6.4交流绕组及其电动势

式中KN1= Ky1Kq1称为绕组系数，它计及由于短 距和分布引起线圈组电动势减小的程度。
3、相电动势和线电动势：
在多极电机中每相绕组均由处于不同极下一系列线 圈组构成，这些线圈组既可串联，也可并联。此时 绕组的相电动势等于此相每一并联支路所串联的线 圈组电动势之和。
p 2p Eφ 1 = 4.44 Nk N 1 fφ1 式中 N = qN c (单层）或 N = qNc (双层） a a 相电动势 E φ 1求出来以后，则线电动 势为 El1 = 3 Eφ 1
pv nv vpn fv = = = vf1 60 60
１.磁场非正弦分布引起的谐波电动 势的影响：
由于电机磁极磁场非正弦分布所引起的发电机定子 绕组电动势的高次谐波，产生了许多不良的影响， 例如：（1）使发电机电动势波形变坏；（2）使 电机本身的附加损耗增加，效率降低，温升增高； （3）使输电线上的线损增加，并对邻近的通信线 路或电子装置产生干扰；（4）可能引起输电线路 的电感和电容发生谐振，产生过电压；（5）使感 应电机产生附加损耗和附加转矩，影响其运行性 能。
2.削弱电动势中的高次谐波，使电动势波形 接近于正弦的方法有
（1）使气隙磁场沿电枢表面的分布尽量接近正弦 波形。 （2）用三相对称绕组的Y联结来消除线电动势中 的3次及其倍数次奇次谐波电动势。 3 （3）用短距绕组来削弱高次谐波电动势。 （4）采用分布绕组削弱高次谐波电动势。 （5）采用斜槽或分数槽绕组削弱齿谐波电动势。 削弱齿谐波电动势的方法主要有：①用斜槽削弱 齿谐波电动势。 ②采用分数槽绕组
二、绕组的感应电动势
１.线圈内的电动势
线圈的短距系数ky1 短距系数总是小于1。
ky1 =
Et1( y1<τ ) Et1( y1=τ )
y1 π = sin τ 2
2.线圈组电动势和分布系数：
qα Eq1 = AB = 2R sin 2
若为q个集中线圈,则电 势为一个线圈的q倍:
两者间相差Kq1倍
三、非正弦分布磁场下电动势中的高 次 谐波及其削弱方法
磁极磁场非正弦分布所引起的谐波电动势： 一般在同步电机中，磁极磁场不可能为正弦 波。应用傅立叶级数将其分解可得到基波和一 系列奇次谐波，对于第v次谐波磁场，其极对数 为基波的v倍，而极距则为基波的1/v。谐波磁 场随转子旋转而形成旋转磁场，其转速与基波 相同，均为转子的转速n。因此谐波磁场在定子 绕组中感应电动势的频率为
qα sin 2 = qE K Eq1 = qEc1 y1 q1 α q sin 2
k q1 =
E q1 ( q 个分布线圈的合成电动 qE （ q 个集中线圈的合成电动 y1
势）
= 势） q sin α 2
sin
qα 2
线圈组电动势的有效值为
Eq1=4.44qNcKy1Hale Waihona Puke q1fΦ1=4.44qNcKN1fΦ1
作业：
P95—7
6.4交流绕组的电动势
一、影响交流绕组电动势波形非正弦的原因： 若要求绕组中的感应电动势随时间作正弦变化，这 就要求电机气隙中磁场沿空间为正弦分布。 要得到完全严格的正弦波磁场很难实现：
可见，无论是因为磁极的 形状，还是因为励磁绕组 的分布都不可能确保磁场 严格按照正弦规律分布， 即绕组的感应电势不一定 呈正弦波，其中将可能存 在有高次谐波分量。