13交流绕组电动势-复习-2006
第13章交流电机绕组电动势(2)
第二节三相单层集中整距绕组
三相:A、B、C
单层:每槽中只放一个线圈边
集中:每一相只有一个线圈
整距:线圈的节距等于一个极距
一相绕组构成
1根导体单匝线圈(两根导体)
多匝线圈相绕组
名词解释
极距τ:定子内表面用长度表示的每极所占空
间距离,可以用所跨槽数表示,也可
以用所占空间电角度表示。
空间电角度α :把一对主磁极表面占的空间距离用空间
电角度表示,定义为360°空间电角度。
线圈节距y 1:
一个线圈的两个线圈边间沿定子内表面间的距离。
1. 一根导体感应电动势
不考虑电机气隙磁场沿轴向方向磁场的变化,取任意横截面上的二维磁场进行研究。
链接定子铁心
展开动画
把导体所在处沿轴向剖
开,把电机定、转子展开成
一直线,在转子表面上放上
直角坐标,并让它随着转子
一起转动。
以两个极分界处
为坐标原点,纵坐标代表气
隙磁密的大小,横坐标代表
气隙中离原点的距离,用空
间电角度α表示。
基波磁场在一根导体中感应的电势链接导体感应电势动画
2. 整距线匝感应电动势
链接1对极电机
线匝感应电势动画
3. 整距线圈感应电动势
一个线圈有W
k 匝线匝串联构成,其基波电动
势有效值为:
E k1=4.44fN kφ1
4.三相单层集中整距绕组三相绕组的结构特点
链接动画1
链接动画2
链接动画3
链接动画4
2极与4极电机三相绕组的空间分布链接动画。
电机学-交流绕组和电动势
§8-1 交流绕组的基本概念
➢交流绕组的定义
感应交流电的绕组叫交流绕组
同步电机电枢绕组和异步电机定子、转子绕组结构相同, 因此统称为“交流电机绕组”,简称为交流绕组。
交流电机的绕组和电动势
§8-1 交流绕组的基本概念
➢对交流绕组的要求 1)良好的导电性能; 2)一定导体数下,获得较大的基波电动势和基波磁动势; 3)在三相绕组中,对基波而言,三相电动势必须对称,即三相 的幅值相等而相位互差120度电角度,并且三相的阻抗也要求相 等; 4)电动势和磁动势波形力求接近正弦波,为此要求电动势和磁 动势中的谐波分量尽量小; 5)用铜量少,绝缘性能和机械强度可靠,散热条件好; 6)制造工艺简单,检修方便。
8
9
10
S2
11 12 13
A
18
17 16 15 14
动势最大,应将第一个N极下的7、8槽也划
Y
24 12
13 1
14 2
归A相,作为X相带。因为7、8槽与l、2槽
23 11
Z 3 15
相隔一个极距,它们可分别构成整距线圈,
22 10
4 16
第二对极下13、14槽为A相带,19、20槽则 C
为X相带。
§8-2 三相单层绕组
➢三相单层集中整距绕组
槽电势星形图:连成的绕组能否得到三
1
相对称电动势呢?可以作三相绕组电动
势相量的方法来说明。因槽间角 1 60 6 电角度,若规定导体电动势穿进纸面为
60°
2
正,则图8- 4(a)所示瞬间1槽导体电动势
为正的最大,当转子转过 1角后,2槽导
体电动势才最大,因此2槽导体电动势落 5
电机学交流绕组知识点
交流绕组部分(感应电动势和磁动势)习题1.谐波电动势对电机运行有何影响?为什么同步发电机定子绕组采用星型接法?谐波电动势使电机的电动势波形非正弦,产生谐波转矩和附加损耗。
为了消除3次谐波,同步电机定子绕组采用星形接法。
(三相交流电流中,各相基波电动势相位差为120度,而各相的三次谐波电动势相位差为360度,即为同相。
同理,3的倍数的各奇次谐波也为同相位。
这样接成星形时,在线电动势中不可能出现3次和3的倍数奇次谐波电动势。
当三相绕组接成三角形,3次及3的倍数奇次谐波电动势在闭合的三角形电路中被短路而形成环流,引起附加铜损耗,虽然这时只残留微少的电压降,线电动势中仍不出现这类谐波。
因此多采用星形连接。
)2.为什么交流绕组的磁动势,既是时间函数又是空间函数?用单相绕组基波磁动势来说明。
交流绕组的电流是随时间而变化的正弦函数。
磁动势为空间函数,磁场在空间分布。
(见练习题书P.121)3.脉动磁动势和旋转磁动势有什么关系?脉动磁动势可以分解为两个旋转磁动势分量,每个旋转磁动势分量的振幅为脉动磁动势振幅的一半,旋转速度相同,但旋转方向相反。
(分解的表达式见笔记p.3)。
等式左边为脉动磁动势,等式右边第一项为正向旋转磁动势,在空间按正弦规律分布,幅值不变,幅值位置在wt-x=0处,随时间变化,磁动势波在空间移动,移动的速度为w,所以是旋转磁动势。
等式右边第二项为负向旋转磁动势。
4.产生圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有何不同?m相对称电流流入m相对称绕组时,产生圆形旋转磁动势。
m相不对称电流流入m相对称绕组,或者m相对称电流流入m相不对称绕组时,产生椭圆形旋转磁动势。
5.如果不考虑谐波分量,在任一瞬间,脉动磁动势的空间分布是怎样的?圆形旋转磁动势的空间分布是怎样的?椭圆形旋转磁动势在空间分布是怎样的?如果观察一瞬间,能否区别该磁动势是脉动磁动势、圆形旋转磁动势或椭圆形旋转磁动势?如果不考虑谐波分量,在任一瞬间,脉动磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势在空间分布均为正弦波,故不能区别三种磁动势。
交流电机绕组的基本理论
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
τ τ τ
y1 =τ 整距线圈
y1
y1 <τ 短距线圈
y1
y1 >τ 长距线圈
y1
01
0203Leabharlann 2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
分类:按照线圈的形状和端部连接方法的不同,三相单层绕组主要可分为链式、同心式和交叉式等型式。
单层绕组: 三相交流绕组由于每槽中只包含一个线圈边,所以其线圈数为槽数的一半。三相单层绕组比较适合于10KW以下的小型交流异步电机中,很少在大、中型电机中采用。
极对
各相槽号
A
Z
B
X
C
Y
第一对极
1, 2, 3
4, 5, 6
7, 8, 9
10,11,12
13,14,15
16,17,18
第二对极
19,20,21
22,23,24
25,26,27
28,29,30
31,32,33
34,35,36
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
线圈组的串并连接
2006年3月20日星期一
2006年3月20日星期一
交流电机
武汉大学电气工程学院应黎明
发电机定子
2006年3月20日星期一
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汽轮发电机转子
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
2006年3月20日星期一
武汉大学电气工程学院应黎明
武汉大学电气工程学院应黎明
同步电机
交流电机的绕组和电动势(3)
A
X
(2)当q为奇数,每个相带的槽不能均分。
举例:Z=36,2p=4,m=3。(q=3)
槽号 相带 第一对极 第二对极
A 1,2,3 19,20,21
Z 4,5,6 22,23,24
B 7,8,9 25,26,27
X 10,11,12 28,29,30
C 13,14,15 31,32,33
Y 16,17,18 34,35,36
特点:两个线圈的节距不相等,同一相线圈端部不交叠,布
置和嵌线方便,常用于小型两极异步电机。
4)交叉式绕组: 欲将电机绕组连成链式结构:
(1)当q=偶数,可把每个相带的槽分成两半连成链式绕组。
S1
N1
S2
N2
AZ B X CY A Z B XC Y
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
S1
N1
S2
N2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1 2
头
尾头
尾头
尾头
尾
A
X
三相单层交叉式绕组展开图(A相)
每对极下依次按“二大一小”交叉排列,这种绕组称为单层
N1
S2
N2
AZ B
XC Y AZ B XC Y
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ZA
B
C
X
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)
正弦磁场下交流绕组的感应电动势
正弦磁场下交流绕组的感应电动势
气隙磁场按正弦规律分布时,同步速旋转的磁场在定子绕组中感应电动势。
导体感应电动势――线圈电动势――分布绕组电动势――相电动势。
一、基波电动势:
1、导体电动势Ec1:
在正弦分布磁场下,导体电动势为一正弦波。
电动势用有效值表示。
2、线圈电动势Ey1:
3、分布绕组电动势Eq1:
4、相电动势E:
将一相所串联的分布绕组电动势相加得一相电动势。
二、谐波电动势:
计算方法与基波类似。
V次谐波磁场的极对数为基波的v倍,极距为基波的1/v倍。
定子绕组感应电动势的频率为基波频率的v倍。
谐波电动势有效值为:
三、总的相电动势有效值为:
气隙磁场在转子绕组内也感应电动势,分为主磁通感应电动势和漏磁通感应电动势,其计算的方法与定子内感应电动势的计算相同。
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
东南大学 电气工程学院
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。
东南大学 电气工程学院
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
东南大学 电气工程学院
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
第四章交流绕组及其电动势和磁动势详解
2 Bav B1
Bav :平均磁密
f f E1 B1 2f B1l Bav l 1 2.22 f1 2 2 2 2
l f 2
E1 2.22 f1
1 :一极下磁通量
整距线圈的感应电动势Ec1 y1 则线圈的一根导体位于N极下最大磁密处时,另一根 导体恰好处于S极下的最大磁密处。所以两导体感应电势瞬时值总 是大小相等,方向相反,设线圈匝数Nc,则整距线圈的电势为
节距 线圈两边所跨定子圆周上的距离,用y1表示,y1应接近极距τ
=整距 Q y1 短距 = 2p 长距
槽距角 相邻两槽间的电角度
p 3600 Q
每极每相槽数
Q : 定子槽数
Q m:相数 p:极对数 q 2 pm 即每一个极下每相所占的槽数
2.1 槽电势星形图和相带划分
11 13 15 17 19 21
A
图4-8
X
单层链式绕组中A相的展开图 (2p=6,Q=36)
这种绕组主要用在q=偶数的小型四极、六极感应电动机中。如q 为奇数,则一个相带内的槽数无法均分为二,必须出现一边多, 一边少的情况。因而线圈的节距不会一样,此时采用交叉式绕组。
交叉式绕组 主要用于q=奇数的小型四极、六极电机中,采用不等距线圈。 三相四极36槽定子,绘制交叉式绕组展开图
E E 2E 4.44 fN E c1 1 1 1 c 1
短距线圈的电动势,节距因数 短距线圈的节距y1<τ,用电角度表示时
y1
180
E E E c1 1 1
180 y1 Ec1( N c 1 ) 2 E1 cos 2 E1 sin 90 2 y1 4.44 f sin 90 4.44 fk p1
交流绕组的电动势和磁动势
三相对称绕组在一对磁极中相带具有什么分布规律?
课程导入
课程导入
A-Z-B-X-C-Y
课程讲解
课程总结
课后作业
2023年4月25日星期二11时0分23秒
课程导入
课程导入
旋转磁场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
1、机械旋转磁场
课程讲解
通过原动机拖动磁极旋转可以产生机械旋转磁场。
课程导入
课程讲解
课程总结
课后作业
用图解法分析——不同时刻三相合成磁动势
三相对称绕组通入三相对称电流,产生的
课程导入
基波合成磁动势是一个幅值恒定不变的圆
形旋转磁动势,它有以下主要性质:
课程讲解
(1)幅值是单相脉动磁动势最大幅值的3/2倍。
课后作业
Bm——磁通密度的最大值
Bav——正弦分布磁通密度的平均值, Bav=
2 Bm
一根导体电动势的有效值与电动势的频率和每极磁通量成正比,频率一定时,电动势
仅与每极磁通量的大小成正比。
二、线圈中的感应电动势
课程导入
1、整距线圈的电动势
课程讲解
课程总结
c1
E t Ec1-Ec2
Et
E c1 2.22 fΦ1
ky1 sin
y1
90
采用短距线圈主要为了削弱高次谐波,从而改善波形。
c2
三、线圈组的电动势
2、分布绕组
课程讲解
课程总结
课后作业
E q 4.44fqk y1Φ1
S
q个线圈为集中绕组
N
课程导入
S
N
1、集中绕组
交流电机绕组及其感应电动势解读
交流绕组
•每极每相槽数q 每个极面下每相占有的槽数。已知总槽数Z、极对数p 和相数m为,则
Z q 2 pm
q>1——分布绕组 整数槽绕组——q为整数 分数槽绕组——q为分数
•槽距角 相邻两槽之间的电角度
p * 360 Z
交流绕组
•极距τ
相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离 几何尺寸——每极所对应的定子内圆弧长
• 分析导体a
v 2 p
n 60
t=0时,Ba=0,ea=Balv
ea=Balv= Bmlvsinωt
m
2
经过时间t,转动了ωt,Ba=Bmsinωt,
Bml
pn f 60
Bmlv pn 有效值 Ea 2 Bml 2.22 fm 60 2
绕组感应电动势
•整距线圈 导体a’与导体a相距一个极距,即180°电角 度, e B lv sin(t 180)
Eq 2 R sin Ec 2 R sin
q 2 2
绕组感应电动势
分布因数 kd——元件组各电势的相量和与代数 和的比值 E sin qa
kd
q
qEc
2
q sin a 2
绕组因数kN=kdkp,反映分布和短距对电势的影响 q sin 2 kd k p cos 2
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=30°,极距=Z/2p=24/4=6
极 对 相 带 c’ a’ b’ a b c 1,2 3,4 5,6 7,8 9,10 11,12 13,14 15,16 17,18 19,20 21,22 23,24
第一对极 第二对极
交流电机的绕组电动势和磁动势习题答案
第三篇 交流绕组的电动势和磁动势一、填空题:1. 已知一台三相交流电机,Q =36,2p =4,采用双层短距叠绕组,y 1=5/6τ,则绕组的每极每相槽数q =__________,槽距角α=__________,基波节距因数K p 1=__________,基波分布因数K d 1=__________,绕组基波因数k dp 1=__________。
已知三相交流电机,Q =54,2p =6,绕组为三相双层叠绕组,其q = 槽,τ= 槽,若y 1=7/9τ,则k p 1= ,k d 1= ,k dp 1=__________。
3;20︒;0.9659;0.9659;0.9333;9;0.9397;0.9659;0.9082. 单相绕组通以正弦电流产生 磁动势,其基波磁动势最大幅值为F φ1= ,波幅位于 。
脉振;119.0dp k pI N ;该相绕组的轴线上 3. 单层分布绕组每相有 个线圈组,每个线圈组由 个线圈串联而成,最大并联支路数a max = ,每相串联匝数N 1= 。
双层分布绕组每相有 个线圈组,每个线圈组由 个线圈串联而成,最大并联支路数a max = ,每相串联匝数N 1= 。
p ; q ;p ;1k pqN N a= 2p ; q ;2p ;12k pqN N a =4. 一个整距线圈的两个有效边,在空间相距的电角度为_______,若电机的极对数为p ,则在空间相距的机械角度为_______。
180︒;180p︒ 5. 一个在空间作余弦分布的脉振磁动势可以分解为两个旋转磁动势,两个磁动势的幅值为原脉振磁动势最大振幅的_________,转速相等,均为n 1=_________,转向_________。
一半;160f p;相反 6. 一个三相对称交流绕组,2p =2,通入f =50Hz 的三相对称交流电流,其合成基波磁动势为 ,其幅值 F 1= ,转速n 1= 。
圆形旋转磁动势;111.35dp N Ik ;3000/min r7. 若消除相电动势中的v 次谐波,在采用短距方法时,应使线圈节距y 1= τ。
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
电机学习题集及答案
原方额定线电流及相电流,副方额定线电流;
如原方每相扰组有960匝,文副方每相绕组有几匝?每匝的感应电动势为多少?
如铁心中磁密最大值为1.4T,求铁心截面积;
如在额定运行情况下绕组中电流密度为3A/ ,求原、副绕组各应有的导线截面积。
(a) (b)
(c)(d)
图12
3变压器原、副边匝数比 / =3.5/1.5,已知i1=10sin tA,写出图13(a)、(b)两种情况下副边电流i2的表达式(忽略激磁电流)。
图13
习题六变压器的负载运行
一思考题
1何谓标幺值?在变压器中如何选区基准值?选额定制作为标值有什么好处?工程分析计算为什么常用标幺值?
6 Figure 16 shows a D,d bank of 2400:240-volt transforms. Thesecond Ariesab,bc,ca have
center taps p,q,r. Neglect leakage-impedance voltage drops, and assumed rated primary impressed voltage. With secondary voltage Vabas reference phasor draw a phasordiagramshowing voltage ab,bc,ca,pq,qr,rp,ap,bp,cp. Find the magnitudes of these voltages.
(a)What is the magnitude of the current?
(b)What voltage is induced in the closed loop?
电机学-交流绕组电动势与磁动势
Ec1
y1 90
2E1k p1
4.44 fk p1Φ1
3、多匝线圈电动势 EC1(Nc 1) 4.44 fN ckp1Φ1
33
第三章 交流电机的绕组及其电动势与磁动势
3.3.3线圈组电动势和分布因数
Ec3 Eq1
αα
Ec1 Ec2 Ec3
E c 2
q α
αα
E c1
R
Eq1
电动势相量图
q=3的线圈组
为了使每个线圈 获得最大的电动 势,线圈的节距
应接近极距
1234567 8
A
X
10
第三章 交流电机的绕组及其电动势与磁动势
3.2.2交流绕组的基本概念
5、槽距角
相邻两槽之间的电角度为槽距角(α)
= p 360
Q
6、每极每相槽数
Q为定子槽数
每一个磁极下每一相绕组所占的平均槽数称为每极每相槽数(q)
f pn 60
单位为Hz。
7
第三章 交流电机的绕组及其电动势与磁动势
3.2.2交流绕组的基本概念
2、极距
相邻两个磁极轴线之间沿定子内圆周的距离称为极距
用电角度表示 为180
Y S C×
X
C× S×
Y
B× N
Z
用槽数表示 用长度表示
Q
2p
D
2p
A
×X A
A
Z
Y
×
ZN B
N×
B
×S
×
C
X
Q为定子槽数
双层有叠绕组,波绕组
6
第三章 交流电机的绕组及其电动势与磁动势
3.2.2交流绕组的基本概念
1、电角度
交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
Eq1 Ey1
2
sin
qEy1
2
sin
qEy1kq1
2
2
sin q
kq1
q
2
sin
2
--绕组的分布因数
二、线圈组的感应电动势
Eq1 qE k y1 q1
Ey( y ) 4.44 f1N yk y11
一个线圈组电动势的有效值为:
Eq( y ) 4.44 f1qN ykq1ky11 4.44 f1(qN y )k11
设短距线圈的节距缩短的角度为 y1 :
1
t
t N y B1mLr sintd (t) N y B1mLr
cost t t
N yB1mLr cos t cost
1
Ny
B1m Lr
6.2 交流电机电枢绕组
分类:
(1)按相数: 分为单相、两相、三相及多相绕组。
(2)按槽内层数: 分为单层和双层绕组。 单层绕组又可分为链式、交叉式和同心式绕组; 双层绕组又可分为叠绕组和波绕组。
(3)按每极每相槽数: 分为整数槽和分数槽绕组。
6.2 交流电机电枢绕组
6.2 交流电机电枢绕组
三相六极异步电动机,额定频率50Hz。已 知定子槽数36,绕组为单层整距分布绕组, 每相两条支路,每个线圈的匝数为40匝, 每相绕组的基波感应电势为200V,求每极 磁通量。
q Q 36 2 p 360 0 3 360 0 300
2 pm 2 3 3
交流电机电枢绕组的 电动势与磁通势
电枢
是电机中机电能量转换的关键部分。 直流电机电枢:转子 交流电机电枢:定子
改善交流绕组电动势波形的方法
改善交流绕组电动势波形的方法概述交流绕组电动势波形在电力系统中起着至关重要的作用。
然而,由于各种因素的影响,如故障和噪声,交流绕组电动势波形可能存在失真和不稳定性。
为了提高波形的质量和稳定性,本文将探讨一些改善交流绕组电动势波形的方法。
优化绕组设计使用合适的绕组材料选择合适的绕组材料是优化绕组设计的首要考虑因素。
绕组材料应具有良好的导电性和绝缘性能,以减少电流的阻抗和电磁干扰的影响。
常见的绕组材料包括铜和铝,它们具有良好的导电性能。
此外,合适的绝缘材料如绝缘漆和纤维玻璃带也应该被使用,以防止绕组之间的电流短路和绝缘击穿。
优化绕组结构绕组结构的优化对于改善交流绕组电动势波形至关重要。
合理选择绕组的层间距、绕组方向和绕组密度等参数,可以减少谐波分量的产生和干扰,使得电动势波形更加接近理想的正弦波。
抑制电磁干扰使用屏蔽层在交流绕组设计中,添加屏蔽层是一种有效的减少电磁干扰的方法。
屏蔽层可以降低周围电磁场对绕组的干扰和相互作用,使得交流绕组电动势波形更加稳定。
常见的屏蔽层包括屏蔽罩和金属箔,它们可以有效地隔离绕组内部和外部的电磁干扰。
减少谐波分量谐波分量是交流绕组电动势波形中常见的失真因素之一。
为了减少谐波分量的影响,可以采取以下几种措施:1.使用滤波器:在交流绕组电路中添加合适的滤波器可以有效降低谐波分量的干扰。
2.优化绕组结构:合理选择绕组结构可以减少谐波分量的产生和传播。
3.使用磁屏蔽材料:磁屏蔽材料可以有效抑制磁场的泄漏和相互干扰,减少谐波分量的影响。
检测和校正使用合适的检测设备为了改善交流绕组电动势波形,合适的检测设备非常关键。
使用高精度的电压和电流测量设备可以准确地检测交流绕组电动势波形的形状和参数,从而有针对性地进行校正。
校正失真波形校正失真波形是改善交流绕组电动势波形的一种重要方法。
校正失真波形可以采取以下几种方式:1.采用数字信号处理技术:使用数字滤波器和数学算法对失真波形进行实时校正。
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1一根导体的电动势
第5章交流电机的绕组和电动势
旋转的气隙磁场(磁通密度)
(基波、谐波)导体构成整距线匝、线圈
(基波、谐波)
整距线圈电动势与导体电动势的关系
整距线圈构成三相绕组单层集中整距绕组的缺点改善电动势波形的方法:
分布,短距(双层)
分布线圈组
与集中线圈
电动势关系:短距线圈与整距线圈
k d k p
n 1B δ
f E
(相位关系)2
z 一些重要概念和结论
单层绕组与双层绕组的异同
单层绕组:每个极下一个极相组(q 个线圈)
相同点:分布绕组;线圈间只能串联,线圈组间可并联。
主要不同点:
每对极下一个线圈组(q 个线圈)
双层绕组:max(a )=p ,线圈数=Q /2,N 1=
相邻线圈组间同向联结
max(a )=2p ,线圈数=Q ,N 1=
相邻极相组间反向联结不能任意短距(通常为整距)
可以任意短距
K
pqN a
K
2pqN a
相电动势差一倍?
3z 一些重要概念和结论
分布、短距具有削弱电动势谐波的作用
例如:Q =60,2p =4
603254Q q pm =
==×,d1512sin
20.956sin
2si 7125s n 2in 2q k q αα
=
×°
=
=°360216060
32p Q α°
=×=°=°d 12sin sin 555
220.212sin 5sin 22
55q k q αα×°=
==×°
5d7
0.1067
k =−p15πsin 0.96596πin 2s 2k y
===p π5π
sin sin 262
0.2588
55k y ==×
=5
p π
sin 0.25882
7k y
==7双层,y =5/6 时
三相60°相带α=60°/q 4
z 一些重要概念和结论
问题
为什么交流电机大多数采用双层绕组?
采用分布短距时,是否需要考虑如何消除3次谐波?要消除特定次数的谐波,绕组节距应如何选取:
5次,7次,5次和7次,11次和13次单层绕组和双层绕组的电动势星形相量图有何异同?交流电机定子两个槽中导体的电动势有何关系?两个线圈、两个线圈组的呢?
(是否能采用分布来消除特定次数的谐波?)。