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1、第四章参数计算n绕组电阻的计算n绕组电抗的一般计算方法n主电抗计算n漏电抗计算n漏抗标幺值n集肤效应对电机参数的影响n饱和对电机参数的影响n斜槽漏抗计算第四章参数计算参数电阻电抗直流电阻交流电阻主电抗漏电抗异步机：励磁电抗同步机：电枢反应电抗槽漏抗谐波漏抗端部漏抗齿顶漏抗4.1绕组电阻的计算直流电阻：GB755-81规定：要换算到相应绝缘等级的基准工作温度。A、E、B：F、H：4.1绕组电阻的计算交流电阻：绕组通以交流时，由于集肤效应，电阻值较通直流时增大。4.1绕组电阻的计算一、直流电机适用于：电枢电阻、励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组4.1绕组电阻的计算二、感应电机1、感应电机定子绕组每相电
2、阻4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（1）绕线式转子：4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（2）鼠笼绕组笼绕组特点：）是多相绕组，相数等于转子槽数；ii)鼠笼转子的电阻包括两部分：导条电阻和端环电阻。由于导条中电流与端环电流是不一样的，因此这两部分不能简单相加，而须将端环电阻折合到导条边，再由导条边折合到定子边。折合折合端环电环电阻导导条定子4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（2）鼠笼绕组笼绕组）端环电阻导条端环电阻：4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（2）鼠笼绕组笼绕组）端环电阻导条导导条电
3、电阻：端环折合到导条中的折合原则：折合前后电损耗不变。4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（2）鼠笼绕组笼绕组）端环电阻导条如何求的关系：每相邻导条电流之间相位差等于槽距电角相邻两段端环的电流相位差也等于导条电流等于相邻两端环电流之差（很小）4.1绕组电阻的计算二、感应电机2、感应电机转子绕组每相电阻（1）鼠笼绕组笼绕组i）鼠笼笼式转转子电电阻）转子电阻折合到定子边同步电机与异步机定子绕组计算方法一样。4.2绕组电抗的一般计算方法电抗主电抗漏电抗槽漏抗齿顶漏抗端部漏抗谐波漏抗在分析交流电机的运行原理时，常用等效电路来计算其运行性能。等效电路中除包含有上述的电阻参数外，还
4、有电抗参数。4.2绕组电抗的一般计算方法3、电抗的一般计算方法（磁链法、能量法）磁链法：4.3主电电抗计计算一、主电抗多相交流电机电枢电流产生的气隙磁场中，相应于基波磁场对应的电抗叫主电抗。在异步机中称励磁电抗，同步机中为电枢反应电抗。4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法1、假设：（1）电枢槽部导体中电流集中在槽中心线上；（2）铁磁物质磁导率；（3）槽开口的影响以气隙系数计及。4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法2、计算步骤：（1）电枢相电流的幅值（2）极电枢基波磁势幅值（3）由定子额定电流建立的气隙基波径向磁密幅值4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法
5、2、计算（4）正弦（5）有效匝数4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法2、计算（6）4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法2、计算（7）由定子额定电流产生的基波磁势、基波磁通及所感生电势（假想）额定电压、在定子绕组中感应电势时所需基波磁通、相应的气隙磁势。4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法2、计算4.3主电电抗计计算二、异步电机励磁电抗的计算方法2、计算说明：在一定时，与成正比而：大，说明绕组匝数多；小，小，感应一定电势所需匝数多。因此在设计电机时，电磁负荷的比值应当选择恰当，以避免得出不合理的或不符合技术要求的与主电抗有关的某些参数。不同条件下，随的变
6、化曲线a)b)c)4.3主电电抗计计算4.3主电电抗计计算三、同步电机电枢反应电抗1、凸极同步电机的电枢反应电抗采用双反应理论，把主电抗分成直轴电枢反应电抗与交轴电枢反应电抗。4.3主电电抗计计算三、同步电机电枢反应电抗2、直、交轴电枢反应电抗的标么值4.3主电电抗计计算三、同步电机电枢反应电抗2、直、交轴电枢反应电抗的标么值根据前面推导：4.3主电电抗计计算三、同步电机电枢反应电抗3、隐极同步电机电枢反应电抗4.4漏电电抗计计算漏电抗：槽漏抗、谐波漏抗、齿顶漏抗、端部漏抗4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单层整距绕组的槽漏抗（1）、假设：（a）电流在导体截面上均匀分布；（b）铁磁物质磁
7、导率；（c）槽内磁力线线与槽底平行。4.4漏电电抗计计算4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单层整距绕组的槽漏抗（2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单层整距绕组的槽漏抗（2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗单层整距绕组槽漏电抗：矩形槽：槽宽：槽口高：槽底高：每槽导体数：槽口部分4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单层整距绕组的槽漏抗（2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗槽高部分（）4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单层整距绕组的槽漏抗（2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗一个槽总的磁链：一个槽漏电感系数：4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算1、单
8、层整距绕组的槽漏抗（2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗槽漏抗：一相槽漏抗：4.4漏电电抗计计算单层和单笼绕组及其槽形尺寸4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗双层整距，各槽中上、下层属于同一相的，电流大小相位完全一样。从建立槽漏磁场情况看，它和单层没有什么区别。从前面的推导可看出，只要把不同部分的比漏磁导求出，则它的抗即可求出了。上层线圈边的自感比漏磁导下层线圈边的自感比漏磁导上下层线圈边的互感比漏磁导4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗每相：一个槽：关键就是求、4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗对比前面推导可看出，在槽口
9、是上层导体中电流产生的漏磁通，且与上层的全部导体相链，这部分比磁导为。层导体处它只是由上层导体中一部分电流产生的漏磁通且只与上层一部分导体相交链，这部分比磁导为。4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗根据同样道理：4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗这磁通只与上层线圈边的导体数为交链在范围内所有磁通对上层边的磁链为：）由下层电流在上层处产生的磁通：4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗关键就是求、）下层线圈边的电流在范围内产生的磁通对上层边的磁链为：4.4漏电电抗计计算一、槽漏抗的计算2、双层整距绕组的槽漏抗关键就是求、一般：
10、由此可知：对于双层整距绕组，由于其各槽上、下线圈边中的电流属于同一相，槽比漏磁导仍可用单层绕组的算式，只要将中的用上下层线圈边（包括层间绝缘）在槽中总高度代替即可。4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算1、谐波漏抗：4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算1、谐波漏抗：简单说：谐波磁场所感应的基波电势看作漏抗压降，相应的电抗称谐波电抗。由于这些谐波磁场等于电枢电流所产生的气隙总磁场与基波磁场之差，故把谐波磁场称之为差漏抗。4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算2、为什么要将这部分抗归为漏抗呢？对于异步机转子而言，这些定子谐波磁场虽大部分也与转子相链，但是它在转子绕组感应频率近似，但异步机转子电流频率为
11、频率电流并不影响它。不会产生有用的转矩。谐波磁场在定子绕组中感应电势频率是，与主电势同频率，它对的端电压必定发生影响，起到漏抗压降的作用。所以把它视为漏电抗处理。4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算3、假设（1）多槽线圈边中的电流集中在槽中心线上；（2）铁磁物质磁导，忽略铁中磁压降；（3）气隙均匀且较小；（4）忽略各次谐波磁场在对方绕组中所感应电流对本身的削弱作用。4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算4、谐波漏抗谐波磁势幅值（1）（2）（3）（4）4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算4、谐波漏抗（5）（6）4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算（7）谐波电抗：4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算
12、（7）谐波电抗：谐波比漏磁导：如考虑饱和影响：谐波比漏磁导系数：4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算5、各种不同电机的计算方法凸极同步电机定子谐波漏抗轴气隙大，忽略不计。是由于凸极同步电机气隙不均匀，而近似地乘上一个直轴磁场的基波振幅对其最大值之比。，可从图4-2查取。4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算5、各种不同电机的计算方法异步机鼠笼绕组的谐波漏抗4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算5、各种不同电机的计算方法异步机鼠笼绕组的谐波漏抗（pq=12)是转子谐波比漏磁导系数，可从曲线查出，也可直接求出4.4漏电电抗计计算二、谐波漏抗计算5、各种不同电机的计算方法异步机鼠笼绕组的谐波漏抗近似计算
13、公式：4.4漏电电抗计计算三、齿顶漏抗计算1、齿顶漏抗在同步电机中，由于气隙比较大，气隙磁场不是完全沿径向方向穿越气隙，其中一部分磁力线由一个齿顶进入另一个齿顶而形成闭合回路，这些磁通称为齿顶漏磁通，与之相应的即齿顶漏抗。4.4漏电电抗计计算三、齿顶漏抗计算2、所包括的其它因素（1）有一部分谐波磁场也非沿径向穿过气隙，由齿顶之间闭合也考虑在内；（2）前面推导槽漏抗假设磁力线与槽底平行，实际上不平行。因此磁路比实际短了，比实际小，公式抗值偏大，也考虑在齿顶漏抗中加以修正。齿顶漏抗基波气隙磁场在齿顶形成闭合回路的漏磁通对应电抗；谐波气隙磁场在齿顶形成闭合回路的漏磁通对应电抗；磁力线不与槽底平行在前
14、面假设算大后的一部分电抗在此修正。4.4漏电电抗计计算三、齿顶漏抗计算3、计算利用许瓦兹变换其中：是槽口面对极靴时对应的齿顶漏磁场的比漏磁导也可查曲线，由图4-13求得。4.4漏电电抗计计算三、齿顶漏抗计算3、计算2）是当槽口面对极间区域时齿顶比漏磁导为齿顶宽对隐极同步电机：（气隙均匀）当使用短距绕组时绕组时：异步机气隙小时时：4.4漏电电抗计计算三、端部漏抗计算1、端部漏抗：相应于绕组端部匝链的漏磁场的电抗。2、端部漏抗的计算由于电机端部形状十分复杂，且绕组型式不同而有较大差异，其邻近金属构件时，漏磁场的分布影响颇大。下面介绍一些计算方法。4.4漏电电抗计计算三、端部漏抗计算不分组单层同心式
15、：分组单层同心式：单层链式：双层叠绕组：双层波绕组：鼠笼式：4.5漏抗标标么值值一、总漏抗漏抗槽漏抗：谐波漏抗：齿顶漏抗：端部漏抗：4.5漏抗标标么值值二、阻抗的基值4.5漏抗标标么值值三、漏抗标么值4.5漏抗标标么值值四、说明4.6集肤效应对电应对电机参数的影响一、挤流效应导体中电流挤向表面槽中整块导体通以交流电电槽漏磁通槽口部分磁通少槽底部分磁通多主磁通在导导体中感应应相同电势电势下槽口部分导体中电密大槽底部分导导体中电电密小漏抗小漏抗大这种现象称挤流效应（集肤效应）4.6集肤效应对电应对电机参数的影响一、挤流效应a)槽内导体b)电流密度的分布c)计算交流电阻的等效导体4.6集肤效应对电应
16、对电机参数的影响二、挤流效应的主要影响1、使导体中交流电阻增大倍。2、使导体的槽漏抗变小倍。挤流作用使下部几乎没有电流，使槽中导体的等效高度减小。4.7饱饱和对电对电机参数的影响一、为什么要考虑饱和的影响：前面推导公式电抗计算公式中，假设，实际上，电机的主磁路或漏磁路某些部分处于饱和状态。饱和导致。为了精确计算电机相应的运行性能，则必须考虑磁路铁心饱和对参数的影响。4.7饱饱和对电对电机参数的影响二、饱和对参数的影响由于饱和，在运行时，异步电机的励磁电抗、同步电机电枢反应电抗将会减少。1、对异步电机励磁电抗的影响不考虑饱和时：4.7饱饱和对电对电机参数的影响二、饱和对参数的影响考虑饱和时：4.7饱饱和对电对电机参数的影响二、饱和对参数的影响2、对凸极同步电机的影响交轴电枢反应电抗：q轴磁路：齿轭气隙只需考虑轭和齿的饱和影响。不同的磁路计算由4.7饱饱和对电对电机参数的影响二、饱和对参数的影响a)：由矢量图可知，忽略2、对凸极同步电机的影响交轴电枢反应电抗：4.7饱饱和对电对电机参数的
