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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,Y.Q.Xiong 2006-5,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,*,华中科技大学,电气与电子工程学院,熊永前,2006.5,电机学,Electric Machinery,(第,4,章 交流绕组,电动势),4.2,交流绕组电动势,基波电动势,谐波电动势及其削弱方法,导体电动势,线圈电动势与短距系数,线圈组电动势与分布系数,相电动势与绕组系数,气隙磁场谐波分量,谐波电动势,削弱谐波电动势方法,支路电动势,相电动势,线圈组电动势,线圈电动势,Y.Q.Xiong 2006-5,3,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,一、基波电动势,1.,导体电动势,p,对极电机,气隙磁场空间分布为,p,个正弦波的磁场称为基波磁场,基波磁场在绕组中感应的电动势为基波电动势。,为感应电动势频率,当,p,对极的正弦分布磁场以转速,n,1,切割导体时,在导体中感应电动势为正弦波,其有效值为,Y.Q.Xiong 2006-5,4,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,2.,线圈电动势与短距系数,短距系数,k,y,1,1,对于整距线圈,k,y,1,=1,Y.Q.Xiong 2006-5,5,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,3.,线圈组电动势与分布系数,分布系数,k,q,1,1,对于集中绕组(,q,=1,),k,q,1,=1,Y.Q.Xiong 2006-5,6,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,4.,相电动势与绕组系数,相电动势等于并联支路的支路电动势。,每条支路所串联的各线圈组的电动势都是同大小、同相位,可以直接相加。,对于单层绕组,每相有,p,个线圈组,每条支路有,p,/,a,个线圈组;对于双层绕组,每相有,2,p,个线圈组,每条支路有,2,p,/,a,个线圈组。,基波相电动势有效值,E,1,为,Y.Q.Xiong 2006-5,7,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,绕组系数,相绕组串联匝数,相电动势统一计算式,Y.Q.Xiong 2006-5,8,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,例,一台汽轮发电机,定子槽数,Z,=36,,极数,2,p,=2,,采用双层叠绕,节距,y,1,=14,,每槽,2,根导体,并联支路数,a,=1,,频率为,50H,z,。每极磁通量,1,=2.63Wb,。试求:,(1),导体电动势,E,c1,;,(2),线圈电动势,E,y,1,;,(3),线圈组电动势,q,1,;,(4),相电势,E,1,。,解,极距,槽距电角,每极每相槽数,线圈匝数,每相串联匝数,Y.Q.Xiong 2006-5,9,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,(1),E,c1,=2.22,f,1,=2.22502.63 V,291.9 V,(2),E,y,1,=4.44,N,c,k,y,1,f,1,=4.4410.9397502.63V=548.7V,(3),E,q,1,=4.44q,N,c,k,N,1,f,1,=4.44610.8984502.63=3147 V,(4),E,1,=4.44,Nk,N,1,f,1,=4.44120.8984502.63 V=6294 V,短距系数,分布系数,绕组系数,Y.Q.Xiong 2006-5,10,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,二、谐波电动势及其削弱方法,1.,气隙磁场谐波分量,气隙磁场空间分布非正旋,分解为基波和一系列谐波。,主磁极产生的气隙磁场波形及其分解,主磁极产生的谐波磁场性质:,Y.Q.Xiong 2006-5,11,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,2.,谐波电动势,次谐波磁场在定子绕组中感应的,次谐波电动势频率,次谐波电动势有效值,当算出基波和各次谐波电动势的有效值后,可得出相电动势的有效值为,Y.Q.Xiong 2006-5,12,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,3.,削弱谐波电动势方法,使气隙中磁场分布尽可能接近正弦波。,采用对称的三相绕组,消除线电动势中,3,及,3,的倍数次谐波,采用短距绕组,采用分布绕组,例如:当,q,6,时,,k,q,1,=0.9561,,,k,q,3,=0.6440,,,k,q,5,=0.1927,。,Y.Q.Xiong 2006-5,13,电机学第4章 交流绕组的基本理论电动势,
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