第四章交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)

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1、第四章交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)本章研究：交流繞組的連接規(guī)律；正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；通有正弦電流時(shí)單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)；通有對(duì)稱三相電流時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)。機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)磁極旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是交流電機(jī)工作的基礎(chǔ)前言電氣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是三相對(duì)稱的交流繞組通入三相對(duì)稱的交流電流時(shí)會(huì)在電機(jī)的氣隙空間產(chǎn)生電氣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一、基本知識(shí)1.交流繞組的基本要求合成電動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)波形接近正弦，幅值要大、各諧波分量要??；三相繞組基波電勢(shì)、基波磁勢(shì)對(duì)稱，電阻、電抗要平衡；繞組的銅耗要小，用銅量要??；絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件好，制造方便。4.1交流繞組的構(gòu)成原則

2、和分類大小、頻率、波形和對(duì)稱的問(wèn)題4.1交流繞組的構(gòu)成原則和分類一、基本知識(shí)2.交流繞組的分類①相數(shù)：?jiǎn)蜗嗪投嘞嗬@組；②根據(jù)槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌永@組和雙層繞組；③每極下每相槽數(shù)：整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽。④根據(jù)繞法：疊繞組和波繞組；的三相交流電機(jī)，其定子繞組大多采用雙層繞組。特點(diǎn)：繞組的線圈數(shù)等于槽數(shù)1）可以選擇最有利的節(jié)距，并同時(shí)采用分布繞組，以改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形；3）端部形狀排列整齊，有利于散熱和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。2）所有線圈具有相同的尺寸，便于制造；主要優(yōu)點(diǎn)：4.2三相雙層繞組上層邊下層邊單層繞組雙層繞組槽楔4.2三相雙層繞組以Q=36，2p=4的三相雙層疊繞組來(lái)進(jìn)行分析（1）繪

3、制槽電動(dòng)勢(shì)星形圖（2）分相、構(gòu)成線圈（3）計(jì)算極距和節(jié)距（用槽數(shù)計(jì)）（4）極相組劃分（5）確定并聯(lián)支路數(shù)（6）把屬于各相的所有極相組串聯(lián)起來(lái)，得到繞組展開(kāi)圖。4.2三相雙層繞組一、基本概念1.機(jī)械角度：一個(gè)圓周幾何角度是360°，在電機(jī)分析中稱為機(jī)械角度。2.電角度：在電路理論中，隨著時(shí)間按正弦規(guī)律變化的物理量交變一次經(jīng)過(guò)360°時(shí)間電角度。在電機(jī)中，導(dǎo)體經(jīng)過(guò)一對(duì)磁極，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變一次，因此一對(duì)磁極所對(duì)應(yīng)的空間電角度稱為360°空間電角度（或者2π空間電弧度）。3.電角度和機(jī)械角度的關(guān)系：若電機(jī)極對(duì)數(shù)為p，則一個(gè)圓周代表p×360°空間電角度，因此與機(jī)械角度θ對(duì)應(yīng)的空

4、間電角度為p?4.2三相雙層繞組一、基本概念4.槽距角a：表示相鄰兩個(gè)槽之間距離的空間電角度。同時(shí)也是相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差。Q是槽數(shù)N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N1S1n4.2三相雙層繞組一、基本概念5.極距?：一個(gè)磁極在電樞表面的位置稱為極距。它可用長(zhǎng)度，所占槽數(shù)，電角度或者電弧度表示電角度：180°電弧度：?長(zhǎng)度:槽數(shù):N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N

5、1S1n4.2三相雙層繞組6.線圈元件：由兩根相距一定距離的元件邊和端接線相連構(gòu)成線匝，Nc匝串聯(lián)構(gòu)成線圈單匝線圈多匝線圈匝數(shù)Nc4.2三相雙層繞組7.線圈節(jié)距y1：線圈的兩個(gè)有效邊相距槽數(shù)，稱為線圈節(jié)距。整距y1=??；短距y1

6、9101112131415161718S2N1S1n9.槽電動(dòng)勢(shì)星形圖：把電樞上各槽內(nèi)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用矢量表示，構(gòu)成的圖135791113151719212325272931333510181214162022242628303234362468N2192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718S2N1S1nN1S1N2S2?B9.槽電動(dòng)勢(shì)星形圖135791113151719212325272931333510181214162022242628303234362468N2S2N1S1?B1-

7、18經(jīng)過(guò)了一對(duì)極，在向量圖上恰好走了一圈槽距角亦是相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差。19-36經(jīng)過(guò)了一對(duì)極，在向量圖上走第二圈10.相帶：每極下每相所占的區(qū)域360度的星形圖圓周分成三等分，每等分占120度，成為120度相帶；獲得的電動(dòng)勢(shì)較小。若分成六等分，則稱60度相帶；這種分法同樣可以保證電勢(shì)對(duì)稱，且合成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大，是常用的方法。以A相為例：A相共有12個(gè)槽1,2,3(線圈組A1)19,20,21(線圈組A2)10,11,12(線圈組X1)28,29,30(線圈組X2)60度相帶A相帶X相帶將四個(gè)線圈組按照一定的規(guī)律連接