第四章-磁动势课件.ppt
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- 第四 磁动势 课件
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1、44交流绕组建立的磁动势一、交流电机定子单相绕组的磁势1、单个整距集中绕组的磁势 一个整距线圈在异步电机中产生的磁势单个整距线圈的磁动势单个整距线圈的磁动势t=0,i=Imt=90,i=0t=180,i=-Im结论:结论:1 整距线圈所形成的磁动势整距线圈所形成的磁动势在任何瞬时,空间的分布总在任何瞬时,空间的分布总是一个是一个矩形波矩形波。2 这种从空间上看位置固定,这种从空间上看位置固定,从时间上看大小在正负最大从时间上看大小在正负最大值之间变化的磁动势,称为值之间变化的磁动势,称为脉振磁动势脉振磁动势。脉振的频率就脉振的频率就是交流电流的频率。是交流电流的频率。232cos2222cos
2、22),(tINtINtfyyytIicos2 磁力线穿过转子铁心,定子铁心和两个气隙 相对于气隙而言,由于铁心磁导率极大,其上消耗的磁势降可以忽略不计,线圈在一个气隙上施加的磁势为:yyyiNf21 如果通过线圈的电流为正弦波,则矩形波的高度也将按正弦变化。一个位置固定,幅值随时间按正弦变化,矩形脉振磁势。矩形脉振磁势 脉振磁势可以表示为 tcosF tcos22yyyyINfyyyINF22为幅值 按照富立叶级数分解的方法可以把矩形波分解为基波和一系列谐波 基波幅值为:yyyyyyININFF9.022441 高次谐波的幅值为yyyyINFF9.011 矩形波脉振磁势的分解基波在空间按正弦
3、分布;在时间上,任何一个位置的磁势都按正弦变化。所以基波是一个正弦分布的正弦脉振磁势。其表达式为:tcoscos11xFfyy2、(1)整距分布绕组的磁势 由q个线圈构成的线圈组,由于线圈与线圈之间错开一个槽距角,称为分布绕组。取单个线圈的基波进行分析(为正弦脉振磁势),q个正弦脉振磁势在空间依次错开一个槽距角;线圈组的磁势为:11119.0qyyqyqkqNIkqFF2sin2sin111qqqFFkyqq线圈组的合成基波磁动势线圈组的合成基波磁动势111qyqkqFF 2sin2sin1qqkq基波磁动势的分布因数基波磁动势的分布因数基波磁动势矢量相加线圈组的合成线圈组的合成v次谐波磁动势
4、次谐波磁动势qvyvqvkqFF2sin2sinvqqvkqvvFFyyv1(1)单层整距线圈组磁动势)单层整距线圈组磁动势coscos),(11tFtfqqvtFtfqvqvcoscos),(一台四极三相异步电动机,定子槽数为一台四极三相异步电动机,定子槽数为36,计算其基波和,计算其基波和5次、次、7次谐波磁动势的分布因数。次谐波磁动势的分布因数。例题例题解解2sin2sin1qqkq2sin2sinvqqvkqv每相每极槽数每相每极槽数q和槽距角和槽距角值值32323621mpzq203601zp960.01qk217.05qk177.07qk分布绕组的合成磁动势中谐波含量要分布绕组的合
5、成磁动势中谐波含量要比集中绕组中小得多。采用分布绕组比集中绕组中小得多。采用分布绕组是改善磁动势波形的有效措施之一。是改善磁动势波形的有效措施之一。单层整距线圈组磁动势单层整距线圈组磁动势(2)双层短距绕组的磁势 双层整距绕组可以等效为两个整距单层绕组 两个等效单层绕组在空间分布上错开一定的角度,这个角度等于短距角;双层短距绕组的磁势等于错开一个短距角的两个单层绕组的磁势在空间叠加。双层短距绕组的磁势为:111111)2(9.022cos2yqyyyqqkkqNIkFFF)90sin(2cos22cos201111yFFkqqy如果只看每对极产生的磁动势,与上面的两极电机完全一样,所以多极电机
6、只研究每对极磁动势就行了。一相绕组的总磁动势平均作用于各个磁极,单相绕组磁动势,不是一相绕组的总磁动势,而是作用于一个磁极的磁动势。2yyiN2yyiN-90090027003、单相绕组磁势的统一表达式 为了统一表示相绕组的磁势,引入每相电流I、每相串联匝数N1等概念。单层绕组)双层绕组);(2 ;11apqNNapqNNaIIyyy 统一公式:1111119.0229.0wyqkpNIkkpqaNqaIF 单相绕组产生的基波磁势仍然是正弦脉振磁势,磁势幅值位置与绕组轴线重合,时间上按正弦规律脉振。tcoscos11xFfwyqkpNIkkpqaNqaIF119.0229.01 单相绕组产生的
7、谐波磁势也是正弦脉振磁势,时间上按正弦规律脉振。tcoscosxFf 考虑单相绕组电流产生的谐波磁势,其统一表达式为:3、单相绕组的磁动势、单相绕组的磁动势结论:结论:1)单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时)单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时间变化的脉振磁动势。间变化的脉振磁动势。2)单相绕组的基波磁动势幅值的位置与该相绕组的轴线相重合。)单相绕组的基波磁动势幅值的位置与该相绕组的轴线相重合。IpkNFW1119.03)单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值)单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值v 次谐波磁动势幅值为次谐波磁动势幅值为谐波次数越高,幅值越小谐波次数越高,幅
8、值越小IpkNvFwvv19.01v 次谐波绕组系数次谐波绕组系数 kwv=kqvkyv。总结:总结:4 4 绕组由集中的改为分布的,基波合成磁动势幅值应该打绕组由集中的改为分布的,基波合成磁动势幅值应该打一个折扣一个折扣kq1;5 5 线圈由整距改为短距的线圈由整距改为短距的基波合成磁动势幅值应该打一基波合成磁动势幅值应该打一个折扣个折扣ky1;11111)1(122yqyyqpkkqFkFF6 6 基波绕组系数基波绕组系数kw1=kq1ky1,由短距线圈组成的分布绕组的,由短距线圈组成的分布绕组的基波合成磁动势幅值等于具有相同匝数的整距集中绕组的基波合成磁动势幅值等于具有相同匝数的整距集中
9、绕组的基波合成磁动势幅值乘以系数基波合成磁动势幅值乘以系数11111)2(9.0)2(9.09.02wyyqyyqykqNIkkqNIkkINq二二 三相绕组的磁动势三相绕组的磁动势1 三相绕组的合成基波磁动势三相绕组的合成基波磁动势coscos11tFfA120cos120cos11tFfB240cos240cos11tFfCtIicos2A)120cos(2BtIi)240cos(2CtIi)cos()cos(23),(111111tFtFffftfCBA1 三相绕组的合成基波磁动势三相绕组的合成基波磁动势)cos(),(11tFtf1123FF IpkNFw1119.0IpkNFw111
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