交流绕组~1
交流绕组 练习题 1
(7)若采用短距方法来消除相电动势中v次谐波,线圈 的节距y1=_τ。
(8)三相绕组的基波合成磁动势幅值为每相基波脉振磁 动势的_倍。
(9)交流电机的同步转速指__其值为__。 (10)交流电机三相绕组基波合成旋转磁动势的旋转方
A漏磁通B.主磁通C.总磁通
(13)三相交流电机的定于合成磁动势为圆形旋转 磁动势,其幅值计算公式中的电流为
A每相电流的最大值 B.每相电流的有效值
C.线电流
D.三相电流的代数和
(1)在分析交流电机的绕组和磁场在空间分布等 问题时,电机的空间角度常用电角度表示,电角 度为p倍的机械角度。()
(2)根据交流线圈节距的长短,交流绕组可分为 整距绕组、短距绕组和长距绕组,长距绕组的端 接线较长,所以电机绕组多采用长距。()
各次谐波磁动势的幅值为
FC3 Fc1 / 3, Fc5 Fc1 / 5
2)单层整距线圈组的磁动势
fq Fq1 sin t sin x Fq3 sin t sin 3x Fq5 sint sin 5x
式中, Fqv是线圈组的基波和v次谐波磁动势幅值, Fqv= qFcvKqv=0.9q(NcKqv/v)I; qFcv是q个线圈磁动势的代 数和,v=1,3,5,7,…为磁动势的基波和谐波次数;Kqv 是绕组的分布系数,Kqv=sin[q(vα/2)]/[ qsin(vα/2],v=1, 3,5,7,…。
1)计算每极每相槽数q=Z/(2pm)(槽)和 槽距角a=PX360°/Z1(电角度)。
2)根据槽距角画出各相量,标出P对极(P个重 叠相量)下的槽号,再根据q值分极分相。
(5)绕组展开图 分析槽电动势星形图的目的是为了画出绕组
交流绕组及其电动势和磁动势
•4.2三相双层绕组
•一、基本概念
•1.线圈(绕组元件):是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈 按一定规律的排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线 圈。与线圈相关的概念包括:有效边;端部;线圈节距等(看 图)
•4.2三相双层绕组 •一、基本概念
•2.极距τ :沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围
•3.线圈节距y:一个线圈两个有效边之间所跨过的槽数称为线 圈的节距。用y表示。(看图) •y<τ时,线圈称为短距线圈;y=τ时,线圈称为整距线圈; •y>τ时,线圈称为长距线圈。
4.谐波的弊害
⑴使电动势波形变坏,发电机本身能耗增加 ,η↑,从而影响用电设备的运行性能
• ⑵干扰临近的通讯线路
二、消除谐波电动势的方法
因为EΦv=4.44fυNRwvΦv所以通过减小KWr 或Φr可降低EΦr
1.采用短距绕组 2.采用分布绕组,降低。 3.改善主磁场分布 4.斜曹或斜极
4.5通有正弦交流电时单相绕组的磁动势
• 二、交流绕组的分类 • 按相数分为:单相、三相、多相
• 按槽内层数分为:单层(同心式、链式、交叉 式)、双层(叠绕组、波绕组)、单双层
• 每极每相槽数q:整数槽、分数槽
•4.2三相双层绕组 •双层绕组的主要优点(P113)
•一、基本概念
:
•1.线圈(绕组元件):是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈
⑶谐波磁场的槽距角:dγ =γd
⑷谐波磁场的转速:nr = ns主磁极的转速( 同步转速)
⑸谐波感应电动势的频率:fv= pv* nv/60 = vp ns/60=vf1
⑹谐波感应电动势的节距因数kpv ⑺谐波感应电动势的分布因数kdv ⑻谐波感应电动势的绕组因数kwv= kpv kdv ⑼谐波电动势(相值)
第四章-交流绕组的基本问题
第四章《交流电机绕组的基本理论》4.1 交流绕组的基本要求1.交流绕组的基本要求:(1)绕组产生的电动势(磁动势)接近正弦波;(2)三相绕组的基波电动势(磁动势)必须对称;(3)在导体数一定时能获得较大的基波电动势(磁动势)。
2.槽距角α:相邻两槽之间的机械角度槽距电角α1:相邻两槽间相距的电角度4.2三相交流绕组1.极距一个极在电机定子圆周上所跨的距离,一般以槽数计每极每相槽数整个电机定子中每相在每个极下所占有的槽数2.线圈组:每相绕组中相邻的线圈串联在一起称为一个线圈组,一个线圈组中的线圈个数为每极每相槽数q4.3交流绕组的电动势1.短距系数短距系数的物理意义:是短距线圈电动势与对应的整距线圈电动势之比分布系数分布系数的物理意义:分布线圈组合成感应电动势比集中线圈组合成电动势所打的折扣绕组系数2.导体电势,匝电势,线圈电势,线圈组电势和相电势的求法(重点)导体电势匝电势线圈电势线圈组电势相电势(附:4.高次谐波感应电动势的危害:(1)使发电机的电动势波形变坏(2)发电机本身损耗增加,温升增高(3)谐波电流串入电网,干扰通信5.削弱感应电动势谐波的方法:(1)使气隙中的磁场分布尽可能接近正弦波(2)采用对称的三相绕组(使线电动势不存在3次谐波及其倍数的奇次谐波)(3)采用短距绕组(4)采用分布绕组(5)采用磁性槽楔、斜槽或分布槽绕组6.采用短距绕组削弱谐波电动势(通常选y1=5/6τ以同时削弱5、7次谐波)7.对称三相绕组线电动势中不存在3及3的倍数次谐波的原因是:三相相电动势中的三次谐波在相位上彼此相差3*120°=360°,即它们是同相位、同大小的。
当三相绕组接成星形时,E AB3=E A3-E B3=0,所以对称三相绕组的线电动势中不存在3次谐波,同理也不存在3的倍数次谐波。
4.4交流绕组的磁动势1.脉振磁动势:空间位置固定不动,但波幅的大小和正负随时间变化的磁动势2.一个线圈所产生的磁动势的基波幅值:一个极相组所产成的磁动势基波幅值:一相绕组产生的磁动势每极基波幅值:第n次谐波磁动势(1)单相绕组磁动势是脉振磁动势,既是时间t的函数又是空间θ角的函数(2)单相绕组磁动势v次谐波的幅值与v成反比,与对应的绕组系数成正比(3)基波、谐波的波幅必在相绕组的轴线上(4)为了改善磁动势波形,可以采用短距和分布绕组来削弱高次谐波3.三相基波合成磁动势:三相基波合成磁动势的性质(重点):(1)三相合成磁动势的基波是一个波幅恒定不变的旋转波(2)当电流在时间上经过多少电角度,旋转磁动势在空间上转过同样数值的电角度(3)旋转磁动势基波旋转电角速度等于交流电流角频率;旋转磁动势的转速n1为同步转速(4)旋转磁动势由超前相电流所在的相绕组轴线转向滞后的相电流所在的相绕组轴线,因此,哪相电流达到最大值,旋转合成磁动势的幅值就在那相绕组的轴线上(5)合成磁动势的旋转方向取决于三相电流相序。
电机学交流绕组 ppt课件
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组及其电动势和磁动势
主要内容:交流绕组的构成,绕组连接规律及电动势和磁动势。
交流电机
同步电机:主要作为发电机,也可作为电动机和补偿机。
感应电机:主要作为电动机,有时也作发电机。
同步电机和异步电机虽然激磁方式和运行特性有很大差别,但电机定子 中发生的电磁现象和机电能转换的原理却基本上是相同的,因此存在许 多共性问题,可统一进行研究。本章就是研究交流电机的绕组、电动势 、磁动势问题。这些问题对于分别研究异步电机和同步电机的运行性能 有着重要意义。
3
第四章 交流绕组理论
4.1 交流绕组的构成原则和分类
一、构成原则
(1)合成电动势和合成磁动势的波形要接近于正 弦形、幅值要大; (2)对三相绕组,各相的电动势和磁动势要对称, 电阻、电抗要平衡; (3)绕组的铜耗要小,用铜量要小; (4)绝缘要可靠,机械强度、散热条件要好, 制造要方便。
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
第四章 交流绕组理论
六、基波电动势与磁通链间的相位关系
第四章 交流绕组理论
4.5 感应电动势中的高次谐波
本节讨论主极磁场非正弦分布时所引起的谐波电动势。
以上我们假定主极磁场在气隙内为正弦分布,实际上 ,主极磁场并非完全按正弦规律分布,此时将磁场波 进行谐波分析,可得基波和一系列高次谐波,相应的 交流绕组中感应电动势除基波外还有一系列高次谐波 电动势。本节讨论非正弦磁场分布所引起的谐波电动 势及其削弱的方法。
二、交流绕组的分类
按相数分
单相 三相
按每极每相槽数分
整数槽 分数槽
按槽内层数分
单层 双层
同心式 交叉式 链式
交流电机绕组及其感应电动势
• 分析相电势:采用槽电势星形图。绕组型式不同只不过是 元件构成方式不同、导体连接先后次序不同,而构成绕组 的导体所占的槽号是相同的,都在属两个相差180°电角 度的相带内,三相单层绕组的节距因数均为1,具有整距 绕组性质
• 优点:绕组因数中只有分布因数,基波绕组因数较高,无 层间绝缘,槽利用率高
• 缺点:对削弱高次谐波不利,无法改善电势波形和磁势波 形,漏电抗较大
绕组 ¾ 励磁绕组——通入电流产生磁场 ¾ 电枢绕组——与磁场有相对运动,产生感应电动势,同时
绕组中的电流与磁场相互作用产生电磁转矩,实现机电能 量转换
根据电枢绕组中的电流,分为交流电机和直流电机 交流电机根据转速是否为同步转速分为同步电机和异步电机
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旋转电机的基本作用原理
•同步电机 定子上为三相对称绕组,匝数相同,空间位置互
¾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 △接法或者Y接法。
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交流绕组
例如:相数m=3,极数2p=4,槽数Z=24 每极每相槽数q=2,槽距角α=30°,极距τ=Z/2p=24/4=6
极对
第一对极 第二对极
相
带
a c’ b a’ c b’
1,2 3,4 5,6 7,8 9,10 11,12
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绕组感应电动势
元件的电势 电势决定于磁场的大小与分布以及磁场与元件间的相 对运动 设气隙磁场按正弦规律分布,则每极磁通
φm
=
2 π
Bmlτ
气隙磁场每转过一对磁极,线圈中的电势便经历一个 周期。电势的频率用每秒转过的磁极对数表示。 极对数p,转速n (r/min),则频率
f = pn 60
电机学 交流绕组 练习题 1
(5)交流绕组的绕组系数总是小于1。() (6)三相对称交流绕组中无3及3的倍数次谐波电 动势。()
(1)高次谐波电动势主要影响电动势的___。 (2)单相绕组的基波磁动势幅值为__,幅值的位置在_。 (3)交流单相绕组的V次谐波磁动势是__,其磁极对数 为基波磁动势的____倍。 (4)将一台三相交流电机的三相绕组串联通入交流电, 其产生的合成磁动势为__。 (5)三相对称绕组通过三相对称电流,电流相序为顺时 针( A—B-C-A),其中 lA=10 sinωt A,当 IA=10A时,三相基波合成旋转磁动势的幅位应位于_; 当IA=-5A时,其幅值位于____。 (6)整数槽双层叠绕组最大并联支路数等于___,整数 槽单层绕组最大并联支路数等于_____。 (7)若采用短距方法来消除相电动势中v次谐波,线圈 的节距y1=_τ 。
(5)绕组展开图 分析槽电动势星形图的目的是为了画出绕组 展开图,绕组展开图是分析电机绕组中各线圈联 结规律的有效途径。 绕组展开图的绘制步骤: 1)分极分相,将总槽数按给定的极数分开,并 将槽依次编号,每个极的槽数按三相均匀分开, 空间差120°。 2)连接线圈,线圈的两个有效边连接时相距一个 极距,每极下q个线圈组成一个线圈组。单层绕 组每相有P个线圈组,双层绕组每根有2p个线圈 组。 3)连接相绕组,将属于同一相的线圈组连成一 相绕组,并标记首尾端。 4)连接三相绕组。
式中, f是频率,单位为 Hz; Ф1是每极 基波磁通,单位为 Wb; q是每极每相槽 数; Nc是每个线圈匝数;N1是每相每条 支路线圈的总匝数,如果a为支路数,则单 层 绕 组 N1=pqNc / a 匝 , 双 层 绕 组 N1=2pqNc/a匝。Ky1是短距系数,对于 整距线圈Ky1=1,对于短距线圈 Ky1= sin(y/τ X 90°);Kq1是分布系数,对 于集中绕组Kq1=1,对于分布绕组Kq1= sin(qα/2)/[qsin(α/2)」;Kw1是 绕组系数, Kw1= Ky1Kq1。
电机学-三相交流绕组
绕组系数:
kN1 kq1ky1
• 单相绕组产生的基波磁势仍然是正弦分布脉振磁势,磁 势幅值位置与绕组轴线重合,时间上按正弦规律脉振。
f1F1c整理o 课件 c sost
§7-3 单相绕组的磁势
整理课件
§7-3 园形旋转磁势
• F+波是一个旋转波,在气隙空间以角度 速ω旋转,转速为:
1 60f n160pf p (r/min) • 单相正弦脉动磁势可以分解为两个转向相 反的园形旋转磁势。
整理课件
§7-4 三相基波磁势合成旋转磁势
ia 2I cos t • 三相对称电流: ib 2I cos( t -1200 )
y1
为多匝线圈和单匝线圈。
与线圈相关的概念包括: 有效边;端部;线圈节距等
节距Y1(跨槽数)—— 一个线圈的两个线圈边之间沿电枢气隙圆周上的跨距称为节距,用
y 1 表示。节距可用长度单位表示,常用槽数表示。
整理课件
第六章 三相交流绕组基本概念
• 单层绕组一个槽中只放一个元件边; • 双层绕组一个槽中放两个元件边。
•分析思路
1)双层整距绕组可以等 效为两个整距单层绕组
2)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;
3)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。
kq1qFqF c11 q ssiniq2 n
F1 2Fq1
sin2 2si2n
2 整理课件
2
§7-2 (2)双层短距绕组的磁势
F0或 F0
每极合成磁动势幅值大小为: F 1 2 3 F 1 2 3 0 .9 Ip N 1k N 1 1 .3I5 p N 1k N 1
交流电机绕组的基本理论1
Z为定子槽数 p 为磁极对数
2.线圈节距 y1:线圈两个有效边之间所跨过的槽数。
y1 = τ 整距绕组(单层绕组采用) y1 < τ 短距绕组(双层绕组采用) y1 > τ 长距绕组(端部连线长,一般不采用)
14Leabharlann 3. 每极每相槽数q 每个极下每相占有的槽数。 已知总槽数Z、极对数p和相数m,则
26
在第一个N极下取1、 2、3三个槽作为A相 带,在第一个S极下 取10、11、12三个 槽作为X相带,第二 对极下19、20、21 作为A相带,28、29、 30作为X相带。
27
相带 第一对极
各个相带槽号分布
A
Z
B
X
C
Y
1,2,3
4,5,6
7,8,9 10,11,12 13,14,15 16,17,18
29
联相绕组
• 将属于同一相的2p个线圈组联成一相绕组,并标记首尾端 • 依照电势相加原则进行连接,最大并联支路数amax=2p
a=1
30
由于N极下的极相组A与S极下的极相组X的电动势 方向相反,电流方向也相反,因此应将极相组A和极相 组X 反向串联。
由于每相的极相组数等于极数,所以双层叠绕组的 最大并联支路数等于2p。
链式绕组
19
双层叠绕组
20
单层叠绕组的构成
例:已知一交流电机槽数Z=36,极数2p=4,并联支路 数a=1,绘制三相单层绕组展开图。
1. 绘制槽电动势星形图
q = Z = 36 = 3 2 pm 2× 2× 3
α1
=
p × 3600 Z
=
2 × 3600 36
= 20°
600相带
华中科技大学_电机学__第四章_交流电机绕组(完美解析)
◎ 并联支路数a:一相绕组中并联支路的个数,即因各个线圈组 的感应电动势相等,可以采用串、并联方式将q个线圈组连接,形 成a条并联支路。 ◎ 单层绕组每相最大并联支路数 amax = p
a=1
A1 A
X1
A2
X2 X
a=2
26
④ 画出三相绕组:
每极磁通 1
2
Bm1l
1 f 2
导体感应电动势
Ec1 2.22 f1
44
2. 线圈电动势与短距系数
线圈电动势有效值
y1 π E y1 N c Ec1 2 sin( ) 2
将一对极下属于同一 相的某两个导体连接 ,构成一个线圈 将一对极下属于同一 相的q个线圈连接,构 成一个线圈组
A1
X1
A2
X2
24
线圈组:每相绕组中, 相邻的线圈串联在一起,称为一个线 圈组。一个线圈组中的线圈个数为每极每相槽数q。 线圈组 线圈组
A1
X1
A2
X2
线圈
25
④ 构成一相绕组:
A相绕组整体右移120°得B相绕组,整体右移240 °得C相绕组
27
总结:单层叠绕组构造方法和步骤
画槽电动势星形图
分极分相:
将总槽数按极数均匀分开,N、S极相邻分布 将每个极的槽数按三相均匀分开,三相在空间错开120°电角度
构成线圈和线圈组:
将一对极下属于同一相的某两个圈边连接,构成一个线圈 将一对极下属于同一相的q个线圈连接,构成一个线圈组
构成一相绕组:
将属于同一相的2p个线圈组连成一相绕组,并标记首尾端 根据并联支路数将线圈组串联、并联或串并联,均符合电势相加原则
第4章 交流电机绕组-1
第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础 P136/3-10a=Y,y2
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第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础
P136/3-10a=D,y1
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第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础
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1. 2. 3.
Y,y2 Y,d3 D,y3
第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础
X
C
Y
第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础
Z =24=6 极距τ = 2p 4
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C B X X B CY AZ Z
AY
单层绕组(整距 单层绕组 整距) 整距
第4章交流电机的绕组
电机及电力拖动基础
A相绕组展开图 相绕组展开图
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1
3
5
7
9
11 13
15 17
19 21
23
A Z B X C Y A Z B X C Y X A A X
第4章交流电机的绕组
k N1 = k y1 k q1
电机学3交流绕组的电动势和磁动势
第五章 交流绕组和电动势 第六章 交流绕组的磁动势
李艳
第五章 交流绕组和电动势
5.1交流电机的基本工作原理及对绕组的要求 5.2三相单层集中整距绕组及其电动势 5.3三相单层分布绕组及其电动势 5.4三相双层分布短矩绕组及其电动势
第六章 交流绕组的磁动势
6.1单层集中整距绕组的磁动势
基波磁动势最大值为:
4 2 F NI 0 . 9 NI y 1 y y 2
整距绕组基波磁动势在空间按余弦分布,幅值位于绕组轴线, 空间每一点的磁动势大小按正弦规律变化——仍然为脉动磁动势。
单相脉动磁动势的分解
1 1 f(, t ) F c o s t c o s F c o s ( t ) F c o s ( t ) 1 1 1 1 2 2 + = f(, t ) + f(, t ) 1 1
5.4三相双层分布短距绕组及其电动势
短距线圈的电动势
E 4 . 4 4 f N Φ k y 1 ( y ) y 1 1 y 1
1
2 B m1 l
E y y 1 ( y τ ) 0 1 k s in ( 9 0 ) y 1 E τ y 1 ( y τ )
ห้องสมุดไป่ตู้
称为短距系数: 线圈短距时电动势 比整距时打的一个 折扣.
Z q 2 pm
• 7.相带:60度相带——将一个磁极分成m份,每份 所占电角度 120度相带——将一对磁极分成m份,每份 所占电角度 • 8.极相组——将一个磁极下属于同一相(即一个 相带)的q个线圈,按照一定方式串联成一组,称 为极相组(又称为线圈组)。 • 9.线圈组数 = 线圈个数/ q
第四章_交流电机绕组的基本理论
三、单相绕组的磁动势 相电流为Iφ 、每相串联匝数N、绕组并联支路数a、则单相 磁动势为: Nk w1 Fm1 0.9 I p
Nkw1 f1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 0.9 I sin t cos x p
单相脉动磁动势的分解
f 1 ( x, t ) Fm1 sin t cos x 1 1
3 f c ( x, t ) Fcm1 sin t cos x Fcm3 sin t cos x Fcm sin t cos x
其中: x 用电角度表示的空间距离。 ④基波磁动势的幅值: 4 2 Fcm1 N c I 0.9 N c I 2 ⑤ν次谐波磁势的幅值: 1 Fcm 0.9 N c I
首 尾
X
N
1 23
S
101112
N
1920 21
S
282930
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
三相双层叠绕组的A相绕组的展开图 (Z = 36 , 2P = 4 , a = 1)
4.4 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
交流绕组的一些基本知识和基本量
交流绕组的一些基本知识和基本量
1.电角度和机械角度:
电角度=P×机械角度。
2.线圈:
组成交流绕组的单元是线圈,它由一匝或多匝串联而成,有两个引出线,一个称为首端,一个称为末端。
3.节距:
一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距Y1。
一般用槽数表示。
极距。
4.槽距角:(电角度)
相邻槽之间的电角度:
5.每极每相槽数q:
每极下每相所占的槽数:
6.槽电动势星形图:
假设气隙磁密在圆周上按正弦规律分布,转子反时针方向旋转――定子各槽内导体的感应电动势也将随时间按正弦规律变化.当把电枢上各槽内导体按正弦规律变化的电势分别用矢量表示时,这些矢量构成一个辐射星形图.各槽内导体感应电动势在时间相位上互
差α电角度。
例如:2P=4,Z=24的槽电动势星形图为:
一般说,当P和Z有最大公约数t时,则有t个重合的槽电动势星形图。
7.相带划分:
每个极距内属于每相的槽数所占有的区域称为相带,用电角度表示,qα=相带。
第四章 交流绕组理论 _ 习题与解答 _
为
;在电枢绕组中所感应的电势频率为
;如 3 次谐波相电势有效值为 E3,
则线电势有效值为
;同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时,所产
生的 3 次谐波磁势表达式为
。三相绕组流过对称三相电流
时 3 次谐波磁势幅值为
。
答:
τ 3
,3f,0,
Fφ
3
cos
3
π τ
x cosωt ,0
10. ★某三相两极电机中,有一个表达式为δ=F COS(5ωt+ 7θS)的气隙磁势波,这表明:
;
由数学知:相量和总是小于(或等于)其代数和,即 Et( y<τ ) < Et( y=τ ) 及 Eq(q>1) < Eq(q=1) , 故
其比值 即 K y 及 K q 总是小于 1.
4. ★在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关?这些因
素中哪些是由构造决定的,哪些是由运行条件决定的?
绕组串联匝数有关,由构造决定;与频率、每极下磁通量有关,由运行条件决定。
6. ★★试从物理和数学意义上分析,为什么短距和分布绕组能削弱或消除高次谐波电动势?
答: 因谐波电动势 Eφν = 4.44 fν Nk pν kdν Φν ,欲要消除或削弱某次谐波电动势,只需使某次
谐波的短距系数 k pν 或分布系数 kdν 为零(或很小)即可。
τ。
答:ν −1 ν
5. ★三相对称绕组通过三相对称电流,顺时针相序(a-b-c-a),其中 ia = 10 sin ωt ,当 Ia=10A
时,三相基波合成磁势的幅值应位于
;当 Ia =-5A 时,其幅值位于
。
答:A 相绕组轴线处,B 相绕组轴线处。
6[1].1交流绕组的基本知识
pE q1
三、一相绕组电动势 对于双层绕组,一相绕组由2p个线圈组构成, 一相绕组的电动势为:
2p = × 4.44 fqN C k N 1Φ 1 E 1 = a a 2 pqN C = 4.44 f k N 1Φ 1 = 4.44 fNk N 1Φ 1 a
2 pE q1
三、一相绕组电动势 所以,一相绕组基波电动势的有效值为:
五、三相单层绕组 1.单层绕组的结构简图和展开图
五、三相单层绕组 2.单层等元件式绕组 例:一台电机的绕组为三相单层等元件式绕组,极对数 p=2,槽数Z=24,每相并联支路数a=1,试绘出其绕组展 开图。 解:(1)计算参数
Z 24 q= = =2 2pm 2 × 2 × 3
五、三相单层绕组 2.单层等元件式绕组 (2)各相带槽号分配表
第一对极区 相带 槽号 相带 槽号 A1 1,2 A2 13,14 Z1 3,4 Z2 15,16 B1 5,6 B2 17,18 X1 7,8 X2 19,20 C1 9,10 C2 21,22 Y1 11,12 Y2 23,24
第二对极区
五、三相单层绕组 2.单层等元件式绕组 (3)绕组展开图
一、线圈电动势
一、线圈电动势
一、线圈电动势
k y1
——基波短距系数表示短距线匝电 动势对应于整距线匝电动势所打的 折扣。
一个有NC匝的线圈电动势有效值为:
Et1 = 4.44 fN c k y1Φ1
二、线圈组电动势
二、线圈组电动势
Eq1 = kq1qEt1 = 4.44 fqN c k y1kq1Φ1 = 4.44 fqN c k N 1Φ1
E 1 = 4.44 fNk N 1Φ 1
2p 对于双层绕组:N = qN C a
分半同心式交流绕组及其特点_李保来
李保来 1964年9月生,1984年毕业于沈阳工业大学电机专业,高级工程师,主要从事电机的研究及设计开发工作。
分半同心式交流绕组及其特点汾西机器厂(030027) 李保来 辛元珍 摘要 介绍了一种新型的单层交流绕组,通过与传统单层绕组的对比,对该绕组的特点进行分析。
叙词 交流电机 绕组Half slot and Concentric A .C WindingFenx i M achinery Plant Li Baolai Xin YuanzhenAbstract:The paper introduces a new kind o f sing le-lay er A.C.winding and compares its characteristics with traditional sing le -lay er w inding .Key words :A .C .electric m achine W inding 1 引言交流电机的电枢绕组种类繁多,在功率较大的电机中多采用双层绕组,而单层绕组由于其下线容易,槽利用率高等优点,被广泛应用于小功率电机中。
通常单层绕组多为等元件绕组、交叉绕组、同心式绕组等形式,这些绕组普遍存在连接方式不灵活,最大并联支路数少等缺点,另外各种绕组还分别存在着端部用铜量大、端部交叉多不便绝缘等缺点,从而限制了单层绕组的应用和电机向不同电压、电流规格的扩展。
本文介绍一种新型的单层绕组,可有效克服上述传统单层绕组的缺点。
根据这种绕组的连接特点,姑且称之为分半同心式绕组。
2 分半同心式绕组及其连接规律由电机学原理可知,电机绕组是将各相的线圈边按电势相加的原则连接而成,绕组中感应电势的大小与各线圈边连接的先后次序无关,因此只要改变线圈边的连接次序即可得到不同形式的绕组。
分半同心式绕组也不例外,也是按电势相加的原则将各相的线圈边进行连接,只是连接方式和次序有所独特而已。
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一台变比为K=10的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励... 变压器负载运行时,原边和副边电流标幺值相等。 三相电力变压器磁势平衡方程为()
一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器,变比相等,... 要想得到最理想的电势,交流绕组应采用整距绕组。
一个整距线圈产生的磁动势波形为( )。 一台 50Hz的变压器接到60Hz的电网上,外加电压的大小不...
不管变压器饱和与否,其参数都是保持不变的。
变压器空载运行时原边加额定电压,由于绕组电阻r1很小,因此电... 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。 变压器负载运行时,原边和副边电流标幺值相等。
绕线式三相感应电动机,转子串电阻起动时( ) 相应于异步电动机的励磁电抗 Xm,在同步电机中有()。
异步电动机的空气隙越小,空载电流越小。 同步发电机并网时,发电机频率和电网频率要相同。 发电机和电网并联时,如发电机的频率f稍大于电网的频率f1,其... 异步电动机等效电路中的附加电阻(1-s)*r2'/s上消耗的... 同步发电机在过励时从电网吸收 ( ),产生( )电枢反应。
同步发电机并网时,发电机频率和电网频率要相同。 测定同步发电机的空载特性和短路特性时,如果转速降至0.95n...
同步发电机稳态运行时,若所带负载为感性cosφ =0.8,则其... 同步发电机并网时,发电机频率和电网频率要相同。
对称负载运行时,凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为( )。 一台同步发电机单机运行时,所谓改变其负载就是:()。 异步电机转子电流频率随着转速升高将( )
单相绕组的基波磁势是脉振磁势. 某三相异步电动机的工作电压较额定电压下降了10%,其转矩较额...
电机绕组的基本参数及常用名词术语
电机绕组的基本参数及常用名词术语一:绕组的基本参数1.机械角度与电气角度电机绕组分布铁心槽内时必须按一定规律嵌放与联接,才能输出对称的正弦交流电或产生旋转磁场。
除与其它一些参数有关外,反映各线圈和绕组间相对位置的规律时,我们还要用到电气用度这个概念。
从机械学中知道可以把圆等分成360°,这个360°就是平常所说的机械角度。
而在电工学中计量电磁关系的角度单位则叫做电气角度,它是将正弦交流电的每一周在横坐标上等分为360°,也就是导体空间经过一对磁极时在电磁上相应变化了360°电气角度。
因此,电气角度与机械角度在电机中的关系为:电气角度α=极对数xPx360°。
2.极距绕组的极距是指每磁极所占铁心圆周表面的距离。
一般常指电机铁心相邻两磁极中心所跨占的槽距,定子铁心以内圆气隙表面的槽距计算;转子则以铁心外圆气隙表面的槽距来计算。
通常极距有两种表示方法,一种是以长度表示;另一种则以槽数表示,习惯上以槽数表示的较多。
3.节距电机绕组每个线圈两元件边之间所跨占到的铁心槽数叫做节距,也称跨距。
当线圈元件节距等于极距对称为全距绕组;线圈元件节距小于极距时则称短距绕组;而当线圈元件节距大于极距时则称长距绕组。
由于短距绕组具有端部较短电磁线用料省和功率因数较高等许多优点,因而在应用较多的双层叠绕组中无一例外的都采用短距绕组。
4.绕组系数绕组系数是指交流分布绕组的短距系数和分布系数的乘积,即5.槽距角电机铁心两相邻槽之间的电气角度称为槽距角,通常用a表示,即6.相带相带就是指每相绕组在每一个磁极所占的区域,通常用电气角度或槽数表示。
如果将三相电机处在每一对磁极下的绕组分成六个区域则每极下三个。
由于槽距角α=360°P/Z如该电机为4极24槽故每相每区域的宽度为qα=Z/6P*360P/Z=60°,按这样分布绕嵌的绕组就称为60°相带绕组。
交流旋转电机分两大类
交流旋转电机分两大类:。
虽然异步电机和同步电 ,而6. l6. l. l , 因此对三相交流绕组提出以下一些基本要求:1)2) 在导体数一定时, 3)三相绕组对称,4)用铜量少、工艺简单,6· l ·2 交流绕组的分类1 ) 2)3)尽管交流统组的种类繁多,6· l ·3 1·电角度(或空问电角度)在电机理论中, ,导体中感应电动势就变化一个周波, 即360°电角度, ︒⨯360p 。
值得注意的是, 2.槽距角α構距角α =α式中,p 为极对数;1z 3.极距τ公式还可以用空间长度(pD 2π)或电角度(180°或π)来表示。
其中D 为电机定子内圆直径。
4.线圈节距y一个线圈两个有效边 (嵌入槽中的线圈边) 之间所跨的槽距, 称为节距 y, 它也用糟数表示 。
为使每个线圈获得尽可能大的电动势 (或磁动势),节距 y 应等于或接近于极距τ, 把τ=y 的绕组称为整距绕组,τ<y 的绕组称为短距绕组,τ>y 的称为长距绕组。
长距绕组和短距绕组具有相同的电磁性能, 且短距绕组的端部连线短, 能够节省用铜, 故一般使用短距绕组。
5.每极每相槽数q在交流电机中, 每极每相占有的平均槽数q 为公式式中,1m 为电机定子的相数。
6.相带在每个磁极下每相绕组所连续占有的电角度αq 称为绕组的相带。
由于每个磁极的电角度是︒180, 对三相绕组而言, 每相占有60°电角度, 故称为60°相带, 也有占120°电角度的,称为120°相带, 但三相交流电机大多采用60°相带绕组。
为了获得对称绕组,每极每相的槽数应相同。
1=q 的绕组称为集中绕组, 1>q 的绕组称为分布绕组。
q 等于整数的绕组称为整数糟绕组,中小型交流电机大多采用整数槽绕组; q 等于分数的绕组称为分数槽绕组, 分数槽绕组常用在大型水轮同步发电机和大型异步电动机中。
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杨向宇 2008-3
《电机学》第三篇 交流绕组的基本理论——绕组构成
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3. 交流绕组的基本要求
① 绕组产生的电动势(磁动势)接近正弦波。
② 三相绕组的基波电动势(磁动势)必须对称。
③ 在导体数一定时能获得较大的基波电动势(磁动势)。
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p 360 2 360 α1 20 Z 36
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3. 槽电动势星形图 各槽导体感应电动势大小相等,相邻槽导体电动势相 位差相同。将各槽导体电动势相量画在一起,组成一个 星形,称为槽电动势星形图。
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极距:一个磁极在铁心圆周 表面上所占的范围称为极距 ,用符号τ表示,通常以用槽 数或长度计。
Z 2 p ( 槽) πD (米) 2p
= (整距) y1 ( 短距) ( 长距)
y1
★ 各个线圈的感应电动势有效值相等 ★ 相邻线圈的感应电动势相位差为槽距电 角α1 ★ 单层绕组的线圈节距均为整距
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单层叠绕组A相展开图,并联支路数a=1。
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a=1
单层叠绕组三相展开图,并联支路数a=1。
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单层同心式绕组A相展开图,并联支路数a=1。
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电机学 Electric Machinery
(交流绕组—构成)
华南理工大学 电力学院 杨向宇 2008.4
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第十二章 交流绕组构成
交流绕组的基本要求
槽电动势星形图
三相单层绕组 三相双层绕组
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双层叠绕组展开图(y1=7, a=2)。
A 杨向宇 2008-3
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X
23Βιβλιοθήκη 双层叠绕组A相展开图(y1=7, a=2)。
★ 双层叠绕组每相有2p(极数)个线圈组,每相最 大并联支路数 amax = 2p
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线圈组 线圈组
线圈 线圈组:每相绕组中, 相邻的线圈串联在一起,称 为一个线圈组。一个线圈组中的线圈个数为每极每相 槽数q。
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并联支路数
每相的各个线圈 组的感应电动势有 效值相等,相位同 相或反相。采用串 并联方式形成a条 并联支路。 ★ 单层绕组每相最 大并联支路数 amax = p (极对数) a=2
电角度=p×机械角度
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5. 相带
①
120°相带 ② 60°相带
120°相带
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60°相带
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6. 每极每相槽数q
Z q 2mp
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m为交流绕组相数, 三相绕组,m=3。
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4. 电角度 磁密在空间为正弦分布,一对磁极便对应于一个 完整正弦波,相当于360°。如果磁极极对数是p,整 个圆周有p个完整正弦波,相当于p × 360°。从几何 的观点来看,整个圆周只有360°。 圆周的空间几何角度称为机械角度,而圆周上对 应于磁场分布的角度称为电工角度,简称为电角度。
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12.3 三相单层绕组
例:一台交流电机定子槽数Z=36,极数2p=4,并联 支路数a=1,试绘制三相单层绕组展开图。 步骤: ①画槽电动势星形图; ②分相; ③构成线圈; ④构成线圈组; ⑤画绕组展开图。
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12.2 槽电动势星形图
1. 槽距角α:相邻两槽之 间的机械角度。
360 α Z
Z为电机槽数
2. 槽距电角α1 :相邻两 槽中导体感应电动势的相 位差 。 p 360 α1 pα Z
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例图中:Z=36
360 360 α 10 Z 36
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12.4 三相双层绕组
例:一台交流电机定子槽数Z=36,极数2p=4,并联支 路数a =2, y1=7,试绘制三相双层叠绕组展开图。 步骤: ①画槽电动势星形图; ②分相; ③构成线圈; ④构成线圈组; ⑤画绕组展开图。
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线圈:在电机制造过程中,构成交流绕组的基本单 元一般不是导体而是线圈。线圈是串联好的两根导 体或多根导体,相应地称为单匝线圈或多匝线圈 。
y1
(a)单匝线圈 (b) 多匝线圈 (c) 多匝线圈简易画法
节距:一个线圈的两个有效边在铁心圆周表面上所跨 的距离称为节距,用符号y1表示,一般以槽数计。
12.1 交流绕组的基本要求
1. 交流电机的简单工作原理 导体感应电动势
① ② ③ ④
大小 波形 频率 三相对称性
导体 交流绕组
同步发电机原理结构示意图
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2. 导体感应电动势
① ② ③ ④
大小 波形 频率 三相对称性
ec B(θ)lv Bmlv sin θ Bmlv sin ωt Bmlv sin 2πft pn1 f 60