交流繞組的磁動勢

關(guān)于交流繞組的磁動勢第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)單相繞組的磁動勢一、線圈的磁動勢

性質(zhì)：脈振磁勢波形：矩形波幅值大小：隨時間按正弦規(guī)律變化。幅值位置：固定不變極對數(shù)：一對第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

基波幅值

ν次諧波幅值第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二二、線圈組的磁動勢1、整距分布繞組的磁動勢波形：階梯波基波幅值

ν次諧波幅值第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二2、短距分布繞組的磁動勢結(jié)論：雙層短距分布繞組可以看成兩個錯開β角（短距角）的單層整距繞組。第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

雙層短距繞組磁動勢的基波幅值

ν次諧波幅值

設(shè)S為每槽導(dǎo)體數(shù)，對于單層繞組，S=Nc，對于雙層繞組，S=2Nc，則每相繞組總的串聯(lián)匝數(shù)可以用統(tǒng)一表示為：

繞組相電流第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

每對磁極的磁動勢可表示為：

磁動勢基波幅值

磁動勢的ν次諧波幅值第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二三、單相繞組的磁動勢

對于一對極的電機(jī)，一相繞組只有一個線圈組，線圈組的磁動勢就是相繞組的磁動勢。對于多對極的電機(jī)，每對極有一個線圈組，各對極分別有各自的磁路，各對極磁動勢的空間分布規(guī)律和隨時間變化規(guī)律都一樣。相繞組的磁動勢是一相繞組通過電流后產(chǎn)生的處于各對磁極下不同空間的所有磁動勢。第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二單相繞組磁動勢的性質(zhì)

單相繞組通入交流電產(chǎn)生的磁動勢為脈動磁動勢。該磁動勢具有以下性質(zhì)：波形呈階梯狀分布，幅值大小隨時間按正弦規(guī)律變化，節(jié)點和振幅所在的位置不變。磁動勢可分解為基波和高次諧波，采用分布繞組和短距繞組有利于改善磁動勢的波形?；ê透叽沃C波的脈動頻率都與電流頻率相同。

ν次諧波極對數(shù)pν=vp，極距τν=τ/v

基波磁動勢第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二一、脈動磁動勢分解成兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢

脈動磁動勢基波可分解為第三節(jié)對稱三相電流流過對稱三相繞組的基波磁動勢

等式右邊第一項磁動勢在空間按正弦規(guī)律分布，振幅大小保持不變，振幅位置出現(xiàn)在x=wt處，是正向旋轉(zhuǎn)磁勢。等式右邊第二項磁動勢在空間按正弦規(guī)律分布，振幅大小保持不變，振幅位置出現(xiàn)在x=π-

wt處，是負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁勢。第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

空間矢量：在空間按正弦規(guī)律分布的量，基波磁動勢可以用空間矢量來表示。用空間矢量表示的脈動磁動勢分解脈動磁動勢正向旋轉(zhuǎn)磁動勢負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁動勢磁軸第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

結(jié)論：一個在空間按正弦規(guī)律分布、幅值隨時間按正弦規(guī)律變化的脈動磁動勢，可以分解成兩個幅值相等，轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢，每個旋轉(zhuǎn)磁動勢的幅值為脈動磁動勢振幅的一半。第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二二、三相對稱繞組流過三相對稱電流的基波磁動勢

三相對稱繞組：跨距、匝數(shù)相同，空間分布互差120o電角度。則各相的磁軸在空間也互差120o。三相對稱電流：幅值相同，時間相位差120o。第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

設(shè)流過A、B、C三相繞組的電流相序為A–B–C，它們產(chǎn)生的各相繞組磁動勢為

將各相脈動磁動勢分解成兩個大小相等，轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢：第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

三相基波磁動勢幅值

從上式可以看出：三個正序旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小及空間位置均相同，疊加后是單個正序旋轉(zhuǎn)磁動勢的3倍。三個負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁動勢大小相同、在空間互差120o，合成的結(jié)果為零。因此，三相繞組合成磁動勢的基波為：

結(jié)論：三相繞組合成磁動勢是圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

極數(shù)：基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的極數(shù)與繞組的極數(shù)相同。幅值：每相脈動磁動勢的1.5倍。幅值位置：x=ωt處，當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時，基波振幅恰好移到該相的軸線處。轉(zhuǎn)速：由dx/dt=ω=2πf（電弧度/秒），得n1=60ω/2πp=60f/p（r/min)，稱為同步速。轉(zhuǎn)向：由超前電流的相轉(zhuǎn)向滯后電流的相。改變流入各相繞組的電流的相序就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。三相繞組合成磁動勢的性質(zhì)第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第四節(jié)三相繞組磁動勢的空間諧波分量

考慮高次諧波的各相磁動勢表達(dá)式為第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

基波合成：正向旋轉(zhuǎn)磁動勢

3次諧波合成：空間位置相同，相位互差120o，相互抵消，合成為零。同理，3的倍數(shù)次諧波合成也為零。

5次諧波合成：第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

旋轉(zhuǎn)速度：

結(jié)論：三相合成5次諧波磁動勢是負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁動勢，其轉(zhuǎn)速大小為基波分量的1/5。同理，v=6k–1的各次三相空間諧波磁動勢也是負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁動勢。用同樣的方法推導(dǎo)，三相合成7次諧波磁動勢以及v=6k+1的各次三相空間諧