第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁动势.

§6.1
交流电机电枢绕组的电动
—电机与拖动基础—
势 §6.1.1 导体电动势
b e1 n N S e
1 1 b B
e1
a g
1800
n
t
N
g
定子
0
0 360 g
vt
a)二极交流发电机 b)主极磁场在空间的分布 c)导体中感应电动势的波形 气隙磁场正弦分布时导体内的感应电动势
则：
b B sin a
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§6.2.1 三相单层绕组
组称为三相单层绕组。
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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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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，
D Z t 2p 2p 6、每极每相槽数：在交流电机中，每极每相占有的平均槽数q
每极所对应的槽数。
是一个重要的参数，如电机槽数为Z，极对数为p，相数为m。则
得：
Z q 2 pm
q=1的绕组称为集中绕组，q>1的绕组称为分布绕组。 q为整数称为整数槽绕组；q为分数称为分数槽绕组。 一般普遍采用整数槽分布绕组。
2-8，13-19，14-20，4个线圈全部串联形成绕组。
1
2
§6.2.2
三相双层绕组
指电机每一槽分为上下两层，线圈的一个边嵌在某槽的 上层，另一边安放在相隔一定槽数的另一槽的下层的一种绕 组结构。双层绕组的线圈数和槽数正好相等。根据双层绕组 线圈形状和连接规律，三相双层绕组分为叠绕组和波绕组。
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—电机与拖动基础—
7、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
t y1 t t 整距 短距 长距
8、相带：每极面下每相绕组占有的范围称为相带，一般用电角
度表示。
方法一：在每个极面下均匀分成三个相等范围，每个相带占 有60度电角度。 方法二：把每对极面所占范围均匀分为三等份，每个相带占 有120度电角度。 一般采用60度相带绕组。
k P sin
y1
t
900
6
§6.1.5
整距分布线圈组的电动势
. .
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.
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
7
E y 2 R sin
a
&q E
D &y3 E &y2 E
a
a
R B
C
&y1 E A
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分布线圈组的基波电动势
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若各个分布线圈本身又是短矩线圈，则
E q qEy K d k p q 4.44 fK d K P N y
K dp K d K P
基波绕组系数
—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
1、了解交流绕组的一般连接方法和基本概念； 2、了解绕组感应电动势的推导过程，掌握电动势的结论； 3、了解三相绕组磁动势的推导过程，掌握三相绕组磁动势
的结论；
4、了解感应电动势和磁动势中的谐波电动势及其削弱方法。
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3、绕阻铜耗小，用铜量少。
4、绝缘可靠，机械强度高，散热条件要好，制造方便。
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交流绕组的有关术语
1、极对数：指电机主磁极的对数，通 常用p表示。 2、电角度：在电机理论中，们把一对 主磁极所占的空间距离，称为360°的 空间电角度。 或者导体每转过一对磁
—电机与拖动基础—
极，电动势变化一个周期。
—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
3、机械角度：一个圆周真正的空间角 度为机械角度360°。很明显，电角度
=极对数×机械角度。
4、槽距角：相邻两槽间的距离用电角 度表示，叫做槽距角，用α 表示。
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5、极距：极距指电机一个主磁极在电枢表面所占的长度。或
—电机与拖动基础—
者是相邻两磁极对应位置两点之间的圆周距离称为极距。其表 示方法很多，一是用定子的内圆或转子的外圆的弧长。二是用
正弦波磁通密度的平均值为：
Bav
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1
t 0 Bav lt

t
B sin xdx
2

B
3
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所以导体基波电动势的最大值为：
2 E m B lv ( B )l (2tf ) fBav lt f 2
导体基波电动势的有效值为：
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§6.2
交流电机电枢绕组
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要求： 了解三相单层绕组和三相双层绕组 交流绕组的构成原则是： 1、电动势和磁动势波形要接近正弦波，数量上力求获得 较大基波电动势和基波磁动势，尽可能小的谐波电动势和磁
动势。
2、对三相绕组各相的电动势，磁动势必须对称，电阻电 抗要平衡。
E 1 2 Em 1 2
f 2.22 f
P171例6-1
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§6.1.2 整距线匝电动势
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y1 t
则整距线匝的电势为
E1 2E1 4.44 f ET E1
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§6.1.3 整距线圈电动势
若线圈有Ny匝，则:
t 0时 a 0
e b lv B lv sin t Em sin t 2E sin t
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若电机为P对极，则转子每旋转一周，导体中感应电势将 交变P次，此时电动势频率为：
pn f 60
则电角速度为：
ω 2 πf
2 pt v n 2tf 60