交流电机电枢绕组的电动势和磁通势解析课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《交流电机电枢绕组的电动势和磁通势解析课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交流 电机 电枢 绕组 电动势 磁通势 解析 课件
- 资源描述:
-
1、第六章交流电机电枢绕组的电动第六章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势势与磁通势交流电机包括:同步电机和异步动机(感交流电机包括:同步电机和异步动机(感应电机)。应电机)。电枢是电机中机电能量转换的关键部分,电枢是电机中机电能量转换的关键部分,直流电机电枢指转子部分,而交流电机的直流电机电枢指转子部分,而交流电机的电枢是指定子部分。电枢是指定子部分。第第6章章 交流电机电枢绕组的电交流电机电枢绕组的电动势和磁通势动势和磁通势n6.1 交流电机电枢绕组的电动势交流电机电枢绕组的电动势n6.2 交流电机电枢绕组交流电机电枢绕组n6.3 交流电机电枢交流电机电枢单相单相绕组绕组产生产生的的磁通磁通势势n
2、6.4 三相三相电枢绕组电枢绕组产生产生的的磁通磁通势势n6.5 两相两相电枢绕组电枢绕组产生产生的的磁通磁通势势6.1 交流电机电枢绕组的电动势交流电机电枢绕组的电动势交流电机电枢绕组感应电动势问题的分析,交流电机电枢绕组感应电动势问题的分析,对于同步电机或异步电机都是适用的。为了分析的对于同步电机或异步电机都是适用的。为了分析的方便,我们用一台同步发电机为例来分析电枢绕组方便,我们用一台同步发电机为例来分析电枢绕组的电动势。的电动势。简单的同步发电机模型简单的同步发电机模型6.1.1 导体电动势导体电动势空间电角度:把一对主磁极所占的空间角度空间电角度:把一对主磁极所占的空间角度定为定为2
3、,用,用表示。表示。机械角度:把转子表面所占的空间几何角度机械角度:把转子表面所占的空间几何角度定为定为2,用,用表示。表示。=p,其中,其中p为电机的极对数。为电机的极对数。假设电机的气隙中只有波长等于一对主磁极假设电机的气隙中只有波长等于一对主磁极极距、沿气隙圆周方向分布为正弦形的磁密波(基极距、沿气隙圆周方向分布为正弦形的磁密波(基波磁密)波磁密)sinBb 根据电磁感应定律根据电磁感应定律lvbe转子的电角速度转子的电角速度602np假设导体由坐标原点开始假设导体由坐标原点开始t 相应点的气隙磁密为相应点的气隙磁密为tBBbsinsin导体中感应的基波电动势瞬时值导体中感应的基波电动势
4、瞬时值为为tEtEtlvBlvbemsin2sinsin导体每经过一对主磁极,其导体每经过一对主磁极,其中感应电动势便经历一个周期,当中感应电动势便经历一个周期,当转子有转子有p对主磁极时,转子每转一对主磁极时,转子每转一圈,导体中的电动势变化了圈,导体中的电动势变化了p次。次。因此转子转速和基波电动势的频率因此转子转速和基波电动势的频率的关系为的关系为60pnf 频率和电角速度的关系为频率和电角速度的关系为fpn2602导体中感应基波电动势的最大值导体中感应基波电动势的最大值为为flBlvBEm222flfBavBdBBav2sin10lBav导体中基波电动势有效值为导体中基波电动势有效值为
5、 22.22 2ffEEmXATeee相量表示为相量表示为XATEEE整距线匝基波电动势有效值为整距线匝基波电动势有效值为 44.42fEEAT6.1.3 整距线圈电动势整距线圈电动势把把N个线匝串联起来构成线圈。一个线圈个线匝串联起来构成线圈。一个线圈两边的距离两边的距离y1叫叫节距节距。当。当y1=的线圈为的线圈为整距整距线圈线圈,当,当y1的的线圈为线圈为长距线圈长距线圈。在电机中,一般不用长距线。在电机中,一般不用长距线圈。圈。整距线圈基波电动势有效值为整距线圈基波电动势有效值为yyNfE 44.4jAEXEyEy短距线圈基波电动势相量表示为短距线圈基波电动势相量表示为yEEEEEXA
6、XAy0短距线圈基波电动势有效值表示为短距线圈基波电动势有效值表示为2sin 44.42sin2yNfyEEyAypykNf 44.42sin ykp其中基波短距基波短距系数系数例题例题6-2 如果把相距如果把相距150空间电角度的空间电角度的A,X两根导两根导体组成线匝,每根导体的电动势为体组成线匝,每根导体的电动势为10V,求线匝的,求线匝的基波电动势。基波电动势。解解1150180yy1500.833180y965.090833.0sin2sinykpVET3.19965.0102如果把分布的如果把分布的q个个整距线圈都集中放整距线圈都集中放到一起,每个线圈到一起,每个线圈的基波电动势大
7、小的基波电动势大小相等,相位相同,相等,相位相同,则线圈组总基波电则线圈组总基波电动势为动势为qEy。但是。但是线圈分布开来后,线圈分布开来后,线圈的基波电动势线圈的基波电动势却为却为Eq2sin22sin2qRqRqEEyqdyyqkqEqqqEE2sin2sin基波分布基波分布系数系数ABCDCODCDOOCD2分布后线圈组的基波电动势为分布后线圈组的基波电动势为dyykfqNE44.4分布后短距线圈组的基波电动势为分布后短距线圈组的基波电动势为dpypdyykfqNkkfqNE44.444.4基波绕组系数其中,pddpkkk例题例题6-3 一台电机的定子槽里放了一台电机的定子槽里放了4个
8、分布着的整距个分布着的整距线圈,相邻线圈的槽距角线圈,相邻线圈的槽距角=15空间电角度,每空间电角度,每个线圈基波感应电动势为个线圈基波感应电动势为30V。现将这些空间分布。现将这些空间分布着的整距线圈按头尾相连构成线圈组,求该线圈组着的整距线圈按头尾相连构成线圈组,求该线圈组的基波感应电动势。的基波感应电动势。解解96.0215sin42154sin2sin2sinqqkdVEq2.11596.0304返回返回三相单层集中整距绕组:每一相只有一个整距线圈,定子上每三相单层集中整距绕组:每一相只有一个整距线圈,定子上每个槽里只有一个线圈边。这种绕组除了感应电动势的波形不理个槽里只有一个线圈边。
9、这种绕组除了感应电动势的波形不理想外,电枢表面的空间也没有充分利用,不如采用分布绕组好想外,电枢表面的空间也没有充分利用,不如采用分布绕组好目目录录2、三相单层分布绕组、三相单层分布绕组n通过一个例子来说明三相单层分布绕组。通过一个例子来说明三相单层分布绕组。n假设定子上总槽数为假设定子上总槽数为Z=24,极对数为极对数为p=2,转子逆,转子逆时针方向旋转,转速为时针方向旋转,转速为n。1)先计算定子相邻)先计算定子相邻两个槽之间的槽距角两个槽之间的槽距角30243602Zp2)基波电动势星形相量图)基波电动势星形相量图24123)按)按600相带法分相相带法分相每极每相槽数每极每相槽数223
10、2242mpZqAXBYCZ5)确定绕组并联的路数)确定绕组并联的路数单层绕组最多可以并联的支路有单层绕组最多可以并联的支路有p个。个。当电机每相的总线圈数一定时,如用一路串联,当电机每相的总线圈数一定时,如用一路串联,则每相基波电动势要比并联时大,而电流比并联时则每相基波电动势要比并联时大,而电流比并联时的总电流小的总电流小6)计算相电动势)计算相电动势dydyXAXAkfqNkqEEE44.42211整距线圈的基波电动势整距线圈的基波电动势ddyfNkapkfqNE44.444.4apqNNy一相绕组串联的总匝数一相绕组串联的总匝数6.2.2 三相双层绕组三相双层绕组双层绕组是指定子上每个
11、槽里能放两个圈边,双层绕组是指定子上每个槽里能放两个圈边,每个圈边为一层。一个线圈有两个圈边,电机线圈每个圈边为一层。一个线圈有两个圈边,电机线圈的总数等于定子的槽总数。双层绕组的优点是线圈的总数等于定子的槽总数。双层绕组的优点是线圈能够任意短距,对改善电动势波形有好处能够任意短距,对改善电动势波形有好处假设定子上总槽数为假设定子上总槽数为Z=36,极对数为极对数为p=2,节距节距y1=7个槽,并联支路数个槽,并联支路数a=1,连接成双层短连接成双层短距分布绕组距分布绕组1)先计算定子相邻)先计算定子相邻两个槽之间的槽距角两个槽之间的槽距角20363602Zp2)基波电动势星形相量图)基波电动
12、势星形相量图3)按)按600相带法分相相带法分相3232362mpZq5)确定绕组并联的支路数)确定绕组并联的支路数并联的支路数最少为并联的支路数最少为a=1,最多为最多为a=2p6)计算相电动势)计算相电动势短距线圈基波电动势短距线圈基波电动势pyykfNE44.4极相组基波电动势极相组基波电动势pdyqkkfqNE44.4相绕组基波电动势相绕组基波电动势apkkfqNEpdy244.4dppdykNfkkapqNf 44.4244.46.2.3 绕组的谐波电动势绕组的谐波电动势实际的电机气隙里磁密的分布不完全都是基波,尚实际的电机气隙里磁密的分布不完全都是基波,尚有谐波,如三次、五次、七次
13、等奇数次谐波。所谓有谐波,如三次、五次、七次等奇数次谐波。所谓三次、五次、七次谐波磁密,即在一对磁极极距中三次、五次、七次谐波磁密,即在一对磁极极距中有三、五、七个波长的正弦形磁密波。这些谐波也有三、五、七个波长的正弦形磁密波。这些谐波也要在各槽里的导体中感应出各次谐波电动势。当绕要在各槽里的导体中感应出各次谐波电动势。当绕组采用了短距、分布以及三相连接时,可以使各次组采用了短距、分布以及三相连接时,可以使各次谐波电动势大大被消弱,甚至使某次谐波电动势为谐波电动势大大被消弱,甚至使某次谐波电动势为零。当然,短距、分布也能降低基波电动势,只要零。当然,短距、分布也能降低基波电动势,只要设计合理,
14、让基波电动势消弱的少,而大大消弱谐设计合理,让基波电动势消弱的少,而大大消弱谐波电动势就可以了。波电动势就可以了。n三相星接和角接,在三相线电动势中不会三相星接和角接,在三相线电动势中不会有三次谐波及三的倍数次谐波电动势出现。有三次谐波及三的倍数次谐波电动势出现。这是由于三相三次谐波以及三的倍数次谐这是由于三相三次谐波以及三的倍数次谐波电动势在时间相位上同相所造成的。波电动势在时间相位上同相所造成的。2sinykp2sin2sinqqkd例题例题6-4 一台三相异步电动机,定子采用双层短距分一台三相异步电动机,定子采用双层短距分布绕组。已知布绕组。已知Z=36,p=3,y1=5槽,线圈的匝数槽
15、,线圈的匝数Ny=20,并联支路数,并联支路数a=1,频率,频率f=50Hz,每极磁通,每极磁通量量=0.00398Wb,求:,求:VfE442.000398.05022.222.21)导体基波电动势)导体基波电动势2)线匝基波电动势)线匝基波电动势槽632362pZ966.0265sin2sinykpVEkEpT854.0966.0442.022VNEEyTy08.1720854.03)线圈基波电动势)线圈基波电动势4)极相组基波电动势)极相组基波电动势2332362mpZq30363603Zp966.0230sin22302sin2sin2sinqqkqVkqEEqyq33966.008.
16、1725)相绕组基波电动势)相绕组基波电动势VapEEq198132332返回返回6.3 交流电机电枢单相绕组产生的磁通势交流电机电枢单相绕组产生的磁通势目录目录在电机里,不管什么样的绕组,当流过电流时,在电机里,不管什么样的绕组,当流过电流时,都要产生磁通势。所谓磁通势,指的是绕组里的全电都要产生磁通势。所谓磁通势,指的是绕组里的全电流,或安培数。流,或安培数。交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相比,要复杂一些。分析磁通势的大小及波形等问题,比,要复杂一些。分析磁通势的大小及波形等问题,应从两大方面来考虑:应从两大方面来考虑:1)首先是绕组在定子空
展开阅读全文