第17章 交流绕组磁势

圆形旋转磁场
例：2相对称绕组通入2相对称电流
iA 2I sint
iB 2I sin( t 90 )
f
A1
=
F1
cos
x
sin t
f B1
=
F1
cos[
(
x
2
)]
f
A1
sin( t- 90o )
f B1
= =
1 2
F1
sin(
t
1 2
F1
sin(
t
x
)
1 2
F1
sin(
t
f (
x,t
) ( F1 cos
x
F v
cos v
x
) sint
F1 , F 每 极 磁 势 幅 值
1. 60oPh-B单层绕组 2. 60oPh-B双层绕组 3. 120oPh-B绕组
F 1
0.9I
WkW 1 p
F
0.9
Biblioteka Baidu
I
WkW p
§17-4 三相绕组的旋转磁势
一、基波
i
A
iB
f A1 f B1 fC1
F 1 F 1 F 1
cos
cos(
cos(
x sint x 120O )sin(t x 240O )sin(t
120O ) 240O )
积化和差
f
A1
f
B1
fC1
1 2
F
1
sin(t
1 2
F
1
sin(t
1 2
F
1
sin(t
x) x) x)
y1 2
i yW y
φS=φN
§17-1 元件的脉振磁势
二、短距元件的磁势
f y (x, t)
(Fy1 cos
x Fy2
cos 2 x
Fy
cos
x )sin t
Fy1 0.9IWyk y1
Fy
0.9 IW y
k y
短距元件脉振磁势特点：
1、120oPh-B短距元件脉振磁势中含偶次谐波； 2、60oPh-B整数槽相绕组脉振磁势中不含偶次谐波；
1
Fq
0.9IqW ykW
1
Fq
0.9I 2qWykW
－－60o相带 －－120o相带
§17-3 相绕组的脉振磁势
←元件组的磁势
Fq1 0.9IqW ykW 1
0.9 Fq IqW ykW
120°相带 2q
单相绕组产生的基波磁势仍然是正弦脉振磁势，磁势幅值位置 与绕组轴线重合，时间上按正弦规律脉振。
x ) s int x 120O )]sin(t x 240O )]sin(t
120O ) 240O )
F 3 cos[3
F 3 cos[3
x]sin(t 120O ) x]sin(t 240O )
f3( x ,t ) = fA3 fB3 fC3 0
2.五次谐波
1 2
F
1
s
in(t
1 2
F
1
s
in(t
1 2
F
1
s
in(t
x) x 240O ) x 120O )
f1(x, t)
f A1
fB1
fC1
3 2
F
1
s
in(t
x)
F1
s
in(t
x)
其中：F1
3 2
F 1＝1.35 I
WkW 1 p
§17-4 三相绕组的旋转磁势
f1(
x,
t)
F1
iC
2I sint 2I sin(t 120O ) 2I sin(t 240O )
f A1 f B1 fC1
F 1 F 1 F 1
cos
cos(
cos(
x sint x 120O ) sin(t x 240O )sin(t
120O 240O
) )
§17-4 三相绕组的旋转磁势
sin(t
x)的特性：
－－空间、时间函数
1)幅值恒定、沿空间正弦分布的旋转磁势；空间矢量表示时，磁势矢量顶点的轨
迹是圆；
2)磁势的转速为同步转速：n1
60 f p
(rpm)
3)旋转磁势的波幅与电流达到正最大值的相绕组轴线重合,转向为电流超前相→
电流落后相。
推广：m相对称绕组通入m相对称电流
注意：两个对称条件缺一不可！
f A5 fB5 fC5
F5 cos(5
F5 cos[5(
F5 cos[5(
x ) sint x 120O )]sin(t 120O ) x 240O )]sin(t 240O )
f
A5
f
B5
fC
5
1 2
x
)
1 2
F1
sin(
t
x) x 180o )
U A
X ZY
C 开路故障 B
V
W
二、谐波－－在电机中通入基波电流时产生的谐波磁势
1.三次谐波 －－在三相对称电机中通入三相对称电流时不产生
三及三的倍数次谐波磁势
f A3 fB3 fC 3
F 3 F 3 F 3
cos(3
cos[3( cos[3(
Ch17 交流绕组的磁势
三相对称的交流电流
三相对称的交流绕组
旋转磁场的特征：
F可以直接矢
圆形旋转磁场 量相加，B叠
加必须考虑 Ch17 交流绕组的磁势？ 饱和影响
1)幅值恒定、沿空间正弦分布的旋转磁势；空间矢量表示时，磁势矢量
顶点的轨迹是圆；
2)磁势的转速为同步转速：n1
60 f p
(rpm)
3)旋转磁势的波幅与电流达到正最大值的相绕组轴线重合,转向为电流
§17-2 分布元件组的脉振磁势
元件组中每个元件磁势特征：
1、时间相位相同
2、空间位置不同
一、元件的磁势
Fy1
f y1( x, t ) 0.9IW yk y1 cos
x sint
二、元件组的磁势
kW 1
Fq1 0.9IqW yk y1kq1 －－60o相带
Fq1 0.9I 2qWyk y1kq1 －－120o相带
超前相→电流落后相。
研究顺序：元件→元件组→相绕组→三相对称绕组→ m相对称绕组
脉振磁势
旋转磁势
§17-1 元件的脉振磁势
一、整距元件的磁势
整距元件脉振磁势特点：
1、位置固定，幅值随时间按正弦变化的矩形脉振磁势 ；
2、脉振频率：电流频率；
3、矩形脉振磁势可以分解成基波及一系列谐波：
4、幅值
B
相等？ iy 2I sint
B
相等？
§17-1 元件的脉振磁势
二、短距元件的磁势
f y ( x, t) (Fy1 cos
x
Fy
2
cos
2
x
Fy
cos
x )sin t
Fy1 0.9IWyk y1
Fy
0.9 IW y
k y
k y 节距因数
元件电流 有效值
元件 匝数
由基波电流产生
(1
y1 2
)i
yW
y
iy 2I sint
§17-2 分布元件组的脉振磁势
元件组中每个元件磁势特征：
1、时间相位相同
2、空间位置不同
一、元件的磁势
Fy1
f y1( x, t ) 0.9IW yk y1 cos
x sint
二、元件组的磁势
Fq1 0.9IqW ykW 1 －－60o相带 Fq1 0.9I 2qWykW 1 －－120o相带