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第第6 6章、交流电机共同理论章、交流电机共同理论交交流流电电机机主主要要包包括括异异步步电电机机和和同同步步电电机机两两大大类类；两两类类电电机机在在结结构构上上既既具具有有共共同同之之处处，又又各各有有其其自身特点。自身特点。共共同同之之处处在在于于定定子子铁铁心心和和绕绕组组，不不同同之之处处在在于于转转子结构和绕组。子结构和绕组。交流电机的共同问题包括：交流电机的共同问题包括：三相交流电机的绕组构成三相交流电机的绕组构成三相交流绕组产生的电动势分析三相交流绕组产生的电动势分析三相交流绕组产生的磁势分析三相交流绕组产生的磁势分析6.2交流电机电枢绕组交流电机电枢绕组内容提要内容提要:交流绕组的几个概念交流绕组的几个概念交流绕组排列及连线的原则交流绕组排列及连线的原则单层绕组单层绕组双层绕组双层绕组电枢绕组电枢绕组交流绕组的基本要求交流绕组的基本要求（1 1）绕组产生的电动势（磁动势）为正弦波。）绕组产生的电动势（磁动势）为正弦波。（2 2）三相绕组电动势（磁动势）必须对称。）三相绕组电动势（磁动势）必须对称。（3 3）一定导体数下获得较大电动势（磁动势）。）一定导体数下获得较大电动势（磁动势）。一、一、交流绕组交流绕组基本概念基本概念（1）三相对称绕组）三相对称绕组:AX、BY、CZ（2）线圈（绕组元件）：）线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元是构成绕组的基本单元（3）单层绕组和双层绕组）单层绕组和双层绕组双层绕组双层绕组:一个槽中放两个一个槽中放两个元件边。元件边。1010kWkW以上的电机主以上的电机主要采用双层绕组要采用双层绕组.双层绕组的优点：双层绕组的优点：1 1、采用短矩线圈，以改善、采用短矩线圈，以改善电势、磁势波形；电势、磁势波形；2 2、线圈尺寸相同便于制造；、线圈尺寸相同便于制造；3 3、端部形状排列整齐，有、端部形状排列整齐，有利于散热和增加机械强度。利于散热和增加机械强度。单层绕组单层绕组:一个槽中只放一个元件边一个槽中只放一个元件边.单层绕组主要用于单层绕组主要用于小型异步电动机。感应电动势波形不好，电机空间没有小型异步电动机。感应电动势波形不好，电机空间没有充分利用。充分利用。（4）极距）极距节距节距（5）空间电角度：）空间电角度：从电磁角度看，从电磁角度看，一对一对N,S极构成一个磁场极构成一个磁场周期，即周期，即1对极占空对极占空间角度为间角度为360度-电角度电角度从几何角度看从几何角度看：转子铁心的横截面是一个圆，其几何角度恒等于360度。-机械机械角度角度2对磁极对磁极4对磁极对磁极p*360电角度电角度360几何角度几何角度电机的磁极对电机的磁极对数为数为p时，气隙时，气隙圆周的角度数圆周的角度数为为p*360电角度。电角度。电角度电角度=p机械角度机械角度（3）槽距电角）槽距电角：相邻相邻两个槽所占的电角度数。两个槽所占的电角度数。=（P360P360度）度）/Z Z（6）槽电势星形图）槽电势星形图（7 7）相带、每极每相槽数）相带、每极每相槽数q q 每个极域内每相所占每个极域内每相所占的槽数。的槽数。二、交流绕组的构成原则二、交流绕组的构成原则q均匀原则：均匀原则：每个极域内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每个极域内所占的槽数应相等。q对称原则对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开120电角度。q电势相加原则：电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。交流绕组的分类交流绕组的分类按相数分按相数分：（1）单相）单相（2）多相（两相，三相）多相（两相，三相）按每极每相槽数分按每极每相槽数分：（1）整数槽）整数槽（2）分数槽）分数槽按槽内层数分：按槽内层数分：（1）单层）单层（2）双层）双层（3）单、双层）单、双层按绕阻形状分：按绕阻形状分：（1）叠绕）叠绕（双层）（双层）（2）波绕）波绕（双层）（双层）（3）同心式）同心式（单层）（单层）（4）交叉式）交叉式（单层）（单层）（5）链式）链式（单层）（单层）三、三相单层分布绕组三、三相单层分布绕组例：例：一台电机的绕组为三一台电机的绕组为三相单层等元件式绕组，相单层等元件式绕组，极对数极对数p=2p=2，槽数槽数Z=24Z=24，每相并联支路数每相并联支路数a=1=1，试绘出其绕组展开图。试绘出其绕组展开图。ABC1 1、计算、画槽、分极分相、计算、画槽、分极分相:2、槽电势星形图和相带划分、槽电势星形图和相带划分当当把把各各槽槽内内导导体体感感应应的的电电势势分分别别用用矢矢量量表表示示时时，这这些些矢矢量量构构成成一一个个辐辐射射星星形形圈圈，称为槽电势星形图。称为槽电势星形图。导体24与导体1的基波电动势槽电动势星形图槽电动势星形图-60相带槽电动势星形图-60相带3 3、连线圈和线圈组：、连线圈和线圈组：将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈 将一对极域内属于同一相的将一对极域内属于同一相的q q个线圈连成一个线圈组个线圈连成一个线圈组.4 4、连相绕组：、连相绕组：将属于同一相的将属于同一相的p p个线圈组连成一相绕组，个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。并标记首尾端。v串联与并联，按电势相加原则。串联与并联，按电势相加原则。v按照同样的方法构造其他两相。按照同样的方法构造其他两相。n以上连接应符合电势相加原则以上连接应符合电势相加原则 5 5、连三相绕组、连三相绕组单层绕组小结单层绕组小结交流绕组组成：交流绕组组成：线圈元件线圈元件线圈组线圈组相绕组相绕组三相绕组三相绕组每相绕组的线圈数：每相绕组的线圈数：2Pq1对磁极下属于对磁极下属于A相线圈数量是多少：相线圈数量是多少：q个线圈个线圈1对磁极下属于对磁极下属于A相线圈组数量是多少：相线圈组数量是多少：1个线圈组个线圈组P对磁极下属于对磁极下属于A相线圈组数量是多少：相线圈组数量是多少：P个线圈组个线圈组双层绕组小结双层绕组小结1个磁极下属于个磁极下属于A相线圈数量是多少：相线圈数量是多少：q个线圈个线圈1对磁极下属于对磁极下属于A相线圈组数量是多少：相线圈组数量是多少：2个线圈组个线圈组P对磁极下属于对磁极下属于A相线圈组数量是多少：相线圈组数量是多少：2P个线圈组个线圈组四、三相双层绕组四、三相双层绕组（举例：（举例：Z=36,2p=4,Z=36,2p=4,短距短距y=7,m=3)y=7,m=3)1、分极分相、分极分相:将总槽数按给定的极数均匀分开（将总槽数按给定的极数均匀分开（N,S极相邻分布）极相邻分布）并标记假设的感应电势方向；并标记假设的感应电势方向；2、连线圈和线圈组、连线圈和线圈组：根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合根据给定的线圈节距连线圈（上层边与下层边合一个线圈）一个线圈）以上层边所在槽号标记线圈编号。以上层边所在槽号标记线圈编号。将同一极域内属于同一相的某两个圈边连成一个将同一极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共有线圈（共有q个线圈）个线圈）将同一极域内属于同一相的将同一极域内属于同一相的q个线圈连成一个线个线圈连成一个线圈组（共有多少个线圈组？）圈组（共有多少个线圈组？）以上连接应符合电势相加原则以上连接应符合电势相加原则N1N2S1S23、连相绕组：、连相绕组：将属于同一相的将属于同一相的2 2p p个线圈组连成一相绕组，并标个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。记首尾端。串联与并联，电势相加原则。串联与并联，电势相加原则。按照同样的方法构造其他两相。按照同样的方法构造其他两相。4、连三相绕组连三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组将三个构造好的单相绕组连成完整的三相绕组 接法或者Y接法交流电机电枢绕组交流电机电枢绕组综上所述，三相综上所述，三相单层叠绕组单层叠绕组具有如下特点：具有如下特点：1.1.线圈总数线圈总数 =；假设每个线圈有；假设每个线圈有 个线匝，线匝总数个线匝，线匝总数 =。2.2.每相线圈组数每相线圈组数 =p=p；3.3.并联支路数并联支路数a a最小为最小为1 1，最大为，最大为p p；4.4.每相每条支路串联线匝数每相每条支路串联线匝数 。交流电机电枢绕组交流电机电枢绕组综上所述，三相综上所述，三相双层叠绕组双层叠绕组具有如下特点：具有如下特点：1.线圈总数线圈总数=定子槽数定子槽数=Z；假设每个线圈有；假设每个线圈有个线匝，个线匝，线匝总数线匝总数=；2.每相线圈组数每相线圈组数=2p；3.并联支路数并联支路数a最小为最小为1，最大为，最大为2p；4.每相绕组每条支路串联线匝数每相绕组每条支路串联线匝数。6.1交流电枢绕组的感应电势交流电枢绕组的感应电势本节讨论旋转磁场在空间正弦分布时本节讨论旋转磁场在空间正弦分布时:1、计算感应电势分析方法：、计算感应电势分析方法：2、交流绕组中感应电势的计算公式。、交流绕组中感应电势的计算公式。3、比较交流绕组、变压器绕组感应电势的公、比较交流绕组、变压器绕组感应电势的公式的形式和内涵的区别式的形式和内涵的区别首先求出一根导体中的感应电势首先求出一根导体中的感应电势 导出一个导出一个线圈的感应电势线圈的感应电势 一个线圈组（极相组）的一个线圈组（极相组）的感应电势感应电势 一相绕组感应电势的计算公式一相绕组感应电势的计算公式旋转磁场旋转磁场是交流电机工作的基础。在交流电是交流电机工作的基础。在交流电机理论中有两种旋转磁场机理论中有两种旋转磁场1)机械旋转磁场（机械旋转磁场（动画动画）2)电气旋转磁场（电气旋转磁场（动画动画）感应电势是是如何产生的感应电势是是如何产生的?感应电势是如何计算感应电势是如何计算?一、导体的感应电势一、导体的感应电势瞬时值瞬时值:小结：绕组中均匀分布着许多导体，这些小结：绕组中均匀分布着许多导体，这些导体中的感应电势有效值，频率，波形均相导体中的感应电势有效值，频率，波形均相同；但是他们的相位不相同同；但是他们的相位不相同。设转子每分钟转设转子每分钟转n n转（即每秒转转（即每秒转 转），转），感应电动势的频率感应电动势的频率:思考？思考？若电机为若电机为P=1P=1、2.2.对极，则转子每旋对极，则转子每旋转一周，导体中感应电势将交变几次？转一周，导体中感应电势将交变几次？导体中电势交变的频率应为？导体中电势交变的频率应为？在我国工业用标准频率为在我国工业用标准频率为5050H HZ Z，所以所以n n与与P P有固定关系有固定关系:一根导体电势有效值一根导体电势有效值 每极基波磁通每极基波磁通 二、整距线圈的感应电动势二、整距线圈的感应电动势E EC1C1 若线圈有若线圈有N NC C匝，则匝，则：三、短距线圈的电动势三、短距线圈的电动势基波短距系数基波短距系数NC匝的线圈电动势有效值为：采用短距线圈意义采用短距线圈意义:对基波电动势的大小稍有影对基波电动势的大小稍有影响，但当主磁场中含有谐波时，它能有效地抑制谐波响，但当主磁场中含有谐波时，它能有效地抑制谐波电动势（后述），所以一般交流绕组大多采用短距绕电动势（后述），所以一般交流绕组大多采用短距绕组。组。表表示示线线圈圈采采用用短短距距后后感感应应电势较整距时应打的折扣电势较整距时应打的折扣.短距系数物理意义短距系数物理意义 ：五、线圈组的电动势五、线圈组的电动势E线圈组电动势基波分布系数的意义:基波分布系数，表示分布放置的线圈组电动势对应于集中放置的线圈组电动势所打的折扣。基波绕组系数的意义:表示绕组采用分布放置的短距线圈后整个合成电势所打的折扣。对于单层绕组，一相绕组由p个线圈组构成，一相绕组的电动势为：六、一相绕组电动势和线电动势六、一相绕组电动势和线电动势一相绕组串联总匝数N每每极极下下每每相相有有一一个个线线圈圈组组，线线圈圈组组由由q q个个线线圈圈组组成成，且每个线圈互差且每个线圈互差电角度。电角度。对于双层绕组：一相绕组由2p个线圈组构成。一相绕组串联总匝数：对星形连接：线电势对星形连接：线电势=对角形连接：线电势对角形连接：线电势=三相绕组线电动势三相绕组线电动势:本节小结：本节小结：1、正弦分布的以转速正弦分布的以转速n n旋转的旋转磁场，在三相对成旋转的旋转磁场，在三相对成交流绕组中会感应出三相对称交流电势交流绕组中会感应出三相对称交流电势。2 2、感应电势的波形同磁场波形，为正弦波。、感应电势的波形同磁场波形，为正弦波。3 3、感应电势的频率为、感应电势的频率为 Hz Hz 4 4、相电势的大小为相电势的大小为 ：5 5、绕组系数、绕组系数 ：6 6、交流电机与变压器、交流电机与变压器 感应电动势区别及联系感应电动势区别及联系七、绕组的谐波电动势七、绕组的谐波电动势实实际际上上，磁磁极极磁磁场场并并非非完完全全按按正正弦弦规规律律分分布布，交交流流绕绕组组中中感感应应电电势势除除基基波波外外（上上节节讨讨论论）还还有有一一系系列列高高次次谐谐波波电电势势。出出现现高高次次谐谐波波的的原原因因主主要要是是由由于于铁铁心心的的饱饱和和及及主主极极的的外外形形未未经经特特殊殊设设计计。谐波的磁场的性质为：谐波的磁场的性质为：感应谐波电动势公式：感应谐波电动势公式：谐波电动势对相电动势大小影响很小，主要谐波电动势对相电动势大小影响很小，主要影响电动势波形。影响电动势波形。削弱谐波电动势的方法削弱谐波电动势的方法1）选用短距绕组）选用短距绕组（2）采用分布绕组）采用分布绕组6q2q2(3)3)改善主极极靴外形改善主极极靴外形，(5)5)齿谐波电势减小的方法齿谐波电势减小的方法:采用斜槽采用斜槽(主要用于中、小型电机中主要用于中、小型电机中)谐波的危害谐波的危害存在高次谐波，将使电势波形变坏，产生很多不良影响：存在高次谐波，将使电势波形变坏，产生很多不良影响：1 1、电机损耗增大，效率下降，温升增加。、电机损耗增大，效率下降，温升增加。2 2、高次谐波产生的电磁场对邻近的通讯线路产生干扰。、高次谐波产生的电磁场对邻近的通讯线路产生干扰。3 3、产生有害附加转距，造成电机运行性能变坏。、产生有害附加转距，造成电机运行性能变坏。4)4)三相三相Y Y接或接或接：可消除三次谐波及三的倍数次谐波。接：可消除三次谐波及三的倍数次谐波。作业作业:P207习题习题6.4思考题思考题:P210习题习题6.16.56.36.3交流电机单相绕组产生的磁动势交流电机单相绕组产生的磁动势 重点掌握：重点掌握：磁势的性质磁势的性质(线圈、线圈组、相绕组线圈、线圈组、相绕组)既是时间相量又是空间相量的特征既是时间相量又是空间相量的特征为三相绕组通过三相对称交流电流时产为三相绕组通过三相对称交流电流时产生的磁势分析打基础。生的磁势分析打基础。一、整距线圈的磁势一、整距线圈的磁势 整距线圈整距线圈AX，匝数匝数Nc。通入交流电。通入交流电ic线圈在一个气隙上施加的磁势为：线圈在一个气隙上施加的磁势为：pp2322222-2pp-=cCccCciNfiNf当当 在定子内圆表面建立空间坐标，以线圈在定子内圆表面建立空间坐标，以线圈AXAX轴线与定子内表轴线与定子内表面的交点作为空间坐标的原点，用空间电角度面的交点作为空间坐标的原点，用空间电角度表示。把表示。把气隙圆周展成直线，让横坐标表示沿气隙圆周方向的空间气隙圆周展成直线，让横坐标表示沿气隙圆周方向的空间距离。距离。结论：结论：（1 1）整距线圈在气隙内形成一个矩形分布的磁势）整距线圈在气隙内形成一个矩形分布的磁势波，其矩形的高度是时间的函数。波，其矩形的高度是时间的函数。（2 2）磁势波空间位置固定不动，但波幅的大小）磁势波空间位置固定不动，但波幅的大小随时间而变化，此磁势为随时间而变化，此磁势为脉振磁势脉振磁势。1 1、磁势的瞬时值大小：、磁势的瞬时值大小：脉振磁势脉振磁势动画演示：动画演示：2、矩形波脉振磁势的、矩形波脉振磁势的分解分解磁势波分解为磁势波分解为基波基波和一系列和一系列奇次谐波奇次谐波，基波磁势的幅值基波磁势的幅值是矩形波的是矩形波的倍，倍，次谐波的幅次谐波的幅值是基波的值是基波的倍。倍。基波磁势性质基波磁势性质：在空间按余弦分布；在时间上，任：在空间按余弦分布；在时间上，任何一个位置的磁势大小都按余弦变化。所以基波是何一个位置的磁势大小都按余弦变化。所以基波是一个正弦弦分布的一个正弦弦分布的正弦脉振磁势正弦脉振磁势。基波基波脉振磁势脉振磁势动画演示：动画演示：返回二、线圈组的磁势二、线圈组的磁势1 1、整距线圈组磁势整距线圈组磁势分析（单层绕组：整距线圈）分析（单层绕组：整距线圈）2 2、短距线圈组磁动势短距线圈组磁动势分析（双层绕组：短距分析（双层绕组：短距线圈）线圈）（一对极下：）（一对极下：）单个线圈产生矩形脉振磁势，取其基波为正弦脉振磁势；单个线圈产生矩形脉振磁势，取其基波为正弦脉振磁势；q个正弦脉振磁势在空间依次错开一个槽距角。个正弦脉振磁势在空间依次错开一个槽距角。线圈组的磁势等于线圈组的磁势等于q个线圈磁势在空间的叠加，其叠加方法类个线圈磁势在空间的叠加，其叠加方法类似于感应电势的叠加。似于感应电势的叠加。1 1、整距线圈的线圈组磁势、整距线圈的线圈组磁势 每极下属与同一相的线圈串联起来，就成为一个线圈每极下属与同一相的线圈串联起来，就成为一个线圈组。以组。以q=3的整距线圈组为例的整距线圈组为例Kq1：绕组分布因数（基波）绕组分布因数（基波）整矩线圈组磁动势瞬时值整矩线圈组磁动势瞬时值：返回两个双层短距分布绕组两个双层短距分布绕组以以p=1、q=3、y1=7为例为例两个等效单层整距相绕组两个等效单层整距相绕组2 2、一对磁极下短距线圈的线圈组磁势、一对磁极下短距线圈的线圈组磁势 等效两个整距等效两个整距线圈组。在空线圈组。在空间互差间互差 电角度。电角度。两个短距两个短距线圈组线圈组结论：综合以上分析，绕组采用短距和分结论：综合以上分析，绕组采用短距和分布后，其磁势较整距和集中放置有所改变：布后，其磁势较整距和集中放置有所改变：分布系数可理解为绕组分布排列后所形分布系数可理解为绕组分布排列后所形成的磁势较集中排列时应打的折扣成的磁势较集中排列时应打的折扣短距系数表示线圈采用短距后所形成的短距系数表示线圈采用短距后所形成的磁势较整距时应打的折扣磁势较整距时应打的折扣采用分布和短距后，可大大削弱谐波的采用分布和短距后，可大大削弱谐波的影响，从而改善磁势波形。影响，从而改善磁势波形。三、单相绕组的磁势三、单相绕组的磁势 S1N1.NNSS单相绕组的磁势单相绕组的磁势 :每对极下磁场是由处于该极面下的线圈组电流产每对极下磁场是由处于该极面下的线圈组电流产生的，整个电机磁场是空间位置不同的生的，整个电机磁场是空间位置不同的P P对磁极对磁极重复，重复，所以一相绕组的磁势是指每对极下线圈组所以一相绕组的磁势是指每对极下线圈组的磁势。的磁势。（单层）（单层）（双层）（双层）N每相串联匝数；每相串联匝数；IC导体电流导体电流，I相电流相电流单相绕组基波磁势的最大幅值单相绕组基波磁势的最大幅值 单相绕组产生的基波磁势仍然是正弦脉振磁势，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，时间上按正弦规磁势幅值位置与绕组轴线重合，时间上按正弦规律脉振。律脉振。单相绕组基波磁势的瞬时值单相绕组基波磁势的瞬时值表达式表达式 ：1 11 1、单相绕组的基波磁势是一种空间位置固定，幅值、单相绕组的基波磁势是一种空间位置固定，幅值随时间变化的脉振磁势，其脉振频率取决于电流的频随时间变化的脉振磁势，其脉振频率取决于电流的频率。磁势即是空间位置的函数，也是时间的函数。率。磁势即是空间位置的函数，也是时间的函数。2 2、基波基波磁势的幅值为：磁势的幅值为：次谐波次谐波磁势的幅值为磁势的幅值为：次谐波磁势是一个按次谐波磁势是一个按次谐波分布，从时间上看仍次谐波分布，从时间上看仍按按wtwt的余弦规律脉振的脉振磁动势。的余弦规律脉振的脉振磁动势。单相交流绕组的磁势的性质归纳如下：单相交流绕组的磁势的性质归纳如下：3 3、定子绕组多采用短距和分布绕组，因而合成磁势、定子绕组多采用短距和分布绕组，因而合成磁势中谐波含量大大消弱。一般情况下只考虑基波磁势的中谐波含量大大消弱。一般情况下只考虑基波磁势的作用。作用。4 4、利用三角公式、利用三角公式：第一项为第一项为正向旋转磁势正向旋转磁势，第二项为负向旋转磁势，第二项为负向旋转磁势，所以所以脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的旋转磁势旋转磁势，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的一半。一半。动画演示：动画演示：6.4三相交流绕组基波磁势三相交流绕组基波磁势重点掌握：重点掌握：1、三相绕组通过三相交流电流时产生磁势的性质。、三相绕组通过三相交流电流时产生磁势的性质。2、两相绕组通过两相交流电流时产生磁势的性质。、两相绕组通过两相交流电流时产生磁势的性质。3、脉振磁势、圆形旋转磁势、椭圆形旋转磁势的区别。、脉振磁势、圆形旋转磁势、椭圆形旋转磁势的区别。对称电流对称电流对称绕组对称绕组不对称电流不对称电流不对称绕组不对称绕组4、给出绕组接线方式及通入的电流表达式，能分、给出绕组接线方式及通入的电流表达式，能分析合成基波磁势的性质。析合成基波磁势的性质。电气旋转磁场（电气旋转磁场（动画动画）A A相、相、B相与相与C相电流建立的脉振磁场相电流建立的脉振磁场iBiB一、解析法一、解析法三相对称电流：三相对称电流：三相对称电流通过三相对称绕组时各自产生的磁势：三相对称电流通过三相对称绕组时各自产生的磁势：把空间坐标原点取在把空间坐标原点取在A相绕组轴线上，相绕组轴线上，A相电流达到最相电流达到最大值的瞬间为时间起始点大值的瞬间为时间起始点.AXBYCZ+A+B+Cs=0利用三角公式：利用三角公式：1 1、合成基波磁势是一个沿气隙圆周旋转的、合成基波磁势是一个沿气隙圆周旋转的正弦分布正弦分布旋旋转磁势波。转磁势波。旋转速度旋转速度：三相基波合成磁势具有以下特征：三相基波合成磁势具有以下特征：旋转方向旋转方向：由电流超前相绕组轴线转到电流滞后相由电流超前相绕组轴线转到电流滞后相绕组轴线。如何改变磁场转向？绕组轴线。如何改变磁场转向？2 2、幅值、幅值F1F1不变，为各相脉振磁势幅值的不变，为各相脉振磁势幅值的3/23/2倍，且倍，且旋转幅值的轨迹是圆，所以称为旋转幅值的轨迹是圆，所以称为圆形旋转场圆形旋转场(动画动画1 1)。3 3、瞬间位置：当某相电流大最大值时，合成旋转磁、瞬间位置：当某相电流大最大值时，合成旋转磁势的幅值恰在这一相绕组轴线上。势的幅值恰在这一相绕组轴线上。三相合成磁动势基波三相合成磁动势基波基波表达式基波表达式f1(t,)=F1cos(t-)三相合成磁动势综合演示三相合成磁动势综合演示1、单相正弦脉振磁势的分解、单相正弦脉振磁势的分解设设A相绕组通过电流：相绕组通过电流：二、图解法（空间矢量法）二、图解法（空间矢量法）根据三角公式：其基波磁势为：其基波磁势为：第一项为第一项为正向旋转磁势正向旋转磁势，第二项为，第二项为负向旋转磁势负向旋转磁势，所以脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的所以脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的旋转磁势，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的旋转磁势，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的一半。一半。1、画、画wt=0瞬间瞬间:iA最大，最大，FA最大，出现在最大，出现在+A轴。轴。2、画、画wt=120瞬间：瞬间：:iB最大，最大，FB最大，出现在最大，出现在+B轴。轴。FA+.FC+.FC-.FB-.FA-.FB+.+A+C+Bwt=1202、图解法（空间矢量法）分析三相合成磁势图解法（空间矢量法）分析三相合成磁势FB+.FA+.FC+.FB-.FA-.FC-.wt=0+A+B+C6.5两相绕组产生磁通势两相绕组产生磁通势1、两相对称绕组通以两相对称电流两相对称绕组通以两相对称电流产生圆形旋转磁通势产生圆形旋转磁通势AXBY+A+B2、两相不对称绕组（或两相对不称绕组）通以两相两相不对称绕组（或两相对不称绕组）通以两相对称电流（或两相对称电流）对称电流（或两相对称电流）产生椭圆形旋转磁通势产生椭圆形旋转磁通势两相绕组产生的磁通势小结两相绕组产生的磁通势小结：脉振磁通势脉振磁通势：幅值出现的空间位置不随时间变化，但幅值的大幅值出现的空间位置不随时间变化，但幅值的大小随时间变化。小随时间变化。脉振磁通势、圆旋磁通势、椭圆旋转磁通势比较：脉振磁通势、圆旋磁通势、椭圆旋转磁通势比较：圆旋磁通势：幅值出现的空间位置随时间变化，但幅值的大小圆旋磁通势：幅值出现的空间位置随时间变化，但幅值的大小不随时间变化。不随时间变化。椭圆旋转磁通椭圆旋转磁通：幅值的空间位置、幅值的大小都随时间变化幅值的空间位置、幅值的大小都随时间变化推广结论：推广结论：多多相对称绕组通以多相对称正弦电流，合成基波磁相对称绕组通以多相对称正弦电流，合成基波磁通势为圆旋磁通势，否则为椭圆旋转磁通势。通势为圆旋磁通势，否则为椭圆旋转磁通势。绕组磁通势性质由什么决定？绕组磁通势性质由什么决定？作业：作业：6.9、6.11一台电机为二极双层绕组，一台电机为二极双层绕组，Y接，接，30槽，槽，y1，Nc8。如果将如果将C相断开，由相断开，由A、B相通入单相交流电相通入单相交流电10A（有效值）；有效值）；试计算绕组合成磁势。试计算绕组合成磁势。(黑板画图黑板画图)例题例题:每相串联匝数每相串联匝数相绕组基波磁势相绕组基波磁势为脉振荡磁势波:第第六六章章总总结结三相交流绕组的构成：三相交流绕组的构成：特点、基本知识、展开图特点、基本知识、展开图交流绕组感应电动势：交流绕组感应电动势：数学表达式（线圈、线圈组、相绕组、线电动势）数学表达式（线圈、线圈组、相绕组、线电动势）节距因数、分布因数、绕组因数的物理意义。节距因数、分布因数、绕组因数的物理意义。谐波感应电动势的特点、危害、削弱方法及表达式。谐波感应电动势的特点、危害、削弱方法及表达式。交流绕组磁势：交流绕组磁势：相绕组基波磁势的数学表达式及性质。相绕组基波磁势的数学表达式及性质。三相绕组合成基波磁势的数学表达式及性质三相绕组合成基波磁势的数学表达式及性质脉振磁势、圆形旋转磁势、椭圆形旋转磁势的区别。脉振磁势、圆形旋转磁势、椭圆形旋转磁势的区别。数学解析法、空间向量法分析基波合成磁势的性质。数学解析法、空间向量法分析基波合成磁势的性质。问答题：问答题：1、为什么说交流绕组产生的磁动势既是时间的函、为什么说交流绕组产生的磁动势既是时间的函数，又是空间的函数，试以三相合成磁动势的基波来数，又是空间的函数，试以三相合成磁动势的基波来说明。说明。2、脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性？、脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性？产生脉振磁动势，圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动产生脉振磁动势，圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同？势的条件有什么不同？3、把三相感应电动机接到电源的三个接线头对调、把三相感应电动机接到电源的三个接线头对调两根后，电动机的转向是否会改变？为什么？两根后，电动机的转向是否会改变？为什么？4、短距系数和分布系数的物理意义是什么？为什、短距系数和分布系数的物理意义是什么？为什么现代交流电机一般采用短距、分布绕组？么现代交流电机一般采用短距、分布绕组？P2126.14:(6)(7)(9)6.15电枢绕组若为两相绕组，匝数相同，但空间相距电枢绕组若为两相绕组，匝数相同，但空间相距120120电电角度，角度，A A相流入相流入问：问：（1 1）若）若合成磁动势的性质是什么样的？画出磁动势向量图，并合成磁动势的性质是什么样的？画出磁动势向量图，并标出正、反转磁动势分量；标出正、反转磁动势分量；（2）若要产生圆形旋转磁动势，且其转向为从）若要产生圆形旋转磁动势，且其转向为从+A轴经轴经120到到+B轴的方向，电流轴的方向，电流iB应是怎样的，写出瞬时值表达式。应是怎样的，写出瞬时值表达式。（可从磁动势向量图上分析）。（可从磁动势向量图上分析）。练习题练习题椭椭圆圆旋旋转转磁磁动动势势+A+BWt=90FA+FA-+A+BWt=210FB+FB-+A+BWt=90FA+FA-FB+FB-+A+BWt=90F1+F1-
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