交流电机的谐波问题[重点]
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交流电机的谐波问题
参考书籍
l[1] 肖湘宇主编，电能质量分析与控制，中国电力出版社，2004
l[2]George J. Wakileh著，徐政译，电力系统谐波－基本原理、分析方法和滤波器设计，机械工业出版社，2003
l[3] 许实章著，新型电机绕组－理论与设计，机械工业出版社，2001 l[4] 李发海，朱东起编著，电机学（第三版），科学出版社，2002
l[5] 汤蕴璆，史乃编著，电机学，机械工业出版社，2001
l[6] 汤蕴璆，张亦黄，范瑜编著，交流电动机动态分析，机械工业出版社，2004
l[7] 朱耀忠等，电机与电力拖动，北京航空航天大学出版社，2005
l[8] 李永东主编，交流电机数字控制系统，机械工业出版社，2002
阅读参考书籍后的作业
l 1 谐波的基本概念（[1]: p164-201, [2]: p4~35）
A。基波与谐波的定义，谐波计算方法，谐波评价指标
l 2 变压器中的谐波
B。铁心饱和时单相变压器的励磁电流（[4]: p15-16）三相变压器空载运行的电动势（[4]: p54-56）
l 3 电机中的谐波
由于电机自身磁势、磁路以及与电机相连的电源和负载的非线性特性，实际电机中总会存在各种各样的谐波。这些谐波会影响电机的正常运行，有必要对它们产生的机理、特点及其对电机影响的情况进行介绍。
阅读参考书籍后的作业
3.1 电机中的空间谐波
电机的空间谐波是由于电机内部磁势和磁阻在空间上分布不均匀而引起的谐波磁场，例如：凸极同步电机的主极磁场、齿谐波磁场等都含有丰富的空间谐波。电机的空间谐波磁场具有相同的机械角频率但极距却各不相同。
C。凸极同步电机的主极磁场（[5]: p124-125）电机中的齿谐波磁场（[5]: p125-126）
3.2 电机中的时间谐波
l电机的时间谐波是由连接于电机绕组的电压或负载中的非线性特性在电机内部产生的谐波电压和电流，例如：变频器供电的感应电动机或通过HVDC输送电力的同步发电机中就含有丰富的时间谐波。由时间谐波电压或电流产生的电机磁场具有相同的极距与极对数但频率却各不相同。
D。时间谐波源（[2]: p37-65）变频器供电的感应电动机（[6]: p229-249）
阅读参考书籍后的作业
l 4 电机谐波的抑制与利用
– 4.1 电机谐波的危害
E。“空间高次谐波对异步电动机的影响”,([7]: p191-192 )
F。“非正弦电源对异步电机的影响”([7]: p211-214 )
– 4.2 电机谐波的抑制
G。“消弱电机空间谐波的方法”, ([5]: p127-129 )
H。“电力系统时间谐波的抑制”([2]: p87-114, [1]: p204-219 )
– 4.3 电机谐波的利用
I。“利用谐波起动感应电机”, ([3]: p25-86 )
J。“利用齿谐波辨识电机转速”([8]: p250-251 )
谐波问题（p124 ，137）谐波电动势和磁动势（p143 ，159）
2.1 谐波电动势
2.2 谐波磁动势
参考书籍
第二讲谐波问题（p124 ，137）
谐波电动势和磁动势（p143 ，159）
2.1 谐波电动势
2.2 谐波磁动势
参考书籍
2.1 谐波电动势
2.1.1 普通谐波电动势
2.1.2 齿谐波电动势
2.1.1 普通谐波电动势
2.1.1.1 谐波磁场及其特点
2.1.1.2 谐波磁场产生的电动势
2.1.1.3 谐波电动势的危害
2.1.1.4 削弱办法
2.1.1.1 谐波磁场及其特点l气隙磁密(p70 p125) (p81 p143)
2.1.1.1 谐波磁场及其特点l气隙磁密的分解
2.1.1.1 谐波磁场及其特点l谐波磁密
2.1.1.2 谐波磁场产生的电动势l谐波相电动势有效值
2.1.1.2 谐波磁场产生的电动势l谐波短距系数
2.1.1.2 谐波磁场产生的电动势l谐波分布系数
2.1.1.2 谐波磁场产生的电动势l谐波电动势频率
1
2.1.1.3 谐波电动势的危害l考虑谐波后的相电动势
2.1.1.3 谐波电动势的危害l考虑谐波后的线电动势有效值
2.1.1.3 谐波电动势的危害l D联结时的三次及其倍数谐波环流
4/5 2.1.1.3 谐波电动势的危害
l谐波电动势的危害
Ø使发电机电动势波形变坏，降低供电质量，影响用电设备的运行性能；
Ø使发电机本身的杂散损耗增大，效率下降，温升增加；Ø输电线中的高次谐波所产生的电磁场，会对附近的通信线路产生干扰；
5/5 2.1.1.3 谐波电动势的危害
l谐波电动势的危害（续）
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l主要方法
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l使气隙磁场的分布接近正弦波（凸极机）
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l使气隙磁场的分布接近正弦波（隐极机）
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l采用三相对称绕组
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l采用短距绕组（削弱原理）
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l采用短距绕组（削弱条件）
2.1.1.4 普通谐波电动势的削弱方法l采用短距绕组（短距对基波电势的影响）