交流電機的基礎知識課件

交流電機基礎第六章交流電機基礎第六章1交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢交流電機繞組構成原則三相單層繞組*三相雙層繞組交流電機繞組磁勢交流電機繞組電勢交流電機的共同理論交流電機繞組構成原則三2交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢本章要求：掌握交流電機三相繞組構成原則。能夠繪制三相單層同心式分布繞組展開圖。

掌握基波磁場下集中、分布繞組線圈組電勢計算。熟悉基波磁場下雙層、短距分布繞組相電勢計算。交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢本章要求：掌握交流電3掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢及其主要結論。熟練掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢基波可以分解為兩個轉向相反的旋轉磁勢。掌握三相繞組產(chǎn)生旋轉磁勢的條件、性質(zhì)及其主要結論。熟練掌握三相對稱繞組產(chǎn)生圓形旋轉磁勢基波的大小、轉向、速度。掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢及其主要結論。4交流電機

同步發(fā)電機同步電動機同步電機異步發(fā)電機(性能較差）異步電動機異步電機同步電機異步電機異步電機特點：結構簡單、制造方便、運行可靠、價格低廉，但它是感性負載，使電網(wǎng)功率因數(shù)變壞，調(diào)速性能差。交流電機同步發(fā)電機同步電動機同步電機異5

兩種型式的交流電機在涉及的理論、基本結構原理方面具有下面三個共同部分：

◆交流繞組的基本結構◆交流繞組中感應的電動勢◆交流繞組產(chǎn)生的磁動勢

兩種型式的交流電機在涉及的理論、◆交流繞6一、同步發(fā)電機工作原理定子繞組如圖排列；轉子磁極在外力作用下旋轉，定子繞組切割氣隙磁場，產(chǎn)生電勢。上下第一節(jié)交流電機ZCBYXANSn一、同步發(fā)電機工作原理定子繞組如圖排列；轉7電勢頻率fN=50Hzn轉子每分鐘的轉速，p極對數(shù)p=1,n=3000rpm;p=2,n=1500rpm;p=3,n=1000rpm;AnN1S1N2S2上下或電勢頻率fN=50Hzn轉子每分鐘的轉速，p極對數(shù)p=1,n8同步發(fā)電機定子結構上下同步發(fā)電機定子結構上下9二、異步電動機的工作原理n有功i2SNn1e2femT原理視頻二、異步電動機的工作原理n有功i2SNn1e2femT原理視10

第二節(jié)三相交流電機的定子繞組異步電動機的工作磁場（主磁場）是一種旋轉磁場，是依靠定子繞組中通以交流電流來建立的。因此，定子上的三相繞組必須保證當它通以三相交流電流后，其所建立的旋轉磁場具有一定的極數(shù)、一定的大小，并且在空間的分布波形接近正弦波形，而且由該旋轉磁場在繞組本身中所感應的電動勢也是對稱的。這種旋轉磁場由旋轉磁動勢來建立，那么對磁場的要求，也就是對磁動勢的要求。第二節(jié)三相交流電機的定子繞組11

交流電機包含異步機和同步機。其定子結構相同，都由定子鐵芯和定子繞組組成；它們的繞組、電勢、磁勢都相同。一、交流繞組構成原則1、每相繞組產(chǎn)生的相電勢應為正弦，且數(shù)值盡可能大。2、各相繞組的電勢、電阻和電抗在數(shù)值上盡可能相等，感應電勢在相位上也要對稱，即在時間上互差120o電角度。上下3、端接線盡可能短，節(jié)約銅線，減小損耗。4、元件制造方便，嵌線工藝方便，便于保證質(zhì)量和節(jié)約制造工時。交流電機包含異步機和同步機。其定子結構相同，都12二、繞組基本知識極距是指每一磁極所占定子內(nèi)圓周的距離，即有

節(jié)距y是指線圈兩有效邊之間的距離。單層繞組是整距繞組，即有y=τ每極每相槽數(shù)q是指一個磁極下一相繞組所占有的槽數(shù)，即有：二、繞組基本知識13相帶：是指一相繞組在一個磁極下連續(xù)所占的范圍。機械角：電機圓周空間角度為360°或為2π弧度，稱這種角度為機械角。對于一對磁極由N→S→N變化一周相當于360°電角度或為2π電弧度。當電機有p對磁極時，電角度=p×機械角。分析：每一磁極占180°電角度，三相繞組的每相繞組在一個極下只占三分之一，即60°相帶。相帶：是指一相繞組在一個磁極下連續(xù)所占的范圍。14P=2時，繞組的排列A1每對磁極下，都應有一個ABC三相繞組，其排列順序在一對磁極下應對稱。B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y2結論：

三相繞組排列順序為：每對磁極下，六個繞組邊在空間沿轉子轉向排列順序為：A、Z、B、X、C、Y；且互差60o電角度。上下電角度=機械角度pP=2時，繞組的排列A1每對磁極下，都應有一15A1X1

每相繞組不可能放在一個槽中，應均勻放在相鄰的幾個槽中，串聯(lián)在一起。每極每相槽數(shù)q=總槽數(shù)Z2pmP：極對數(shù)；m：相數(shù)。上下A1X1每相繞組不可能放在一個槽中，應均勻放16線圈節(jié)距Y1:一個線圈的兩個有效邊之間的距離。上下線圈節(jié)距Y1:一個線圈的兩個有效邊之間的距離17繞組編繞方法有：同心式和疊繞AX同心式AX疊繞上下單匝繞組編繞方法有：同心式和疊繞AX同心式AX疊繞上下單匝18二、三相單層交流繞組一交流機：Z=24，P=2，m=3，畫出單層同心式繞組展開圖。1、畫出結構圖，標出槽號A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y21234567891011121314151617181920212223242、標出AZBXCY的位置上下二、三相單層交流繞組19

每相繞組由兩個線圈組組成。如:A1X1，A2X2；組成A相。其中A1X1，A2X2感應的電勢相同。

每個線圈組由兩個線圈組成，1，2；7，8；組成A1X1線圈組。上下3、畫出繞組展開圖13，14；19，20；組成A2X2線圈組。A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y2123456789101112131415161718192021222324每相繞組由兩個線圈組組成。如:A1X1，A20A1B1Z1X1C1Y1A2Z21234567891011121314151617181920212223241234567891011121314151617181920A1X1A2X2AX繞組展開圖上下A1B1Z1X1C1Y1A2Z21234567891011121

當定子每相繞組AX、BY、CZ匝數(shù)相同，六個繞組端在空間沿轉子轉向排列順序為：A、Z、B、X、C、Y；且互差60o電角度時，三相電勢為對稱電勢。電角度=機械角度p上下當定子每相繞組AX、BY、CZ匝數(shù)相同，六個22第三節(jié)交流定子繞組的電動勢氣隙磁場分布增加BA氣隙磁場可分解為正弦波上下第三節(jié)交流定子繞組的電動勢氣隙磁場分布23一、導體電勢bA導體A中電勢為：L：導體A的有效長度；v：導體A相對于磁場的運動速度。B是旋轉的，旋轉的角頻率為，則導體A相對磁密的空間電角度=t。上下一、導體電勢bA導體A中電勢為：L：導體A的有效長度；241、導體中基波電勢導體中基波幅值bAB1BP將正弦基波磁場等效為矩形波：每極基波磁通平均值：導體中基波有效值上下1、導體中基波電勢導體中基波幅值bAB1BP將252、導體中諧波電勢上下3、導體感應電勢與磁通的相量關系+A+j2、導體中諧波電勢上下3、導體感應電勢與磁通的相量關系+A+26二、線圈電勢和短距系數(shù)1、整距匝電勢該匝基波電勢：一匝線圈由兩個導體邊，相距。設電勢出為正，兩個基波電勢的大小相等，相位差180o。該匝諧波電勢：上下二、線圈電勢和短距系數(shù)1、整距匝電勢該匝基波電勢：一匝線圈由272、整距線圈電勢AXNy設線圈由Ny匝組成，則線圈電勢為一匝電勢的Ny倍?；妱荩褐C波電勢：上下2、整距線圈電勢AXNy設線圈由Ny匝組成，283、短距匝電勢線圈的兩個導體邊相距y1<。設短距比=y1/則兩個基波電勢大小相等，相位差180o。+j該匝基波電勢：Ky1=sin/2:基波短距系數(shù)短距Ny匝線圈基波電勢：諧波電勢：nXASN上下3、短距匝電勢線圈的兩個導體邊相距y1<。設短距比=29諧波短距系數(shù)：結論：為了消除第次諧波電勢，使線圈節(jié)距縮短次諧波的一個極距，即y1=(1-1/)。如：要消除第3次諧波電勢，則y1=(1-1/3)=(2/3)上下諧波短距系數(shù)：結論：為了消除第次諧波電勢，使線圈節(jié)距縮短30三、線圈組（極相組）電勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)而成。設q=3，三個線圈基波電勢分別為：R線圈組電勢應是q個線圈電勢的相量和。A1X1相量合成時有一個外接圓。上下三、線圈組（極相組）電勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)31R同在一個槽中總電勢上下R同在一個槽中總電勢上下32基波繞組系數(shù)上下四、消弱諧波電勢不良影響的方法（1）使氣隙磁場沿電樞表面的分布盡量接近正弦波。（2）利用三相對稱繞組的連接來消除線電動勢中的三次及其倍數(shù)次奇次諧波。（3）采用短距繞組來消弱高次諧波電動勢?；ɡ@組系數(shù)上下四、消弱諧波電勢不良影響的方法（1）使氣隙磁33每相繞組根據(jù)極相組串聯(lián)或并聯(lián)關系，可計算出總等效匝數(shù)為N，則相電勢為：單層繞組：極對數(shù)并聯(lián)支路數(shù)雙層繞組：上下每相繞組根據(jù)極相組串聯(lián)或并聯(lián)關系，可計算出總34第四節(jié)脈振磁動勢與旋轉磁動勢磁場由磁動勢產(chǎn)生，磁場大小、性質(zhì)由F決定。當交流繞組中有電流通過時，其會產(chǎn)生磁動勢，在空間，形成磁場。上下異步電動機工作時三相對稱繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生旋轉磁場。第四節(jié)脈振磁動勢與旋轉磁動勢磁場由磁動勢產(chǎn)生，磁場大35旋轉磁場由旋轉磁動勢決定，這個旋轉磁動勢實際上是由單相繞組磁動勢合成的。因此，分析旋轉磁動勢之前，需先分析單相繞組流過交流電流時所產(chǎn)生的磁動勢。一、單相繞組的脈振磁動勢集中繞組AX通入電流i當時間t確定，F(xiàn)=Ni，在空間應為方波。it0AXfyF=Ni上下1.整距集中繞組的磁動勢旋轉磁場由旋轉磁動勢決定，這個旋轉磁動勢實際36ooo單相整距集中繞組的脈振磁勢ooe0oiAXF=Nit06090120180上下ooo單相整距集中繞組的脈振磁勢ooe0oiAXF=N37整距線圈所產(chǎn)生的磁動勢在空間分布波形是一個矩形波,其周期是兩個極距,其幅值等于磁回路所包圍全電流的一半（iNy/2）。上下整距線圈所產(chǎn)生的磁動勢在空間分布波形是一個矩形波,其周期是兩38轉子定子2.用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢

3次諧波5次諧波上下轉子定子2.用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢3次諧波5次諧波39結論:1.基波磁動勢的幅值為4/πfk，是矩形波磁動勢的4/π倍；諧波磁動勢幅值為基波幅值的1/ν倍；2.基波磁動勢波長與原矩形波長一樣，磁極對數(shù)亦相同；諧波的波長為基波的1/ν，極對數(shù)為基波的ν倍。上下結論:上下40磁動勢的空間諧波

3.單相繞組基波脈振磁動勢設AX中通入交流電為：則每極磁勢表達式為：上下磁動勢的空間諧波上下413.諧波分析對周期性變化的矩形波分布的磁勢，用傅氏級數(shù)進行諧波分析，可分解成為：

式中v=1，3，5…為諧波系數(shù)，系數(shù)Cv為

上下3.諧波分析對周期性變化的矩形波分布的磁勢，42基波磁勢為：為基波磁勢最大幅值。三次諧波磁勢為：三次諧波磁勢最大幅值。上下基波磁勢為：為基波磁勢最大幅值。三次諧波磁勢為：三次諧波磁勢43五次諧波和高次諧波五次諧波磁勢為：

五次諧波磁勢最大幅值。還有七次、九次、十一次等高次諧波磁勢。上下五次諧波和高次諧波五次諧波磁勢為：上下44fyfy1fy3oxfy5/3/5矩形磁勢曲線分解為一系列諧波it0AX上下fyfy1fy3oxfy5/3/5矩形磁勢曲線分解為45

諧波次數(shù)越高，其幅值就越小。為了改善波形，除基波以外，考慮消除三、五、七次諧波，由于三次諧波及三的倍數(shù)次諧波在繞組連接成三相對稱繞組時就已相互抵消(參看邱關源電路P330,13-5)，而五、七次諧波可通過短距和分布繞組來基本消除。因此當連成三相繞組后，只考慮基波磁勢就可以了。

分析：上下諧波次數(shù)越高，其幅值就越小。分析：上下46脈振磁動勢的分解推導：

根據(jù)三角函數(shù)的和差與積的關系：上下脈振磁動勢的分解推導：根據(jù)三角函數(shù)的和差與積的關系47結論：

一個脈振磁勢可以分解為兩個幅值相等，轉速相同，轉向相反的兩個旋轉磁勢，它們的幅值是原脈振磁勢最大幅值的一半。上下結論：一個脈振磁勢可以分解為兩個幅值相等，轉48x0單相脈振基波磁勢的時空關系圖Fym1x0Fym1/2x0-Fym1x0f’’a1f’a1fa1f’’a1f’a1fa1=Fm1f’’a1f’a1f’’a1f’a1fa1vv正轉及反轉的旋轉磁勢上下脈振磁勢動畫x0單相脈振基波磁勢的時空關系圖Fym1x0Fym1/249結論：1、單相繞組的磁動勢是一種在空間位置固定、幅值隨時間變化的脈振磁動勢；幅值位置始終在繞組的軸線處。FΦAXXAFA1+-2、F1可分解為兩個轉向相反的旋轉波，幅值為F1一半。上下it0AX3、基波磁動勢的幅值最大，諧波次數(shù)愈高，幅值愈小。結論：1、單相繞組的磁動勢是一種在空間位置固502、線圈組（極相組）磁動勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)而成。設q=3，三個線圈基波磁動勢分別為：R線圈組磁動勢應是q個線圈電勢的相量和。A1X1相量合成時有一個外接圓。上下2、線圈組（極相組）磁動勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串51R同在一個槽中總磁動勢上下R同在一個槽中總磁動勢上下52二、三相繞組的基波磁勢ZCBYXAiA=Imcost,iB=Imcos(t-120o),iC=Imcos(t-240o)三個脈振磁勢FA、FB、FC相在空間合成。FAFBFC上下t0120240iiAiBiC二、三相繞組的基波磁勢ZCBYXAiA=Imcost,531)t=0時，iA=Imcost=Im,FA=FmiB=Imcos(t-120o)=-1/2Im,FB=-1/2FmiC=Imcos(t-240o)=-1/2Im,FC=-1/2FmZCBYXA+FC+FBZCBYXA+FAt0120240iiAiBiC下上1)t=0時，ZCBYXA+FC+FBZCBYXA+FAt542)t=120o時，iA=Imcost=-1/2Im,FA=-1/2FmiB=Imcos(t-120o)=Im,FB=FmiC=Imcos(t-240o)=-1/2Im,FC=-1/2Fm+FC+FBZCBYXAZCBYXA+FAt0120240iiAiBiC下上2)t=120o時，+FC+FBZCBYXAZCBYXA+553)t=240o時，iA=Imcost=-1/2Im,FA=-1/2FmiB=Imcos(t-120o)=-1/2Im,FB=-1/2FmiC=Imcos(t-240o)=Im,FC=FmXCAY+FC+FBZBZCBYXA+FA4）t=360o時，回到t=0o時狀態(tài)。t0120240iiAiBiC下上3)t=240o時，XCAY+FC+FBZBZCBYXA+56三相基波合成磁動勢其中：這是一個振幅為單相基波磁勢振幅的3/2倍，在空間按正弦規(guī)律分布且隨時間向+x方向前進的旋轉磁勢波。三相基波合成磁動勢其中：這是一個振幅為單相基波磁勢振幅的3/57結論：1、三相對稱繞組通入對稱交流電流，在空間產(chǎn)生基波磁勢合成F1是旋轉磁勢，振幅為單相脈振磁勢的3/2倍。2、F1的旋轉方向與通電相序一致：順序轉向為：ABC3、F1的轉速：電流頻率極對數(shù)上下4、三相電流哪相電流最大時，合成基波磁勢的振幅也恰好位于該相繞組的軸線處。結論：1、三相對稱繞組通入對稱交流電流，在空間產(chǎn)生基波磁勢合58三、產(chǎn)生圓形磁勢的條件端點軌跡為圓的空間磁勢。產(chǎn)生圓形磁勢的條件：

1、對稱繞組通入對稱交流電流，產(chǎn)生旋轉圓形磁勢；旋轉方向與通電相序一致。

常見：三相對稱繞組通入三相對稱電流（互差120）；或兩相對稱繞組通入兩相對稱電流（互差90），產(chǎn)生旋轉圓形磁勢。上下三、產(chǎn)生圓形磁勢的條件端點軌跡為圓的空間磁勢。產(chǎn)生圓形磁勢592、對稱繞組通入有相位差的非對稱交流電流；或非對稱繞組通入對稱交流電流，產(chǎn)生橢圓旋轉磁勢。3、繞組通入無相位差的交流電流產(chǎn)生脈振磁勢。ABCiAiBiC脈振磁勢ABCiAiBiC圓形磁勢上下2、對稱繞組通入有相位差的非對稱交流電流；或60AB電容iAiB~u

旋轉磁勢，若電流差90o為圓形磁勢。上下AB電容iAiB~u旋轉磁勢，若電流差90o61

交流電機基礎第六章交流電機基礎第六章62交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢交流電機繞組構成原則三相單層繞組*三相雙層繞組交流電機繞組磁勢交流電機繞組電勢交流電機的共同理論交流電機繞組構成原則三63交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢本章要求：掌握交流電機三相繞組構成原則。能夠繪制三相單層同心式分布繞組展開圖。

掌握基波磁場下集中、分布繞組線圈組電勢計算。熟悉基波磁場下雙層、短距分布繞組相電勢計算。交流電機的共同理論繞組、電勢和磁勢本章要求：掌握交流電64掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢及其主要結論。熟練掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢基波可以分解為兩個轉向相反的旋轉磁勢。掌握三相繞組產(chǎn)生旋轉磁勢的條件、性質(zhì)及其主要結論。熟練掌握三相對稱繞組產(chǎn)生圓形旋轉磁勢基波的大小、轉向、速度。掌握單相繞組產(chǎn)生脈振磁勢及其主要結論。65交流電機

同步發(fā)電機同步電動機同步電機異步發(fā)電機(性能較差）異步電動機異步電機同步電機異步電機異步電機特點：結構簡單、制造方便、運行可靠、價格低廉，但它是感性負載，使電網(wǎng)功率因數(shù)變壞，調(diào)速性能差。交流電機同步發(fā)電機同步電動機同步電機異66

兩種型式的交流電機在涉及的理論、基本結構原理方面具有下面三個共同部分：

◆交流繞組的基本結構◆交流繞組中感應的電動勢◆交流繞組產(chǎn)生的磁動勢

兩種型式的交流電機在涉及的理論、◆交流繞67一、同步發(fā)電機工作原理定子繞組如圖排列；轉子磁極在外力作用下旋轉，定子繞組切割氣隙磁場，產(chǎn)生電勢。上下第一節(jié)交流電機ZCBYXANSn一、同步發(fā)電機工作原理定子繞組如圖排列；轉68電勢頻率fN=50Hzn轉子每分鐘的轉速，p極對數(shù)p=1,n=3000rpm;p=2,n=1500rpm;p=3,n=1000rpm;AnN1S1N2S2上下或電勢頻率fN=50Hzn轉子每分鐘的轉速，p極對數(shù)p=1,n69同步發(fā)電機定子結構上下同步發(fā)電機定子結構上下70二、異步電動機的工作原理n有功i2SNn1e2femT原理視頻二、異步電動機的工作原理n有功i2SNn1e2femT原理視71

第二節(jié)三相交流電機的定子繞組異步電動機的工作磁場（主磁場）是一種旋轉磁場，是依靠定子繞組中通以交流電流來建立的。因此，定子上的三相繞組必須保證當它通以三相交流電流后，其所建立的旋轉磁場具有一定的極數(shù)、一定的大小，并且在空間的分布波形接近正弦波形，而且由該旋轉磁場在繞組本身中所感應的電動勢也是對稱的。這種旋轉磁場由旋轉磁動勢來建立，那么對磁場的要求，也就是對磁動勢的要求。第二節(jié)三相交流電機的定子繞組72

交流電機包含異步機和同步機。其定子結構相同，都由定子鐵芯和定子繞組組成；它們的繞組、電勢、磁勢都相同。一、交流繞組構成原則1、每相繞組產(chǎn)生的相電勢應為正弦，且數(shù)值盡可能大。2、各相繞組的電勢、電阻和電抗在數(shù)值上盡可能相等，感應電勢在相位上也要對稱，即在時間上互差120o電角度。上下3、端接線盡可能短，節(jié)約銅線，減小損耗。4、元件制造方便，嵌線工藝方便，便于保證質(zhì)量和節(jié)約制造工時。交流電機包含異步機和同步機。其定子結構相同，都73二、繞組基本知識極距是指每一磁極所占定子內(nèi)圓周的距離，即有

節(jié)距y是指線圈兩有效邊之間的距離。單層繞組是整距繞組，即有y=τ每極每相槽數(shù)q是指一個磁極下一相繞組所占有的槽數(shù)，即有：二、繞組基本知識74相帶：是指一相繞組在一個磁極下連續(xù)所占的范圍。機械角：電機圓周空間角度為360°或為2π弧度，稱這種角度為機械角。對于一對磁極由N→S→N變化一周相當于360°電角度或為2π電弧度。當電機有p對磁極時，電角度=p×機械角。分析：每一磁極占180°電角度，三相繞組的每相繞組在一個極下只占三分之一，即60°相帶。相帶：是指一相繞組在一個磁極下連續(xù)所占的范圍。75P=2時，繞組的排列A1每對磁極下，都應有一個ABC三相繞組，其排列順序在一對磁極下應對稱。B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y2結論：

三相繞組排列順序為：每對磁極下，六個繞組邊在空間沿轉子轉向排列順序為：A、Z、B、X、C、Y；且互差60o電角度。上下電角度=機械角度pP=2時，繞組的排列A1每對磁極下，都應有一76A1X1

每相繞組不可能放在一個槽中，應均勻放在相鄰的幾個槽中，串聯(lián)在一起。每極每相槽數(shù)q=總槽數(shù)Z2pmP：極對數(shù)；m：相數(shù)。上下A1X1每相繞組不可能放在一個槽中，應均勻放77線圈節(jié)距Y1:一個線圈的兩個有效邊之間的距離。上下線圈節(jié)距Y1:一個線圈的兩個有效邊之間的距離78繞組編繞方法有：同心式和疊繞AX同心式AX疊繞上下單匝繞組編繞方法有：同心式和疊繞AX同心式AX疊繞上下單匝79二、三相單層交流繞組一交流機：Z=24，P=2，m=3，畫出單層同心式繞組展開圖。1、畫出結構圖，標出槽號A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y21234567891011121314151617181920212223242、標出AZBXCY的位置上下二、三相單層交流繞組80

每相繞組由兩個線圈組組成。如:A1X1，A2X2；組成A相。其中A1X1，A2X2感應的電勢相同。

每個線圈組由兩個線圈組成，1，2；7，8；組成A1X1線圈組。上下3、畫出繞組展開圖13，14；19，20；組成A2X2線圈組。A1B1Z1X1C1Y1A2Z2B2X2C2Y2123456789101112131415161718192021222324每相繞組由兩個線圈組組成。如:A1X1，A81A1B1Z1X1C1Y1A2Z21234567891011121314151617181920212223241234567891011121314151617181920A1X1A2X2AX繞組展開圖上下A1B1Z1X1C1Y1A2Z21234567891011182

當定子每相繞組AX、BY、CZ匝數(shù)相同，六個繞組端在空間沿轉子轉向排列順序為：A、Z、B、X、C、Y；且互差60o電角度時，三相電勢為對稱電勢。電角度=機械角度p上下當定子每相繞組AX、BY、CZ匝數(shù)相同，六個83第三節(jié)交流定子繞組的電動勢氣隙磁場分布增加BA氣隙磁場可分解為正弦波上下第三節(jié)交流定子繞組的電動勢氣隙磁場分布84一、導體電勢bA導體A中電勢為：L：導體A的有效長度；v：導體A相對于磁場的運動速度。B是旋轉的，旋轉的角頻率為，則導體A相對磁密的空間電角度=t。上下一、導體電勢bA導體A中電勢為：L：導體A的有效長度；851、導體中基波電勢導體中基波幅值bAB1BP將正弦基波磁場等效為矩形波：每極基波磁通平均值：導體中基波有效值上下1、導體中基波電勢導體中基波幅值bAB1BP將862、導體中諧波電勢上下3、導體感應電勢與磁通的相量關系+A+j2、導體中諧波電勢上下3、導體感應電勢與磁通的相量關系+A+87二、線圈電勢和短距系數(shù)1、整距匝電勢該匝基波電勢：一匝線圈由兩個導體邊，相距。設電勢出為正，兩個基波電勢的大小相等，相位差180o。該匝諧波電勢：上下二、線圈電勢和短距系數(shù)1、整距匝電勢該匝基波電勢：一匝線圈由882、整距線圈電勢AXNy設線圈由Ny匝組成，則線圈電勢為一匝電勢的Ny倍?；妱荩褐C波電勢：上下2、整距線圈電勢AXNy設線圈由Ny匝組成，893、短距匝電勢線圈的兩個導體邊相距y1<。設短距比=y1/則兩個基波電勢大小相等，相位差180o。+j該匝基波電勢：Ky1=sin/2:基波短距系數(shù)短距Ny匝線圈基波電勢：諧波電勢：nXASN上下3、短距匝電勢線圈的兩個導體邊相距y1<。設短距比=90諧波短距系數(shù)：結論：為了消除第次諧波電勢，使線圈節(jié)距縮短次諧波的一個極距，即y1=(1-1/)。如：要消除第3次諧波電勢，則y1=(1-1/3)=(2/3)上下諧波短距系數(shù)：結論：為了消除第次諧波電勢，使線圈節(jié)距縮短91三、線圈組（極相組）電勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)而成。設q=3，三個線圈基波電勢分別為：R線圈組電勢應是q個線圈電勢的相量和。A1X1相量合成時有一個外接圓。上下三、線圈組（極相組）電勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)92R同在一個槽中總電勢上下R同在一個槽中總電勢上下93基波繞組系數(shù)上下四、消弱諧波電勢不良影響的方法（1）使氣隙磁場沿電樞表面的分布盡量接近正弦波。（2）利用三相對稱繞組的連接來消除線電動勢中的三次及其倍數(shù)次奇次諧波。（3）采用短距繞組來消弱高次諧波電動勢?；ɡ@組系數(shù)上下四、消弱諧波電勢不良影響的方法（1）使氣隙磁94每相繞組根據(jù)極相組串聯(lián)或并聯(lián)關系，可計算出總等效匝數(shù)為N，則相電勢為：單層繞組：極對數(shù)并聯(lián)支路數(shù)雙層繞組：上下每相繞組根據(jù)極相組串聯(lián)或并聯(lián)關系，可計算出總95第四節(jié)脈振磁動勢與旋轉磁動勢磁場由磁動勢產(chǎn)生，磁場大小、性質(zhì)由F決定。當交流繞組中有電流通過時，其會產(chǎn)生磁動勢，在空間，形成磁場。上下異步電動機工作時三相對稱繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生旋轉磁場。第四節(jié)脈振磁動勢與旋轉磁動勢磁場由磁動勢產(chǎn)生，磁場大96旋轉磁場由旋轉磁動勢決定，這個旋轉磁動勢實際上是由單相繞組磁動勢合成的。因此，分析旋轉磁動勢之前，需先分析單相繞組流過交流電流時所產(chǎn)生的磁動勢。一、單相繞組的脈振磁動勢集中繞組AX通入電流i當時間t確定，F(xiàn)=Ni，在空間應為方波。it0AXfyF=Ni上下1.整距集中繞組的磁動勢旋轉磁場由旋轉磁動勢決定，這個旋轉磁動勢實際97ooo單相整距集中繞組的脈振磁勢ooe0oiAXF=Nit06090120180上下ooo單相整距集中繞組的脈振磁勢ooe0oiAXF=N98整距線圈所產(chǎn)生的磁動勢在空間分布波形是一個矩形波,其周期是兩個極距,其幅值等于磁回路所包圍全電流的一半（iNy/2）。上下整距線圈所產(chǎn)生的磁動勢在空間分布波形是一個矩形波,其周期是兩99轉子定子2.用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢

3次諧波5次諧波上下轉子定子2.用傅里葉級數(shù)分解矩形波磁動勢3次諧波5次諧波100結論:1.基波磁動勢的幅值為4/πfk，是矩形波磁動勢的4/π倍；諧波磁動勢幅值為基波幅值的1/ν倍；2.基波磁動勢波長與原矩形波長一樣，磁極對數(shù)亦相同；諧波的波長為基波的1/ν，極對數(shù)為基波的ν倍。上下結論:上下101磁動勢的空間諧波

3.單相繞組基波脈振磁動勢設AX中通入交流電為：則每極磁勢表達式為：上下磁動勢的空間諧波上下1023.諧波分析對周期性變化的矩形波分布的磁勢，用傅氏級數(shù)進行諧波分析，可分解成為：

式中v=1，3，5…為諧波系數(shù)，系數(shù)Cv為

上下3.諧波分析對周期性變化的矩形波分布的磁勢，103基波磁勢為：為基波磁勢最大幅值。三次諧波磁勢為：三次諧波磁勢最大幅值。上下基波磁勢為：為基波磁勢最大幅值。三次諧波磁勢為：三次諧波磁勢104五次諧波和高次諧波五次諧波磁勢為：

五次諧波磁勢最大幅值。還有七次、九次、十一次等高次諧波磁勢。上下五次諧波和高次諧波五次諧波磁勢為：上下105fyfy1fy3oxfy5/3/5矩形磁勢曲線分解為一系列諧波it0AX上下fyfy1fy3oxfy5/3/5矩形磁勢曲線分解為106

諧波次數(shù)越高，其幅值就越小。為了改善波形，除基波以外，考慮消除三、五、七次諧波，由于三次諧波及三的倍數(shù)次諧波在繞組連接成三相對稱繞組時就已相互抵消(參看邱關源電路P330,13-5)，而五、七次諧波可通過短距和分布繞組來基本消除。因此當連成三相繞組后，只考慮基波磁勢就可以了。

分析：上下諧波次數(shù)越高，其幅值就越小。分析：上下107脈振磁動勢的分解推導：

根據(jù)三角函數(shù)的和差與積的關系：上下脈振磁動勢的分解推導：根據(jù)三角函數(shù)的和差與積的關系108結論：

一個脈振磁勢可以分解為兩個幅值相等，轉速相同，轉向相反的兩個旋轉磁勢，它們的幅值是原脈振磁勢最大幅值的一半。上下結論：一個脈振磁勢可以分解為兩個幅值相等，轉109x0單相脈振基波磁勢的時空關系圖Fym1x0Fym1/2x0-Fym1x0f’’a1f’a1fa1f’’a1f’a1fa1=Fm1f’’a1f’a1f’’a1f’a1fa1vv正轉及反轉的旋轉磁勢上下脈振磁勢動畫x0單相脈振基波磁勢的時空關系圖Fym1x0Fym1/2110結論：1、單相繞組的磁動勢是一種在空間位置固定、幅值隨時間變化的脈振磁動勢；幅值位置始終在繞組的軸線處。FΦAXXAFA1+-2、F1可分解為兩個轉向相反的旋轉波，幅值為F1一半。上下it0AX3、基波磁動勢的幅值最大，諧波次數(shù)愈高，幅值愈小。結論：1、單相繞組的磁動勢是一種在空間位置固1112、線圈組（極相組）磁動勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串聯(lián)而成。設q=3，三個線圈基波磁動勢分別為：R線圈組磁動勢應是q個線圈電勢的相量和。A1X1相量合成時有一個外接圓。上下2、線圈組（極相組）磁動勢和分布系數(shù)：線圈組由q個槽中線圈串112R同在一個