動勢分布鐵心磁壓降忽略不計，則線圈磁動13用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢如何處理矩形波磁勢？為了得到所有繞組中電流共同產(chǎn)生的磁勢與磁場。兩個方法：各繞組矩形波磁勢相加，或諧波分析后基波與各次諧波分別相加。仿照研究電勢的方法，對矩形波磁勢作傅里葉級數(shù)分解，得到在氣隙空間分布的正弦變化的基波磁勢與諧波磁勢。用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢如何處理矩形波磁勢？14矩形波磁勢的基波與諧波（分解）矩形波磁勢的基波與諧波（分解）15磁勢基波與諧波的物理意義是對磁場空間波形進行的諧波分析基波與諧波物理意義同上一章轉(zhuǎn)子磁場，但是現(xiàn)在由電樞電流產(chǎn)生。圖中基波2極，五次諧波10極。注意2極基波與2極矩形波的異同磁勢基波與諧波的物理意義是對磁場空間波形進行的諧波分析16結(jié)論:1.基波磁動勢的幅值是矩形波磁動式幅值fk的4/π倍；諧波磁動勢幅值為基波幅值的1/ν倍。磁勢基波與諧波的輻值與波長2.基波磁動勢波長與原矩形波波長一樣，磁極對數(shù)亦相同（極距相同）；諧波的波長為基波的1/ν，極對數(shù)為基極波的ν倍。結(jié)論:磁勢基波與諧波的輻值與波長2.基波磁動勢波長與原矩形波174線圈中通入交變電流產(chǎn)生脈振磁動勢4線圈中通入交變電流產(chǎn)生脈振磁動勢18當(dāng)線圈電流交變時，磁勢沿氣隙分布仍是矩形，但幅值隨時間按余弦規(guī)律變化，也就是說整個磁勢波發(fā)生脈振。A相電流表達式A相脈振磁勢基波表達式（參見前面第3頁）當(dāng)線圈電流交變時，磁勢沿氣隙分布仍是矩形，但幅值隨時19單線圈脈振磁場分解示意圖單線圈脈振磁場分解示意圖20A相脈振磁勢諧波表達式（參見前面第3頁）結(jié)論：1）單個線圈當(dāng)通入交流電流時產(chǎn)生在空間按矩形波分布、位置固定、波幅的大小和正負隨時間變化的脈振磁勢。

2）線圈磁勢除包含基波磁勢外，還包含有3、5、7等諧波磁勢分量。3）基波與各次諧波脈振磁勢隨時間脈振的角頻率相等，均等于電流的角頻率。A相脈振磁勢諧波表達式（參見前面第3頁）結(jié)論：1）單個線圈當(dāng)21A相脈振磁勢幅值當(dāng)繞組具有P對極時A相脈振磁勢幅值注意：此處用N1，不是NKA相脈振磁勢幅值當(dāng)繞組具有P對極時A相脈振磁勢幅值注意：此處22圖中，繞組具有兩對極，每對極仍然只有一個線圈，磁力線回路包圍的安匝數(shù)與一對極情況相同。習(xí)慣用電樞繞組一相串聯(lián)匝數(shù)N1計算磁勢，于是得到P對極一相脈振磁勢幅值圖中，繞組具有兩對極，每對極仍然只有一個線圈，磁力線回路包圍23B相脈振磁勢：根據(jù)+B軸線位置，理解空間函數(shù)關(guān)系

B相電流建立的磁場的磁極與對稱軸iB

iB

B相磁勢空間分布波形

與磁勢表達式對應(yīng)的磁場、磁極：C相脈振磁勢表達式B相脈振磁勢：根據(jù)+B軸線位置，理解空間函數(shù)關(guān)系24A、B、C三相繞組的脈振磁勢各自位置不變，正負交替地脈振。在相互錯開三分之一周期的不同時刻分別達到其最大值。思考：三者的合成磁場有何特點？其最大值所在位置是固定的，還是變化的？A、B、C三相繞組的脈振磁勢各自位置不變，正負交替地脈振。25說明：三相繞組在空間對稱分布；三相電流為對稱、正弦交變；

§11-2單層集中整距繞組的三相磁動勢說明：§11-2單層集中整距繞組的三相磁動勢26

問題：三相合成磁場的旋轉(zhuǎn)磁場如何表達？其空間波形、幅值、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、參考位置如何確定?為了回答這些問題，需要首先找到產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的三相合成磁勢的特點問題：三相合成磁場的旋轉(zhuǎn)磁場如何表達？為了回答這些問271形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流1形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流281形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流，產(chǎn)生具有一定旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的步進磁場1形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流292）對稱三相繞組輪流施加對稱三相電流A相電流最大時產(chǎn)生的磁場此刻C相電流產(chǎn)生磁場此刻B相電流產(chǎn)生磁場2）對稱三相繞組輪流施加對稱三相電流A相電流最大時此刻C相電30第十一章--交流電樞繞組的磁動勢課件31A相電流最大瞬間各相電流的磁場及其合成磁場+AA相電流的磁場C相電流的磁場+A3相電流的合成磁場B相電流的磁場A相電流最大瞬間各相電流的磁場及其合成磁場+AA相電流的磁場32A相電流最大時，合成磁場軸線與+A軸重合+A+AA相電流最大時，合成磁場軸線與+A軸重合+A+A33B相電流最大時，合成磁場軸線與+B軸重合+B+CC相電流最大時，合成磁場軸線與+C軸重合B相電流最大時，合成磁場軸線與+B軸重合+B+CC相電流最大34a)、b)與c)三個圖中，A、B、C三相電流依次達最大；合成磁場軸線依次與他們的軸線重合。+Aa)+Bb)+Cc)a)、b)與c)三個圖中，A、B、C三相電流依次達最大；合成352三相合成基波磁動勢三個脈振基波磁動勢表達式A相B相C相2三相合成基波磁動勢三個脈振基波磁動勢表達式A相B相C相362三相合成基波磁動勢1)三相合成基波磁動勢表達式2三相合成基波磁動勢1)三相合成基波磁動勢表達式37合成基波磁動勢幅值得，三相合成基波磁動勢表達式：合成基波磁動勢幅值得，三相合成基波磁動勢表達式：382）三相合成基波磁動勢分析（1）根據(jù)該磁動勢產(chǎn)生的磁密表達式分析三相對稱繞組通入三相對稱的電流，所產(chǎn)生的合成磁場為一個沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定的旋轉(zhuǎn)磁場。2）三相合成基波磁動勢分析（1）根據(jù)該磁動勢產(chǎn)生的磁密表達式39a合成磁場磁密沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定。波幅所在位置隨時間變化是定子內(nèi)圓圓周坐標)。a合成磁場磁密沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定。波幅所在位40（2）直接根據(jù)磁動勢表達式分析（2）直接根據(jù)磁動勢表達式分析413）從數(shù)學(xué)表達式分析三相合成基波磁動勢特點a）空間波形---旋轉(zhuǎn)的正弦波，極數(shù)同繞組極數(shù)；b）正弦波磁勢幅值恒定；c）轉(zhuǎn)向：+A+B+C，順相序轉(zhuǎn)向；d）特定時刻位置：某相電流達到最大時，合成磁場軸線與該相繞組軸線重合；3）從數(shù)學(xué)表達式分析三相合成基波磁動勢特點a）空間波形---42e）轉(zhuǎn)速根據(jù)幅值所在位置隨時間的變化可以得到用電角度表示的轉(zhuǎn)速：用機械角表示的轉(zhuǎn)速:用每分鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)表示的轉(zhuǎn)速同步速：e）轉(zhuǎn)速433三相合成諧波磁動勢

2）5次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：與基波方向相反，轉(zhuǎn)速等于基波的五分之一1）3次諧波合成磁動勢為零3三相合成諧波磁動勢2）5次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：1）44拓展：根據(jù)頻率公式分析不管基波磁場還是諧波磁場在電樞繞組中感應(yīng)電勢的頻率都為相同頻率（50Hz!）。3）7次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：與基波方向相同，轉(zhuǎn)速等于基波的七分之一3）7次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：45§11-3三相雙層分布短距繞組的磁動勢

1三相雙層分布短距繞組的基波磁動勢

§11-3三相雙層分布短距繞組的磁動勢

1三相雙層分46

2三相雙層分布短距繞組的諧波磁動勢

說明：諧波次數(shù)：5，7，11，13…‘6k+1’次正轉(zhuǎn)；‘6k-1’次反轉(zhuǎn)。

2三相雙層分布短距繞組的諧波磁動勢

說明：諧波次數(shù)：547兩槽單線圈磁力線分布1)兩槽單線圈磁場空間分布為矩形波，含有大量諧波。

3圖示說明分布、短距繞組的物理意義

兩槽單線圈磁力線分布1)兩槽單線圈磁場空間分布為矩形波，含有486槽三相電機磁力線分布2)6槽三相電機磁場空間分布為階梯波，也含有大量諧波。6槽三相電機磁力線分布2)6槽三相電機磁場空間分布為階梯波4954槽短距分布繞組磁力線分布3)54槽短距分布繞組磁場空間分布近似為正弦波，僅僅含有少量諧波。54槽短距分布繞組磁力線分布3)54槽短距分布繞組磁場505）合成磁動勢中除包含基波磁動勢分量外，還包含5、7、11等一系列奇數(shù)次諧波磁動勢分量。4三相繞組合成磁動勢的特點總結(jié)1）在三相對稱繞組中，通入三相對稱電流時，所產(chǎn)生的合成基波磁動勢是沿空間正弦分布、波幅恒定的旋轉(zhuǎn)磁動勢，磁場的極數(shù)與繞組的極數(shù)相同。2）轉(zhuǎn)向總是從電流的超前相轉(zhuǎn)到滯后相。3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為:4）哪一相電流達到最大值，合成基波磁場的正波幅一定位于該相繞組的軸線處。5）合成磁動勢中除包含基波磁動勢分量外，還包含4三相繞組合51§11-4

空間正弦分布磁場的表示3函數(shù)表達式：1磁極及磁力線表示：2波形表達式：§11-4空間正弦分布磁場的表示3函數(shù)表達式：1磁524空間正弦分布磁勢（磁場）的矢量表示1）空間正弦分布磁場的表示方法（1）空間正弦分布磁場的磁極與磁力線圖中磁場的磁極與非均勻分布的磁力線表示磁場在空間正弦分布，屬于A相電流產(chǎn)生的矩形波磁場的基波分量。4空間正弦分布磁勢（磁場）的矢量表示1）空間正弦分布磁53（2）空間正弦分布磁場的空間矢量表示C）與磁力線分布的關(guān)系：在對稱軸上，與磁力線同方向；A）空間矢量長度=正弦波幅值；B）與+A軸夾角=正波幅所在圓周電角度；空間矢量表示方法：（2）空間正弦分布磁場的空間矢量表示C）與磁力線分布的關(guān)系542）正弦分布磁場的空間矢量表示示例2）正弦分布磁場的空間矢量表示示例553）正弦分布脈振磁場的空間矢量表示3）正弦分布脈振磁場的空間矢量表示564）正弦分布脈振磁場的幾種表示方法4）正弦分布脈振磁場的幾種表示方法575空間矢量法應(yīng)用（1）負序旋轉(zhuǎn)磁場形成機理（2）對稱兩相繞組磁勢（3）橢圓形磁場產(chǎn)生機理5空間矢量法應(yīng)用（1）負序旋轉(zhuǎn)磁場形成機理58附：多相繞組與多相電機5相電機：3相變5相；6相電機：6相變3相；15相電動機：3相變15相；11相無刷勵磁副勵磁機；選做作業(yè)：查找閱讀文獻，業(yè)余科技活動，小論文，發(fā)明；附：多相繞組與多相電機5相電機：3相變5相；59第十一章交流電樞繞組的磁動勢本章重點討論的問題:

認識氣隙磁動勢單相繞組磁動勢——脈振磁動勢三相繞組合成磁動勢——旋轉(zhuǎn)磁動勢要求：1.掌握磁動勢的概念與基本公式；2.掌握產(chǎn)生各磁勢的條件及特點；3.了解用三角函數(shù)和向量來表示磁動勢；

第十一章交流電樞繞組的磁動勢60認識交流電機的電樞（定子）磁場1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用從同步電動機模型理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用：電樞的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極代替手動磁鐵的驅(qū)動作用。認識交流電機的電樞（定子）磁場1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換611從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用電樞的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極代替手動磁鐵的驅(qū)動作用。1從實例看電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用電樞的旋轉(zhuǎn)磁62從同步發(fā)電機能量轉(zhuǎn)換關(guān)系理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用同步發(fā)電機示意圖:從轉(zhuǎn)子可以輸入數(shù)十萬千瓦機械功率，但是轉(zhuǎn)子不會超速，也是因為定子表面有等效磁極的阻力從同步發(fā)電機能量轉(zhuǎn)換關(guān)系理解電樞磁場在能量轉(zhuǎn)換中的作用同632交流電樞繞組磁動勢問題的知識結(jié)構(gòu)目的：學(xué)會如何分析對稱三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，認識其特點；方法：從氣隙磁動勢入手進行分析；過程：一個載流線圈（集中整距繞組）的磁場與磁勢；一相繞組電流的磁勢；三相繞組流過對稱三相電流的磁勢；2交流電樞繞組磁動勢問題的知識結(jié)構(gòu)目的：學(xué)會如何分析對稱三64§11-1單層集中整距繞組的一相磁動勢交流電機模型圖（A相集中繞組）§11-1單層集中整距繞組的一相磁動勢交流電機模型圖（A相651電樞單一線圈的磁路、磁極與磁力線分布（1）帶氣隙載流鐵心線圈的磁路與磁極：特點：假設(shè)通入直流電流，磁路在鐵心范圍內(nèi)，氣隙兩側(cè)為N,S極NS1）電樞單一線圈的磁路與磁極1電樞單一線圈的磁路、磁極與磁力線分布（1）帶氣隙載流鐵心66（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心NS特點：平行氣隙變?yōu)閳A形空間，磁路仍在鐵心范圍內(nèi)；左側(cè)氣隙兩側(cè)為N,S極，右側(cè)鐵心內(nèi)圓為N,S極。NS（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心NS特點：平行氣隙變?yōu)?7（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心SN特點：外圓與槽形由方變圓，磁路仍在鐵心范圍內(nèi)；鐵心內(nèi)圓仍為N,S極。NS（2）磁路與磁極：從鐵心線圈到定子鐵心SN特點：外圓與槽形由682）電樞單一線圈的磁力線分布假設(shè)線圈中通入直流電流后所產(chǎn)生的磁場分布的特點：磁力線沿定子圓周均勻分布。（用數(shù)值計算方法得到）2）電樞單一線圈的磁力線分布假設(shè)線圈中通入直流電流后所產(chǎn)692線圈磁動勢的空間分布在定子內(nèi)圓表面建立空間圓弧坐標，以A相繞組軸線與定子內(nèi)圓表面交點作為原點，坐標用電角度α表示。把氣隙圓周展成直線，橫坐標表示沿氣隙圓周的圓弧長。2線圈磁動勢的空間分布在定子內(nèi)圓表面建立空間圓弧坐70第十一章--交流電樞繞組的磁動勢課件713定子內(nèi)圓氣隙磁動勢分布鐵心磁壓降忽略不計，則線圈磁動勢消耗在兩段氣隙上。每段氣隙的磁勢為線圈磁勢的一半。（前頁）

上述表達式磁勢正負符號的規(guī)定：結(jié)論：載流線圈所產(chǎn)生的氣隙磁勢沿定子內(nèi)圓分布是矩形波，在導(dǎo)體處，氣隙磁勢發(fā)生突變。磁力線出定子進氣隙為正（N極為正）。3定子內(nèi)圓氣隙磁動勢分布鐵心磁壓降忽略不計，則線圈磁動72用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢如何處理矩形波磁勢？為了得到所有繞組中電流共同產(chǎn)生的磁勢與磁場。兩個方法：各繞組矩形波磁勢相加，或諧波分析后基波與各次諧波分別相加。仿照研究電勢的方法，對矩形波磁勢作傅里葉級數(shù)分解，得到在氣隙空間分布的正弦變化的基波磁勢與諧波磁勢。用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢如何處理矩形波磁勢？73矩形波磁勢的基波與諧波（分解）矩形波磁勢的基波與諧波（分解）74磁勢基波與諧波的物理意義是對磁場空間波形進行的諧波分析基波與諧波物理意義同上一章轉(zhuǎn)子磁場，但是現(xiàn)在由電樞電流產(chǎn)生。圖中基波2極，五次諧波10極。注意2極基波與2極矩形波的異同磁勢基波與諧波的物理意義是對磁場空間波形進行的諧波分析75結(jié)論:1.基波磁動勢的幅值是矩形波磁動式幅值fk的4/π倍；諧波磁動勢幅值為基波幅值的1/ν倍。磁勢基波與諧波的輻值與波長2.基波磁動勢波長與原矩形波波長一樣，磁極對數(shù)亦相同（極距相同）；諧波的波長為基波的1/ν，極對數(shù)為基極波的ν倍。結(jié)論:磁勢基波與諧波的輻值與波長2.基波磁動勢波長與原矩形波764線圈中通入交變電流產(chǎn)生脈振磁動勢4線圈中通入交變電流產(chǎn)生脈振磁動勢77當(dāng)線圈電流交變時，磁勢沿氣隙分布仍是矩形，但幅值隨時間按余弦規(guī)律變化，也就是說整個磁勢波發(fā)生脈振。A相電流表達式A相脈振磁勢基波表達式（參見前面第3頁）當(dāng)線圈電流交變時，磁勢沿氣隙分布仍是矩形，但幅值隨時78單線圈脈振磁場分解示意圖單線圈脈振磁場分解示意圖79A相脈振磁勢諧波表達式（參見前面第3頁）結(jié)論：1）單個線圈當(dāng)通入交流電流時產(chǎn)生在空間按矩形波分布、位置固定、波幅的大小和正負隨時間變化的脈振磁勢。

2）線圈磁勢除包含基波磁勢外，還包含有3、5、7等諧波磁勢分量。3）基波與各次諧波脈振磁勢隨時間脈振的角頻率相等，均等于電流的角頻率。A相脈振磁勢諧波表達式（參見前面第3頁）結(jié)論：1）單個線圈當(dāng)80A相脈振磁勢幅值當(dāng)繞組具有P對極時A相脈振磁勢幅值注意：此處用N1，不是NKA相脈振磁勢幅值當(dāng)繞組具有P對極時A相脈振磁勢幅值注意：此處81圖中，繞組具有兩對極，每對極仍然只有一個線圈，磁力線回路包圍的安匝數(shù)與一對極情況相同。習(xí)慣用電樞繞組一相串聯(lián)匝數(shù)N1計算磁勢，于是得到P對極一相脈振磁勢幅值圖中，繞組具有兩對極，每對極仍然只有一個線圈，磁力線回路包圍82B相脈振磁勢：根據(jù)+B軸線位置，理解空間函數(shù)關(guān)系

B相電流建立的磁場的磁極與對稱軸iB

iB

B相磁勢空間分布波形

與磁勢表達式對應(yīng)的磁場、磁極：C相脈振磁勢表達式B相脈振磁勢：根據(jù)+B軸線位置，理解空間函數(shù)關(guān)系83A、B、C三相繞組的脈振磁勢各自位置不變，正負交替地脈振。在相互錯開三分之一周期的不同時刻分別達到其最大值。思考：三者的合成磁場有何特點？其最大值所在位置是固定的，還是變化的？A、B、C三相繞組的脈振磁勢各自位置不變，正負交替地脈振。84說明：三相繞組在空間對稱分布；三相電流為對稱、正弦交變；

§11-2單層集中整距繞組的三相磁動勢說明：§11-2單層集中整距繞組的三相磁動勢85

問題：三相合成磁場的旋轉(zhuǎn)磁場如何表達？其空間波形、幅值、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、參考位置如何確定?為了回答這些問題，需要首先找到產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的三相合成磁勢的特點問題：三相合成磁場的旋轉(zhuǎn)磁場如何表達？為了回答這些問861形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流1形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流871形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流對稱分布的三個繞組輪流施加直流電流，產(chǎn)生具有一定旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的步進磁場1形成旋轉(zhuǎn)磁場的機理分析1）對稱分布的三個繞組輪流施加直流882）對稱三相繞組輪流施加對稱三相電流A相電流最大時產(chǎn)生的磁場此刻C相電流產(chǎn)生磁場此刻B相電流產(chǎn)生磁場2）對稱三相繞組輪流施加對稱三相電流A相電流最大時此刻C相電89第十一章--交流電樞繞組的磁動勢課件90A相電流最大瞬間各相電流的磁場及其合成磁場+AA相電流的磁場C相電流的磁場+A3相電流的合成磁場B相電流的磁場A相電流最大瞬間各相電流的磁場及其合成磁場+AA相電流的磁場91A相電流最大時，合成磁場軸線與+A軸重合+A+AA相電流最大時，合成磁場軸線與+A軸重合+A+A92B相電流最大時，合成磁場軸線與+B軸重合+B+CC相電流最大時，合成磁場軸線與+C軸重合B相電流最大時，合成磁場軸線與+B軸重合+B+CC相電流最大93a)、b)與c)三個圖中，A、B、C三相電流依次達最大；合成磁場軸線依次與他們的軸線重合。+Aa)+Bb)+Cc)a)、b)與c)三個圖中，A、B、C三相電流依次達最大；合成942三相合成基波磁動勢三個脈振基波磁動勢表達式A相B相C相2三相合成基波磁動勢三個脈振基波磁動勢表達式A相B相C相952三相合成基波磁動勢1)三相合成基波磁動勢表達式2三相合成基波磁動勢1)三相合成基波磁動勢表達式96合成基波磁動勢幅值得，三相合成基波磁動勢表達式：合成基波磁動勢幅值得，三相合成基波磁動勢表達式：972）三相合成基波磁動勢分析（1）根據(jù)該磁動勢產(chǎn)生的磁密表達式分析三相對稱繞組通入三相對稱的電流，所產(chǎn)生的合成磁場為一個沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定的旋轉(zhuǎn)磁場。2）三相合成基波磁動勢分析（1）根據(jù)該磁動勢產(chǎn)生的磁密表達式98a合成磁場磁密沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定。波幅所在位置隨時間變化是定子內(nèi)圓圓周坐標)。a合成磁場磁密沿空間按正弦規(guī)律分布、波幅恒定。波幅所在位99（2）直接根據(jù)磁動勢表達式分析（2）直接根據(jù)磁動勢表達式分析1003）從數(shù)學(xué)表達式分析三相合成基波磁動勢特點a）空間波形---旋轉(zhuǎn)的正弦波，極數(shù)同繞組極數(shù)；b）正弦波磁勢幅值恒定；c）轉(zhuǎn)向：+A+B+C，順相序轉(zhuǎn)向；d）特定時刻位置：某相電流達到最大時，合成磁場軸線與該相繞組軸線重合；3）從數(shù)學(xué)表達式分析三相合成基波磁動勢特點a）空間波形---101e）轉(zhuǎn)速根據(jù)幅值所在位置隨時間的變化可以得到用電角度表示的轉(zhuǎn)速：用機械角表示的轉(zhuǎn)速:用每分鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)表示的轉(zhuǎn)速同步速：e）轉(zhuǎn)速1023三相合成諧波磁動勢

2）5次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：與基波方向相反，轉(zhuǎn)速等于基波的五分之一1）3次諧波合成磁動勢為零3三相合成諧波磁動勢2）5次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：1）103拓展：根據(jù)頻率公式分析不管基波磁場還是諧波磁場在電樞繞組中感應(yīng)電勢的頻率都為相同頻率（50Hz!）。3）7次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：與基波方向相同，轉(zhuǎn)速等于基波的七分之一3）7次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速：104§11-3三相雙層分布短距繞組的磁動勢

1三相雙層分布短距繞組的基波磁動勢

§11-3三相雙層分布短距繞組的磁動勢

1三相雙層分105

2三相雙層分布短距繞組的諧波磁動勢

說明：諧波次數(shù)：5，7，11，13…‘6k+1’次正轉(zhuǎn)；‘6k-1’次反轉(zhuǎn)。

2三