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1、旋旋转磁磁场是交流是交流电机任机任务的根底。在交流的根底。在交流电机机实际中中有两种旋有两种旋转磁磁场： 机械旋机械旋转磁磁场 经过原原动机拖机拖动磁极旋磁极旋转可以可以产活力械旋活力械旋转磁磁场；2 电气旋气旋转磁磁场 三相三相对称的交流称的交流绕组通入三相通入三相对称的交流称的交流电流流时会在会在电机的气隙空机的气隙空间产生生电气旋气旋转磁磁场； 交流交流绕组处于旋于旋转磁磁场中，并切割旋中，并切割旋转磁磁场，产生感生感应电势。43 交流绕组的感应电动势电气旋气旋转磁磁场机械旋机械旋转磁磁场旋转磁场 交流绕组的构成：导体-线圈-线圈组-一相绕组-三相绕组 。一、相绕组中的根本电动势 感应电
2、势随时间变化的波形和磁感应强度在空间的分布波形相一致。 只思索磁场基波时，感应电势为正弦波。 1、导体中的感应电势 感应电势的波形 磁场转过一对极，导体中的感应电势变化一个周期； 磁场旋转一周，转过p电机的极对数对磁极； 转速为nr/min的电机，每秒钟转过pn/60对极； 导体中感应电势的频率f=pn/60Hz. 问题：四极电机，要使得导体中的感应电势为50Hz,转速应为多少？ 感应电势的频率感应电势的大小 导体感应电势 导体与磁场的相对速度： 磁感应强度峰值和平均值之间的关系： 感应电势最大值： 感应电势的有效值：绕组中均匀分布着中均匀分布着许多多导体，体，这些些导体中的体中的感感应电势有
3、效有效值，频率，波形均一率，波形均一样；但是；但是他他们的相位不一的相位不一样。 导体感应电势小结：整距整距线圈中的感圈中的感应电势 2、线圈中的感应电势 线圈的两个有效圈的两个有效边处于磁于磁场中相反的位置，中相反的位置，其感其感应电势相差相差180电角度。角度。 整距线圈的感应电势： 思索到线圈的匝数后： 线圈的两个有效边在磁场中相距为y1,其感应电势相位差是180-电角度。 短距线圈中的感应电势 短距角： 短距线圈的感应电势： 短距系数： 短距系数小于1，故短距线圈感应电势有所损失；但短距可以减弱高次谐波. 每对极下属于同一相的q个线圈，构成一个线圈组。图中q=3 每个线圈的感应电势由两
4、个线圈边的感应电势矢量相加而成。 整个线圈组的感应电势由一切属于该组的导体电势矢量相加。 线圈组的感应电势 矢量式 分布系数： 线圈组的电势：线圈组的感应电势3、一相绕组的电势单层绕组的相的相电势 单层绕组每对极每相q个线圈，组成一个线圈组，共p个线圈组。 假设p个线圈组全部并联那么相电势=线圈组的电势 假设p个线圈组全部串联那么相电势=p 倍 线圈组电势 实践线圈组可并可串，总串联匝数 相电势： 双层绕组每对极每相有2q个线圈，构成两个线圈组，共2p个线圈组； 这2p个线圈组可并可串，总串联匝数 双层绕组的电势 双层绕组要思索到短距系数： 为绕组系数为绕组系数 三相绕组由在空间错开120电角
5、度对称分布的三个单相绕组构成，三相相电势在时间上相差120度电角度。 三相线电势与相电势的关系： 三角形接法，线电势=相电势； 星形接法，三相绕组的电势 正弦分布的以转速n旋转的旋转磁场，在三相对成交流绕组中会感应出三相对称交流电势； 感应电势的波形同磁场波形，为正弦波； 感应电势的频率为 f=pn/60Hz ； 相电势的大小为 绕组系数三相绕组电势总结二、相绕组中的高次谐波电动势由于种种由于种种缘由定由定转子子铁芯开槽、主极的外形、芯开槽、主极的外形、铁心的心的饱和、气隙磁和、气隙磁场的非正弦分布，的非正弦分布， 主极磁主极磁场在气隙中不一定是正弦分布，在气隙中不一定是正弦分布， 此此时绕组
6、的感的感应电动势中，中， 除基波外除基波外还有一系列高次有一系列高次谐波波电动势。 通常，主极磁通常，主极磁场的分布与磁极中心的分布与磁极中心线相相对称，称， 故故气隙磁气隙磁场中含有奇次空中含有奇次空间谐波。波。 1、3、5 1、主极磁场产生次谐波的性质 极对数为基波的倍，极距为基波的1/ ，随主极一同以同步转速在空间挪动。即 谐波频率： 谐波电动势的有效值：为为次谐波的磁通量，次谐波的磁通量， 为为次谐波的绕组系数，次谐波的绕组系数，2、相电动势和线电动势大小 相电动势的有效值： 线电动势的有效值： 三相绕组接成Y或， 对于对称的三相系统， 各相电动势的三次谐波时间上同相， 幅值相等。 Y
7、衔接， 三次谐波相互抵消； 衔接， 三次谐波构成环路， E3完全耗费与环流的电压降。 线电动势：线电动势：3、谐波的弊害高次高次谐波：波： 对于于发电机，机，电动势波形波形变坏，坏， 降低供降低供电质量；量； 本身本身杂散散损耗增大，耗增大， 效率下降，效率下降， 温升增温升增高；高； 对临近近线路路产生干生干扰。4、消除谐波的方法根据根据减小减小 或或 可降低谐波，可降低谐波， 对齿谐波采用其它措施。对齿谐波采用其它措施。1采用短距采用短距绕组适当地适当地选择线圈的圈的节距，距， 使得某一次使得某一次谐波的短波的短距系数等于或接近零，距系数等于或接近零， 到达消除或减弱到达消除或减弱该次次谐
8、波的目的。波的目的。 例：为消除5次谐波， 从不从不过分消除基波和用分消除基波和用铜思索，思索， 应选尽能尽能够接近接近于整距的短于整距的短节距。即距。即2k 1， 对于此时， 换言之， 为了消除第次谐波， 只需选比整距短 的短距线圈跨距的选择1消除5次谐波的跨距选择短距绕组往往采用短距绕组往往采用 , 主要思索同时减小主要思索同时减小5次、次、7次谐波。次谐波。 对于对于5次谐波，次谐波， 选用选用对于对于7次谐波，次谐波， 选用选用2采用分布采用分布绕组就分布就分布绕组来来说， 每极每相槽数每极每相槽数q越多，越多， 抑抑制制谐波波电动势的效果越好，的效果越好， 但但q增多，增多， 意味意味总槽数增多，槽数增多， 电机本机本钱提高。提高。 采用分布绕组
