电机与拖动基础第六章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势(第一部分)汇编

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第六章交流电动机电枢绕组的电动势与磁通势

根据规定的参考方向短距绕组的基波电动势相量为图66短距线圈基波电动势交流电机电枢绕组的电动势与磁通势61261交流电机电枢绕组的电动势短距绕组电动势和短矩系数绕组节距用y1y槽数表示也可用电角度r表示sin44交流电机电枢绕组的电动势与磁通势61361交流电机电枢绕组的电动势由此可见显然1即采用短矩绕组后基波电动势将有所减小但通过适当地选择节距可以在基波电动势减小不多的情况下大大削弱某些谐波电动势从而有效地改善电动势波形
1 1
11Βιβλιοθήκη 6.17第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
6.1 交流电机电枢绕组的电动势
2p p qN y 和 qN y 分别表示双层绕组和单层绕组每条支路以上两式中 a a 的串联匝数，统一用有效匝数N1表示，这样就可得到绕组相电动势的一般公式
E 4.44 f1 N11kN
6.9
图6.5 整距线匝感应基波电动势
第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
6.1 交流电机电枢绕组的电动势
一个线匝的基波用eT表示，它的参考方向如图6.5(C)所示。eT与 e 、 e X A 之间的关系为 e e e
T A X
如果用相量表示，则为
ET E A E X

E y ( y1 ) E y ( y1 )
显然， k P＜1，即采用短矩绕组后基波电动势将有所减小，但通过适当地选择节距可以在基波电动势减小不多的情况下，大大削弱某些谐波电动势，从而有效地改善电动势波形。对于整矩绕组可以看成短距在 k P =1的一种特例。短距系数的物理含义是：由于绕组短距后，两绕组边中感应电动势不再相等。求绕组电动势时不能像整矩绕组那样代数相加，而是相量相加，也就是把绕组看成是整距后所求绕组电动势再做折算。

电机拖动基础交流电动机电枢电势与磁通

B
Bm
0
2
A A
X X
N
S
eT
eA A
X eX j
头
尾
EX
EA
ET
6.1.3 整距线圈的电动势
❖ 一个线圈由Wy匝串联而成。 ❖ 线圈两边的距离y1叫节距，用空间电角度表示； ❖ y1=π(即y1=τ)的线圈是整距线圈； ❖ y1<π(即y1<τ)的线圈是短距线圈； ❖ y1>π(即y1>τ)的线圈是长距线圈。
2
f pn (Hz) 60
① 若当磁场转速为 n 时，可知电枢绕组中感应电动势的频率为 f；
② 若当已知电枢三相对称绕组中电流频率为 f 时，产生的旋
转磁场转速为n，称为同步转速。
(4) 单根导体感应电动势的有效值
感应电动势最大值Εm
Βm lv
π 2
2 π
Βm
l 2f
πfΒαv lτ
B
Bm
0
A A X X
2
eT
eA A
X eX
y1 y
头
尾
j
N
Ey EA EX
S 基波短距系数
EX
Ey
y1 EA
E y 2EA sin y 2 4.44 fWy sin y 2 4.44 fWyk y
6.1.5 整距分布线圈组的电动势
❖ 为了充分利用电机定子内圆空间，定子上不止放一个线圈，而是放 n 个线圈，且均匀地分布在定子内表面的槽里。
第三步：按60°相带法分相
Y
35 36
C
34
33 16 15
17
18
19 1
A
20

交流电机电枢绕组的电动势与磁通势

B
Z A
X Y
C C
Y
X
A
Z
B
二、交流绕组的排列和联接
3、确定相带每个极距内有一个组，每个组内含有的槽数即为每极每相槽数 q Q1 2 pm 2 。每个极距内属于同相槽所占有的区域称为“相带”。可见，每个相带为60度电角度。 4、画定子槽的展开图
1 23 4 56
910 17 21 15 13 18 22 14 16 19 23 11 12 20 24

Bm L

相电动势求出以后，根据星形或三角形的接法，可以求出线电动势。

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 36 q 2 2 pm 2 3 3
1三相基波合成磁动势是一个旋转磁动势转速为同步转速旋转方向决定于电流的相序即从超前电流相转到滞后电流相二三相绕组的磁动势旋转磁动势当对称三相绕组中通过对称三相电流时所建立的三相基波合成磁动势的性质如下
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

交流电机电枢绕组的要求
能感应出有一定大小而波形为正弦的电动势三相电机：三相电动势对称因此，电枢绕组每一个线圈除了有一定的匝数
外，还要在定子内圆空间按一定的规律分布与连接。安排绕组时，既能满足电动势要求，又能满足绕组产生磁通势的要求。
6.1 交流电机电枢绕组的电动势
本节讨论：由正弦分布、以同步转速旋转的旋转磁场在定子绕组中所感应产生的电动势。

6.交流电机电枢绕组的电动势和磁动势

t 60
60f n0 (转 /分） p
Im
i A i B iC
t
8-15
如果是两对极旋转磁场的转速为n=60f/2，即绕组中电流变化一周，也就是时间相位上变化了3600（电角度）时，旋转磁场在空间转过半圈，即旋转了1800（机械角度）。如果是p对极，旋转磁场的转速为
Байду номын сангаас
60f n0 (转 /分） p
Im
i A i B iC
t
n 60 f ( 转 / 分） 0
n0
Y C
N
A Z B X Y CS
60
A
Z N B X
Y
C
N
A
Z B
X
S
S
8-14
极对数和转速的关系
A
Y'
Z

A
30
B
C'
X'
N
C ' S
X'
X

Z N
n0
X
S

S
N
A'
B'
C
Y
ZN '
C S
Z'
t 0
A'
• 串联与并联：电势相
加原则。 •最大并联支路数a＝p 。
8-27
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Y接法；
8-28
8-29
4）三相双层绕组
构造方法和步骤（举例：Q=24,2p=4,整距,m=3) • 绕制一个三相四极24槽的双层叠绕组
（1）计算极距
Z 24 6 2p 22

电机与电力拖动基础(全)

电机与电力拖动基础(全)
电路
由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路称为电路。电路导通叫做通路，只有通路才有电流通过。电路在某一处位置断开，叫做断路或开路。
电源之间没有负载而是直接接通叫做短路。短路是绝对不允许的，这样会导致用电器及电源的损坏。
自锁电路
目录
❖第一章直流电机原理 ❖第二章电力拖动系统的动力学基础 ❖第三章直流电动机的电力拖动 ❖第四章变压器 ❖第五章三相异步电动机原理 ❖第六章三相异步电动机的电力拖动 ❖第七章同步电动机 ❖第八章控制电机 ❖第九章电力拖动系统中电动机的选择
何中性线处的导体上. 2.绕组只画一层,都在电枢表面上. 3.电流方向以电刷为分界线. 4.电枢磁场以电刷为极轴线,电刷处磁势最强,主磁极的极轴线处
⊕⊙⊕⊙⊕⊙S⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕N⊙⊕⊕⊙⊙
电枢磁势为零.电枢磁势与主磁极
磁势正交,称交轴电枢磁势 .
把电枢圆周从电刷处切开展成直线并以主磁极轴线与电枢表面的交点为空间坐标的起点,这点的电枢磁动势为零. 电枢磁动势沿空间的分布: 电枢线负荷--- 电枢圆周表面单位
3、学习方法：要注意它既有基础理论的学习，又有结合工程实际综合应用的性质。要逐渐地培养学员的工程观
点，掌握工程问题的处理方法。
第一章直流电机原理
1.1 直流电机的用途、结构及工作原理
一、直流电机的用途
1.直流电动机的用途:在工业生产中,利用电动机的轴上转矩拖动生产机械,对产品进行加工.
2.直流发电机的用途:作为电源设备二、直流电机的结构
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相邻主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。
N 极轴线 N

电机与电力拖动第6章(交流电机的共同理论)

C2 21
22
Y2 23 24
X2 2019 181B72
16 Z2 15
A相。其中A1X1， A2X2感应的电势相
A1
1 2
14 13 A2
同。
y1 Z 6
2p
每个线圈组由两个线
3
12
Z1 4
11 Y1
5 B1
6
78 X1
10 9 C1
圈组成，1，2；7，8；组
成A1X1线圈组。
13，14；19，20；组成A2X2线圈组。
A1
R X1 上下
R
Ey1

Eq1

2sin /
2R sin q 2
2

Ey1
sin q 2
sin
R
sin q
2
Eq1

qEy1
q
2 sin
qEy1 kq1
2
同在一个槽中总电势
sin q
kq1

2 q sin
叫基波分布系数
2
上下
Eq1 qEy1 kq1 4.44fqNy1ky1kq1 4.44fqNy1kw1
异步电机特点：结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉，但它是感性负载，使电网功率因数变坏，调速性能差。
同步电机
异步电机
两种型式的交流电机在涉及的理论、基本结构原理方面具有下面三个共同部分：
◆交流绕组的基本结构 ◆交流绕组中感应的电动势 ◆交流绕组产生的磁动势
第一节交流电机
一、同步发电机工作原理定子绕组如图排列；转子磁极在外力作用下
交流电机包含异步机和同步机。其定子结构相同，都由定子铁芯和定子绕组组成；它们的绕组、电势、磁势都相同。

电机与拖动基础习题1(第3-6章)

电机与拖动基础习题1（第3-6章）第三章：直流电机原理一、简答题：1、换向器在直流电机中起什么作用在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里交流电整流为直流电，在正、负电刷两端输出。

在直流电动机中，换向器起逆变作用，即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。

2、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率直流电机铭牌上的额定功率：对直流发电机而言，指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言，指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值3、直流电机主磁路包括哪几部分磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。

磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。

4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向如何改变他励直流电动机空载运行时的转向通过改变他励直流发电机励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。

改变励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。

5、直流发电机的损耗主要有哪些铁损耗存在于哪一部分,它随负载变化吗电枢铜损耗随负载变化吗直流发电机的损耗主要有:(1)励磁绕组铜损耗;(2)机械摩擦损耗;(3)铁损耗;(4)电枢铜损耗;(5)电刷损耗;(6)附加损耗。

铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。

这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。

当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。

它与负载的变化几乎没有关系。

电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。

电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。

6、他励直流电动机的电磁功率指什么在直流发电机中，电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。

第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁动势.

2018/9/15 12
§6.2.1 三相单层绕组
组称为三相单层绕组。
—电机与拖动基础—
1、定义:定子或转子每槽中只有一个线圈边的三相交流绕
2、特点：结构和嵌线简单，适用于10KW以下的小型交流
电机
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13
—电机与拖动基础—
取各个线圈都是整矩，y1=τ =6,A相共有4个线圈，分别是1-7，
k P sin
y1
t
900
6
§6.1.5
整距分布线圈组的电动势
. .
—电机与拖动基础—
.
每极下每相有一个线圈组，线圈组由q个线圈组成，且每个线圈互差α 电角度。如q=3 O
a
qa
Eq E y1 E y 2 E y3
2 qa Eq 2 R sin 2 若把q个线圈集中放在一起 , 则线圈总基波电动势为 qEy qa qa sin Eq 2 2 K 于是 d qEy q 2 R sin a q sin a 2 2 Eq qEy K d q 4.44 fK d N y 2 R sin 其中 : k d 称为基波分布系数
—电机与拖动基础—
E y 4.44 fN y
§6.1.4 短距线圈电动势
y1<τ ,因此节距小于180度，两导体中的感应电势不是差
180度。而是相差
g
y1
t
180 y
0
E1
g β
E C1
E1
E y 4.44 fN y k P
节距因数（基波）
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E1
—电机与拖动基础—
第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁动势主要内容

交流电机电枢绕组的电动势和磁动势

? There are two types of AC motors, depending on the type of rotor used:
? The synchronous motor, which rotates exactly at the supply frequency or a submultiple of the supply frequency. The magnetic field on the rotor is either due to current transported with slip rings or a permanent magnet.
? The induction motor, which turns slightly slower than the supply frequency. The magnetic field on the rotor of this motor is created by an induced current.
? This sets up a time changing and counterbalancing moving electromagnetic field that causes the rotor to turn in the direction the field is rotating.
The INDUCED ELECTROMOTIVE FORCE IN AC WINDINGS
6.1.1 导体电动势
The fundamental electromotive force in conductor
设电机的基波气隙磁相交流电，产生的旋转磁场切割转子导体产生感应电动势和感应电流,在旋转磁场的作用下产生电磁转矩,使转子转动.

电机与拖动第6章

（2）绘制槽电动势星形图
C
32 31 14
13
30 12
X 2911
33
15 34 16
Y
35
17
18 36
28 10
27 9
8 26
B
7 25 6
24
20° 1 19
2 20
3
A
21
4
5 22
23
Z
36
交流电机电枢绕组
（2）绘制槽电动势星形图在双层绕组中，上层线圈边的电动势星形图与下
层边的电动势星形图是相似的，其差别在于下层边的电动势相量相对于其对应的上层边的电动势相量位移了 y11 电角度。
将各线圈上层边的电动势相量减去其对应的下层边的电动势相量就构成了所有线圈的电动势星形图。在该电动势星形图中，相邻两线圈的电动势相量的相角差仍然是 1 。
37
交流电机电枢绕组
（2）绘制槽电动势星形图
假定所有线圈以上层边来编号，并与槽号一致，则槽电动势星形图与线圈电动势星形图一致，
所不同的是单位相量所代表的电
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
Y
B
41
交流电机电枢绕组
（5）绘制绕组展开图将A相绕组右移240°电角度（即12槽），可得到
C相绕组。
C
动势的值变了，但对于画展开图无影响。（3）分相
按60°相带法分相。
32 31 14
13
30 12
X 2911
28 10
27 9

电机与拖动基础第06章-交流电机的旋转磁场理论

同步转速 n1 的大小怎样改变？
A Y Z
U1 V1 W1
Y2 C2
A1
Z2
B1 X1 C1
C
B
U2 V2 W2 X2 U3 V3 W3 B2 U4 V4 W4 每相绕组由两个线圈串联组成 Z1 A2 Y1
X
每相绕组由一个线圈组成
Y2 × C2 N × X2
A1
Z2 B1
S N
Z1
S
×
X1
B2
（6-5）
式中，Fm1是每相磁动势基波分量的幅值，其精确的计算需要考虑绕组分布及短距等因素。
-7-
第六章交流电机的旋转磁场理论第二节旋转磁场的形成和特点一、三相电枢绕组的合成磁动势
根据三角函数的积化和差公式，式（6-5）可以写为
1 πx 1 πx F ( x , t ) F cos( t ) F cos( t ) m1 e m1 e A1 2 2 1 πx 1 πx 2 π F ( x , t ) F cos( t ) F cos( t ) B1 m1 e m1 e 2 2 3 1 πx 1 πx 2 π FC1 ( x, t ) 2 Fm1 cos(et ) 2 Fm1 cos(et 3 )
4 Ni πx FA1 ( x, t ) cos π 2
（6-3）
其中， x表示定子内表面的圆周距离，极距 τ 表示相邻极间的圆周距离。上式可进一步写为
FA1 ( x, t ) Fm1 cos et cos
其中，磁动势基波分量的幅值 Fm1 0.9 NI 。
πx

（6-4）
-6-
A Z Y

电机与拖动基础答案(第四版)6-12章

图 6.1 6.4 交流电机电枢绕组的导体感应电动势有效值的大小与什么有关？与导体在某瞬间的相对位置有无关系？答根据一根导体基波电动势有效值的计算公式 Φ 可以知道，它与交流频率及气隙每极基波磁通量 Φ 的大小成正比，与导体在某瞬间的相对位置无关。 6.5 六极交流电机电枢绕组有 54 槽，一个线圈的两个边分别在第 1 槽和第 8 槽，这两个边的电动势相位相差多少？两个相邻的线圈的电动势相位相差多少？画出基波电动势相量图，并在相量图上计算合成电动势，从而算出绕组短距系数和分布系数。答电机的槽距角为 α 空间电角度。一个线圈的两个边分别放在第 1 槽和第 8 槽，相距 7 个槽，节距 α 空间电角度)，因此，这两个边的电动势相
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大
(5)
最大幅值为 F 的两极脉振磁通势，空间正弦分布，每秒钟脉振 50 次。可
以把该磁通势看成由两个旋转磁通势和的合成磁通势：旋转磁通势幅值和的大小为，转向，转速为极数为，每个瞬间与的位置相距脉振磁通势 F·的距离（电角度）. (6) 三相对称绕组通入电流为 ω ω ω 。合成磁通势的性质是, 转向是从绕组轴线转向转向。若 f=ω π 电机是六极的，磁通势转速为。当 ω 瞬间，磁通势最大幅值在轴线处。 (7) 某交流电机电枢只有两相对称绕组，通入两相电流。若两相电流大小相等，相位差电机中产生的磁通势性质是。若两相电流大小相等，相位差磁通势性质是。若两相电流大小不等，相位差磁通势性质为。在两相电流相位相同的条件下，不论各自电流大小如何，磁通势的性质为. (8) 某交流电机两相电枢绕组是对称的，极数为 2。通入的电流领，合成磁通势的转向便是先经绕组轴线转电角度后到绕先组轴线,转速表达式为 (9) 某三相交流电机电枢通上三相交流电后，磁通势顺时针旋转，对调其中的两根引出线后，再接到电源上，磁通势为时针转向，转速变。 (10) 某两相绕组通入两相电流后磁通势顺时针旋转，对调其中一相的两引出线再接电源，磁通势为时针旋转，转速变。答 (1) 9.66; π 脉振；两极，50 次； 12F，相反，3000, 2，相等；旋转磁通势，、C、相绕组；圆形旋转磁通势，椭圆形旋转磁通势，椭圆形旋转磁通势，脉振磁通势；

电机与拖动第六章

第六章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势同步电机（同步发电机、同步电动机）交流电机异步电机（异步发电机、异步电动机-感应电动机）同步电机与异步电机的定子绕组结构相同，转子结构不同。

本章介绍交流电机的共同点：电动势、磁通势、电枢绕组6.1交流电机电枢绕组的电动势以交流同步发电机为例，所得结论都能应用于异步电机。

6.1.1导体电动势同步发电机模型定子（固定不动），安放电枢绕组，图中导体A 转子（可以旋转），安放主磁极，N 极与S 极原动机拖动主磁极以转速n 相对于定子逆时针方向旋转，相当于导体A 相对于主磁极顺时针方向旋转，根据电磁感应定律导体A 中会感应电势。

将电机展开得到气隙磁通密度沿转子磁极表面的分布气隙磁通密度波形取决于转子磁极形状，在同步发电机中尽量使得气隙磁通密度波形为正弦形，磁极采用不均匀气隙。

αsin m x B B =, m B −气隙磁密幅值（最大值）α−距离坐标原点x 处的电角度，一对极距离为360o or 2π α=ωt,lv B E m m = −感应电动势幅值, E −感应电动势有效值常用物理量的计算1.机械角度β与电角度α的关系机械角度β是空间实际角度，电机转一圈，β=360o ；电角度α=p β； 2极电机p =1电机转一圈α=β=360o 4极电机p =2电机转一圈α=2β=720o 2.电动势频率f （每秒基波电动势变化的周波数）Hz （周/秒）3.电角速度ω与机械角速度Ω的关系（每秒钟转过的孤度或电角度） 4.电动势频率f 与电角速度ω的关系ω=2πf rad/s 也是导体A 感应基波电动势变化的角频率。

5.基波电动势幅值E mlv B E m m =,6.1.2整距线匝电动势eA 与eX 空间位置相距一个极距，一个在N 极下，另一个在S 极下，大小相等。

整距线匝基波电动势为：X A T e e e -=∙∙∙-=X A T E E EΦ==f E E A T 44.426.13整距线圈电动势N y 匝串联组成一个线圈，整距线圈基波电动势为：Φ=y y fN .E 4446.14短距线圈电动势设线圈节距 τπy y y ==1,短距:10<<y ，整距:1=y基波短距系数，整距 k y =16.1.5整距分布线圈组的电动势相邻线圈的槽距角（电角度）∙∙∙∙++=321y y y q E E E E整距集中绕组的电动势整距分布线圈组的电动势k q 为基波分布系数若有q 个线圈分布，基波分布系数为d y q k E q E ⋅⋅=,称为每极每相槽数分布线圈组的基波电动势为: Φ⋅⋅⋅⋅=d y q k qN f .E 444 分布短距线圈组的基波电动势为:Φ⋅⋅⋅⋅=Φ⋅⋅⋅=dp y d p y q k qN f .k k qN f .E 444444 p d dp k k k = 称为绕组基波系数举例：p=2,Z=36 每线圈基波电动势E=15V y , 求k d , E q分布线圈组的基波系数分布线圈组的基波电动势 V ..E k q E y d q 5431596703=⨯⨯=⋅⋅= 相绕组的感应电动势Φ⋅⋅⋅⋅=Φdp k N f .E 444 N 为每相绕组的串联匝数对于单层绕组对于双层绕组a 为绕组并联支路数6.2交流电机电枢绕组 6.2.1三相单层绕组 1. 三相单层集中整距绕组∙A E 领先∙B E o 120时间电角度 ∙B E 领先∙C E o 120时间电角度2. 三相单层分布绕组例：Z=24,p=2, 连成三相单层分布绕组 (1) 相邻两槽之间的槽距角α（电角度）o Z p 30243602360=⨯=⨯=α (2) 画基波电动势星形相量图(3)按60o 相带分相每极每相槽数 (4)画绕组连接图(5)确定绕组并联的路数一路串联（实线）: X 1接A 2，A 1头，X 2尾。

第6章交流电机电枢绕组电动势与磁通势

Ec1
这是一个导体内的电动势，下面我们展开看线圈内的。
相量图P171
二、线圈电动势和短距系数：
线圈一般由Nc匝构成，当Nc=1时，为单匝线圈。 1、单匝时：y1 称为整距线圈。如图所示：
由于整距线匝两有效边感应电动势的瞬时值大小相等而方向相反，故整距线匝的感应电动势为：
Ec1
绕组的分类:

由于交流电机应用范围非常广，不同类型的交流电机对绕组的要求也各不相同，因此交流绕组的种类也非常多。其主要分类方法有：（1）按槽内层数分。（2）按相数分。（3）按每极每相槽数。

尽管交流绕组种类很多，但由于三相双层绕组能较好地满足对交流绕组的基本要求，所以现代动力用交流电机一般多采用三相双层绕组。
ic I cm sin t 2 I c sin t
则气隙中的磁通势为：
1 f c N c ic 2 2 N c I c sin t Fcm sin t 2
其中 Fcm 为磁通势的最大值
一般每一线圈组总是由放置在相邻槽内的q个线圈组成。如果把q 个空间位置不同的矩形波相加，合成波形就会发生变化，这将给分析带来困难。所以，为了便于分析，我们一般将矩形磁通势波形通过傅立叶级数将其进行分解，化为一系列正弦形的基波和高次谐波，然后将不同槽内的基波磁通势和谐波磁通势分别相加，由于正弦波磁通势相加后仍为正弦波，所以可简化对磁通势的分析。矩形波用傅立叶级数进行分解，若坐标原点取在线圈中心线上，横坐标取空间电角度α，可得基波和一系列奇次谐波（因为磁通势为奇函数），如图所示。其中基波和各奇次谐波磁通势幅值按照傅立叶级数求系数的方法得出，其计算如下：
设同步电机的转子磁极磁场的磁通密度沿电机气隙按正弦规律分布，则当电机转子逆时针旋转时，均匀分布在定子圆周上的导体切割磁力线，感应出电动势。由于各槽导体在空间电角度上彼此相差一个槽距角α，因此导体切割磁场有先有后，各槽导体感应电动势彼此之间存在着相位差，其大小等于槽距角α。

电机与拖动基础第六章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势(第一部分)

多个线匝串联成一个线圈，匝数用Ny表示。
一个线圈两边之间的距离为节距y1，用空间电角度表示。
y1= ：整距线圈，y1< ：短距线圈，y1> ：
长距线圈。
端接
整距线圈基波电动势Ey
Ey=NyET=4.44 f Ny
Ny：线圈匝数
y1
A
X
头
尾
11
6.1.4 短距线圈电动势
短距线圈的节距：y1＝y （0＜y＜1）
kdp kd k p ：基波绕组系数
15
16
6.2 交流电机电枢绕组
三相对称绕组：指三相绕组在匝数、阻抗、形状等参数完全相同，在空间位置上彼此互相错开120°空间电角度。
6.2.1 三相单层绕组
定子每个槽中只放置一个圈边，每相绕组是由均匀分布在电枢表面的整距线圈组成，单层分布绕组的线圈数等于总槽数的一半。
第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
交流电机电枢绕组的电动势交流电机电枢绕组交流电机电枢单相绕组产生
的磁通势三相电枢绕组产生的磁通势
1
尼古拉•特斯拉（1856年7月10日－1943 年1月7日），塞尔维亚裔美籍发明家、物理学家、机械工程师、电机工程师和未来学家。他被认为是电力商业化的重要推动者，并因主要设计了现代交流电力系统而为人知。他的多项相关的专利以及电磁学的理论研究工作是现代的无线通信和无线电的基石。名言：并不是我很聪明，而只是我和问题相处得比较久一点。
3
6.1.1 导体电动势
b
A
o
N
α
b
n
S
2
O A
N
S
坐标原点：两个主磁极的中间点
横轴：α轴，与转子表面重合，表示磁极表面各点与坐标原点之

电机拖动-交流电机

fy
(c)
1
y1
1 iN y 2

2
3 2
0
1
2
iN y
(d)

2
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3 2
21
由上边的图，可以看出双层绕组纵横轴对称，没有直流分量及各次正弦和偶次谐波分量，只有奇次的余弦项。展成傅氏级数为
f 双 ( , t ) C1 cos C3 cos 3 C5 cos 5 Cv cos v

2 IN y k p1 cost cos
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23
6.3.3 单层分布线圈产生的磁通势
3
2 1

1
2
3
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24
F y1 F y3 F y2 F y1 F y3
q
F y2
E q

2

2
0
F F F F q1 y1 y2 y3 sin q 2 qF k Fq1 qFy1 y1 d 1 q sin 2
电机与拖动基础（第十五讲）
2011.4.11
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1
第6章交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
6.3 交流电机电枢单相绕组产生的磁通势
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2
6.3 交流电机电枢单相绕组产生的磁通势
在电机里，不管什么样的绕组，当流过电流时，都要产生磁通势。交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相比，要复杂一些。分析磁通势的大小及波形等问题，应从两大方面来考虑： 1）首先是绕组在定子空间所在的位置； 2）其次再考虑该绕组流过的电流，在时间上又是如何变化的。

交流电机电枢绕组的电动势和磁动势共83页文档

51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
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29、在一切能够接受法律支配的人类的状态中，哪里没有法律，那里就没有自由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除法律。 ——塞·约翰逊
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交流电机电枢绕组的电动势和磁动势
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的，但是为了生存，我们不得不为自己编织一个笼子，然后把自己关在里面。 ——博莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时间再长，也还是没有制约力的。— —爱·科克
Байду номын сангаас
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马克罗维乌斯

电机拖动基础交流电动机电枢电势与磁通共108页

21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈电机拖动基础交流电动Fra bibliotek电枢电势与磁通
16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。 ——赫拉克利特 17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。— —奥维德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。— —爱献生
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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