交流電機(jī)主要有兩大類

1、第4章交流電機(jī)主要有兩大類，即同步電機(jī)和感 應(yīng)電機(jī)。這兩類電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、工作原理、 勵磁方式和性能雖有所不同，但是定子中所發(fā) 生的電磁過程以及機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的機(jī)理和條件 卻是相同的，可以采用統(tǒng)一的觀點(diǎn)來研究。本章將依次研究交流繞組的構(gòu)成和三相整 數(shù)槽繞組的連接規(guī)律，正弦磁場下交流繞組的 感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢中的高次諧波，通有 正弦電流時單相繞組和對稱三相繞組的磁動 勢，以及交流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。這些問題統(tǒng)稱 為交流電機(jī)理論的共同問題。4.1交流繞組的構(gòu)成原則和分類繞組是電機(jī)的主要部件，要分析交流電機(jī)的原理和運(yùn)行問題，必須先對交流繞組的構(gòu)成 和連接規(guī)律有一個基本的了解。交流繞組的形式雖然各不相同

2、，但它們的構(gòu)成原則卻基本相 同，這些原則是：(1)合成電動勢和合成磁動勢的波形要接近于正弦形，幅值要大。(2)對三相繞組，各相的電動勢和磁動勢要對稱，電阻、電抗要平衡。(3)繞組的銅耗要小，用銅量要省。 (4)絕緣要可靠，機(jī)械強(qiáng)度、散熱條件要好，制造要方便。交流繞組可按相數(shù)、繞組層數(shù)、每極下每相槽數(shù)和繞法來分類。從相數(shù)上看，交流繞組 可分為單相和多相繞組；根據(jù)槽內(nèi)層數(shù)，可分為單層和雙層繞組；按每極下每相槽數(shù)，可分 為整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽繞組；按繞法，雙層繞組可分為疊繞組和波繞組；單層繞組可分為同心式 繞組、鏈?zhǔn)嚼@組和交叉式繞組。現(xiàn)代動力用交流電機(jī)的定子繞組大多為三相繞組。本章將著 重說明三相整數(shù)槽繞

3、組，三相分?jǐn)?shù)槽繞組將在附錄0中介紹。4.2三相雙層繞組現(xiàn)代10KW以上的三相交流電機(jī)，其定子繞組一般均采用雙層繞組。雙層繞組的每個槽 內(nèi)有上、下兩個線圈邊。線圈的一條邊放在某一槽的上層，另一條邊則放在相隔力槽（力 為線圈節(jié)距）的下層，如圖4-1所示。整個繞組的線圈數(shù)恰好等于槽數(shù)。雙層繞組的主要優(yōu)點(diǎn)為：(1）可以選擇最有利的節(jié)距，并同時采用分布繞組，來改善電動機(jī)和磁動勢的波形。(2）所有線圈具有同樣的尺寸，便于制造。（3）端部形狀排列整齊，有利于散熱和增加機(jī)械強(qiáng)度。1.槽電動勢星形圖和相帶劃分交流繞組內(nèi)的感應(yīng)電動勢通常為正弦交流電動勢，故可用相量來表示和運(yùn)算?，F(xiàn)用一臺 相、四極、36槽的定子來說

4、明槽內(nèi)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，以及屬于各相的導(dǎo)體（槽號是 如何分配的?？偟脑瓌t是：每相的合成電動勢應(yīng)為最大，三相應(yīng)為對稱。翁槽電動勢星形圖若槽數(shù)為Q，極數(shù)為2P，相數(shù)為m2)711 則定子的每極每相槽數(shù)q應(yīng)為q=Q/2pm對于本例，q=36，2p=4，m=3，故q=3。由于每一對極相當(dāng)于360電角度，若電機(jī)為2p極，相當(dāng)于px360。電角度，而定子共有Q個槽，故相鄰兩槽間的電角度為20此角也是相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的相位差。圖4 所示為36個槽內(nèi)導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的相量 圖。由于&二20。，故圖中第2號槽內(nèi)導(dǎo)體的電動勢相 量（簡稱2號槽的槽相量滯后于1號槽內(nèi)導(dǎo)體的電 動勢相量（簡稱1號槽的槽相量

5、20。，3號槽的槽 相量又滯后于2號槽20。，以此類推，一直到第18號 槽，經(jīng)過了一對極，在相量圖上恰好轉(zhuǎn)過一圈。從第 19號槽開始到第36號槽，這18個槽位于第二對極 下，在電動勢相量圖中，這18個相量屬于第二圈。由于第19號槽的電角度是18x20=360。，故在相量 圖中，第19號槽相量與第1號槽相量的位置重合。 同理，第20號槽相量與第2號槽相量重合，以此類推。圖4 -2三相雙層繞組的槽電動勢 星形圖由于各個槽的槽相量呈星形分布，故圖4-2也稱為槽電動勢星形圖。相帶及其劃分 以A相為例，由于q=3，故每個極下A相應(yīng)有三個槽，整個定子中A,相共有12個槽。通常把每個極下每相所占的區(qū)域稱為相

6、帶。為使合成電動勢最大，在第一個N極下選取1、2、3三個槽作為A相帶；在第一個S極下選取10、11、12三個槽作為X 相帶A相的負(fù)相帶）把屬于同一相帶內(nèi)的1、2、3這三個槽中的線圈串聯(lián)起來所組成的 線圈組，稱為極相組。1、2、3三個槽為相鄰槽，相量間的夾角最小，故串聯(lián)以后極相組的合成電動勢為最大。10、11、12三個槽分別與1、2、3三個槽相隔180。電角度，這三個槽中的線圈將組成另一極組再在第二對極下選取19、20、21三個槽作為A相帶，28、29、30三個槽作為X相帶，如表4-1所示。最后，根據(jù)支路數(shù)，把這四個極相組按照一定的規(guī)律連接起來，即可得到A相繞組。同理，在距離A相120電角度處（

7、相隔6個槽）選取7、8、9槽和16、17、18槽，作為第一對極下的B相帶和丫相帶（即8相的負(fù)相帶，25、26、27槽和34、35、36槽，作為第二對極下的B相帶和丫相帶，即可組成B相繞組。再在距離A相240電角度處選定 13、14、15槽和31、32、33槽，以及4、5、6槽和22、23、24槽分別作為C相帶和Z相帶(即C相的負(fù)相帶，即可組成C相繞組。由此可以得到一個對稱的三相繞組。這個繞組的 每個相帶各占60。電角度，稱為60。相帶繞組。通常的三相繞組都是60相帶繞組。槽號確定后，根據(jù)繞組的節(jié)距，就可以嵌線和連接根據(jù)線圈的形狀和連接規(guī)律，雙層繞組可分為 疊繞組和波繞組兩類。圖4-3是這兩類繞

8、組的線圈示意圖。2.疊繞組繞組嵌線時，相鄰的兩個串聯(lián)線圈中，后一個 線圈緊“疊”在前一個線圈上，這種繞組就稱為疊繞組。由于每連接一個線圈，就前進(jìn)一個槽，所以疊繞組的合成節(jié)距y總等于1.圖4-4 是三相四極36槽的雙層疊繞組的展開圖，圖中各相的槽號分配如表4 - 1所示，為清楚起見，圖中只畫出A相繞組。從圖4-4可見，由于線圈的節(jié)距y1=8，所以1號線圈的一條線圈邊嵌放在1號槽的上 層時，另一條線圈邊應(yīng)在9號槽的下層。同理，2號線圈的一條線圈邊嵌放在2號槽的上 層，另一條線圈邊則在10號槽的下層，以此類推。在圖4-4中，上層線圈邊用實(shí)線表示， 下層線圈邊用虛線表示，每個線圈都由一根實(shí)線和一根虛線

9、組成，線圈頂部的號碼表示線圈號。從圖4-4還可以看出，線圈1、2、3串聯(lián)起來，19、20、21串聯(lián)起來，分別組成兩個 對應(yīng)于A相帶（N極下）的極相組；線圈10、11、12串聯(lián)起來，28、29、30串聯(lián)起來，分別組成兩個對應(yīng)于X相帶S極下）的極相組。把這四個極相組按要求接成串聯(lián)或并聯(lián)，就可以構(gòu)成A相繞組。B、C兩相繞組可用同樣辦法構(gòu)成。在疊繞組中，每一個極相組內(nèi)部的線圈是依次串聯(lián)的，不同磁極下的各個極相組之間視 具體需要既可接成串聯(lián)，也可接成并聯(lián)。由于極相組A的電動勢方向與極相組X的電動勢方向相反，電流的方向也相反，為避免電動勢相互抵消或者電流所形成的磁場方向互相抵消，串聯(lián)時應(yīng)把極相組A相和極相

10、組X反相串聯(lián)，即首首相連把尾端引出，或尾尾相連把首端引出。例如在圖4-4中，3號線圈的尾端應(yīng)與12號線圈的尾端相連，21號線圈的尾端應(yīng)與30號線圈的尾端相連。若整個繞組僅有一條支路，只要把10號線圈的首端和19號線圈的首端 相連，把1號線圈的首端引出作為A相繞組的首端A，28號線圈的首端引出作為A相繞組 的尾端X即可。此時A相繞組內(nèi)4個極相組的連接如下所示：如果希望獲得兩條并聯(lián)支路，則只需把A1、X1組作為一條支路，A2、X2組作為另一條支路，然后把這兩條支路的首端與首端（即1號線圈與19號線圈的首端相連，作為A相 繞組的首端A，尾端與尾端（即10號線圈與28號線圈的首端相連，作為A相繞組的尾

11、端 X即可。此時A相繞組的連接如下所示： 由于每相的極相組數(shù)等于極數(shù)，所以雙層疊繞組的最多并聯(lián)支路數(shù)等于2p。實(shí)際并聯(lián)支路數(shù)a通常小于2p，且2p必須是a的整數(shù)倍。疊繞組的優(yōu)點(diǎn)為，短距時端部可以節(jié)約部分用銅。缺點(diǎn)是一臺電機(jī)的最后幾個線圈的嵌線較為困難；另外，極間連線較長，在極數(shù)較多時相當(dāng)費(fèi)銅。疊繞線圈一般為多匝，主要用 于一般電壓、額定電流不太大的中、小型同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)，以及兩極汽輪發(fā)電機(jī)的定子繞組中。3.波繞組對于多極、支路導(dǎo)線截面較大的交流電機(jī)，為節(jié)約極間連線用銅，常常采用波繞組。 波繞組的特點(diǎn)是，兩個相連接的單匝線圈成波浪形前進(jìn)，如圖4-5所示。和疊繞組相 比較，兩者的相帶劃分和槽號

12、分配完全相同，但是線圈之間的連接順序和端部形狀不同。波繞組的連接規(guī)律是所有同一極性下屬于同一相的線圈按波浪形，依次串聯(lián)起來組成一組；再把所有另一極性下屬于同一相的線圈按波浪形，依次串聯(lián)起來組成另一組最后把這兩大組線圈根據(jù)需要接成串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成一相繞組。相串聯(lián)的兩個線圈，其對應(yīng)線圈邊例如上 層線圈邊與上層線圈邊）之間的距離稱為合成節(jié)距，用y表示（見圖4-5。合成節(jié)距表示每連接一個線圈時繞組在定子或轉(zhuǎn)子表面前進(jìn)多少個槽距。由于波繞組是依次把所有N1、N2極下（或S1、S2極下的線圈連接起來，對于每極每相為整數(shù)槽的情況，每連接一個線圈就前進(jìn)一對極的距離，故用槽數(shù)表示時，合成節(jié)距y應(yīng)為 Y=Q/p=

13、2mq這樣，在連續(xù)連接p個線圈、前進(jìn)了p對極以后，繞組將回到出發(fā)槽號而形成閉路；為使繞 組能夠連綾地繞接下去，每繞行一周，就需要人為地后退或前移一個槽。這樣連續(xù)地繞接q周，就可以把所有N極下屬于A相的線圈連成一組。同理，把所 有S極下屬于A相的線圈連成一組最后用組間連接線吧把A1A2和X1X2兩組線圈串聯(lián)（或并聯(lián)）起來，即可得到支路數(shù)a= 1 (或2)時的整個A相繞組。例如，把前述三相四極36槽y1=8的繞組連接成波繞組時，繞組的合成節(jié)距為y=Q/p。若人相繞組從3號線圈起始，則3號線圈的一條線圈邊應(yīng)嵌放在3號槽的上層（用實(shí) 線表示，另一線圈邊應(yīng)嵌放在11號槽的下層（用虛線表示，使y=8。然后

14、，根據(jù)合成 節(jié)距y = 18，3號線圈應(yīng)與21號線圈相連，21號線圈的一條線圈邊嵌放在21號槽的上層， 另一條線圈邊嵌放在29號槽的下層。這樣連續(xù)地連接兩個線圈以后，恰好在定子內(nèi)圓繞行 周。為避免繞組閉合，人為地后退一個槽，然后從2號線圈出發(fā)，根據(jù)y=18繼續(xù)繞行下 去，直到把N極屬于人相的6個線圈全部連接起來，組成人組。同理，把5極下屬于A 相的6個線圈全部連接起來，組成X1X2組。最后把A2和X2相，把A1和X1引出，可得 支路數(shù)a=1時人相線圈的連接圖如下：由以上分析可知，在整數(shù)槽波繞組中，無論極數(shù)等于多少，在自然連接的情況下，每相繞組只有兩大組，即A1A2和X1X2組。若支路數(shù)a=1，

15、則每相僅需一根組間連線。此外若線圈為單匝，波繞時短距僅起改善電動勢、磁動勢波形的作用，而不能節(jié)約端部用銅，因 為波繞組的合成節(jié)距為一常值，線圈節(jié)距y1變化時，端部長度基本不變。波繞組在繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和大、中型水輪發(fā)電機(jī)的定子中獲得廣泛的應(yīng)用。4.3三相單層繞組單層繞組的每個槽內(nèi)只有一條線圈邊，整個繞組的線圈數(shù)等于總槽數(shù)的1/2。這種繞組的 嵌線比較方便，且沒有層間絕緣，故槽的利用率較高；但是它的電動勢和磁動勢波形則比雙 層短距繞組略差，故一般用在10&1以下的小型感應(yīng)電機(jī)中。線圈大多做成多匝、散下的軟 線圈。按照線圈的形狀和端部的連接方式，單層繞組分為同心式、鏈?zhǔn)胶徒徊媸剑旅娣?/p>

16、別加 以說明。1.同心式繞組同心式繞組由不同節(jié)距的同心線圈組成。現(xiàn)用三相二極24槽的定子來說明其構(gòu)成。該繞組的每極每相槽數(shù)9為242x3則每相僅需一根組間連線。此外,21)171按最大電動勢原則，將整個定子分成六個相帶，每個相帶內(nèi)4個槽，可得下表:相帶人28X0槽號23，24，1，23，4，5，67,8,9,1011,12,13,1415,16,17,1819，20，21，22然后把1-12相連，組成一個大線圈，2-11相連，組成一個小線圈，即可得到一個同心式 的線圈組，如圖4-7所示；再把13-24相連，14-23相連，組成另一個線圈組；最后把 這兩個線圈組反連即把兩線圈組的尾端11和23相

17、連，從首端1和13引出，即得八相的 首端人和尾端X。同理，可以連得8、0兩相。圖4-7所示為同心式繞組的展開圖，為清楚起見，圖中僅畫出人相一相。同心式繞組主要用于二極的小型感應(yīng)電機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是：下線方便，端部的重疊層數(shù)較 少、便于布置，散熱也好；缺點(diǎn)是：線圈的大小不等，使繞制不太方便，端部也較長。1.鏈?zhǔn)嚼@組鏈?zhǔn)嚼@組的線圈具有相同的節(jié)距。就整個繞組的外形來看，一環(huán)套一環(huán)，形如長鏈。用魯-擎孝罕呀，寧字寧亭吟卞罕焊芩考窣，即線圈的一條邊若放在奇數(shù)槽內(nèi)，則另一邊必定在偶數(shù)槽內(nèi)。這種繞組主要用在每極每相槽數(shù)9為偶數(shù)的小型四極、六極感應(yīng)電動機(jī)中，做成 散下的軟線圈，每個線圈的大小相同，繞制方便。當(dāng)線圈為

18、短距時，端部用銅較省。現(xiàn)用一臺三相六極36槽的定子來說明鏈?zhǔn)嚼@組的構(gòu)成。該定子的每極每相槽數(shù)9為2/71 6x3將整個定子分成6x3=18個相帶，每個相帶內(nèi)2個槽，可得下表：按最大電動勢原則，將整個定子分成六個相帶，每個相帶內(nèi)4個槽，可得下表:相帶人28X0帶八18X0V36,12，34,56,78,910,112 212,1314,1516,1718,1920,2122，233，5324,2526，2728,2930,3132,3334,35然后把1 -6相連，7-12相連，13-18相連，19-24相連，25 -30相連，31-36相連，得 到六個線圈組；再用極間連線把這六個線圈組依次反向

19、串聯(lián)，即可得到人相繞組，如圖4-暑#8所示。同理可以連得8相和0相繞組。23 25 27 29 31 33 35上面是？二2的情況，此時屬于同一相帶的兩個線圈其端部分別向兩側(cè)連接，且節(jié)距相等。若9 二3，則一個相帶內(nèi)的槽數(shù)無法均分為二，如分成兩半時，必定出現(xiàn)一邊多、 少的情況，此時就形成了交叉式繞組。交叉式繞組主要用于9為奇數(shù)的四極或六極三相小型感應(yīng)電動機(jī)的定子中。由于采用了 不等距的線圈，它比同心式繞組的端部短，且便于布置?，F(xiàn)用一臺三相四極36槽的定子來說明交叉式繞組的構(gòu)成。該定子的每極每相槽數(shù)9 邊，52然后把36-8相連，1-9相連，組成兩個節(jié)距為8的“大圈”；把10-17相連，組成一個

20、節(jié)距為7的“小圈”；兩對極下依次按參參馨參示交叉式繞組。為簡明起見，圖中僅畫出人相繞組。圖4-9單層交叉式繞組的4相展開圖2=4和鏈?zhǔn)嚼@組一樣，為了保證線圈組的感應(yīng)電動勢為相加，屬于同一相的相鄰極下的大圈和小圈相連接時，應(yīng)當(dāng)反向串聯(lián)4.4氣隙磁場正弦分布時交流繞組的感應(yīng)電動勢前面闡明了三相交流繞組的構(gòu)成，下面來推導(dǎo)氣隙磁場為正弦分布時，交流繞組內(nèi)的感 應(yīng)電動勢。為清楚起見，先分析一根導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，再導(dǎo)出線圈的電動勢，然后根據(jù)線 圈的連接方式，進(jìn)一步導(dǎo)出整個繞組的電動勢。1.導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢圖4-10表示一臺兩極交流同步發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子是直流勵磁形成的主磁極（簡稱主極， 定子表面為光滑，表面上放

21、有一根導(dǎo)體。當(dāng)轉(zhuǎn)子用原動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)以后，氣隙中即形成一個 旋轉(zhuǎn)磁場，定子導(dǎo)體“切割”主極磁場后，將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電動勢的波形設(shè)主極磁場在氣隙內(nèi)正弦分布（見圖4-1010，6 二 531114 一 4式中，4為氣隙磁場的幅值；&為距離原點(diǎn)的電角度；坐標(biāo)取在轉(zhuǎn)子上，原點(diǎn)0位于極間 位置。為便于分析，把主極視為不動，導(dǎo)體向與主極轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn)（在圖4-103中 為順時針方向，則當(dāng)導(dǎo)體切割極磁場時，根據(jù)右手定則，電動勢的方向是從紙面穿出， 用0表示；當(dāng)導(dǎo)體切割3極磁場時，電動勢的方向是進(jìn)入紙面，用0表示。由此可見，當(dāng)連 續(xù)不斷地切割交替排列的X極和3極磁場時，導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一個交流

22、電動勢。0圖4 -10氣隙磁場正弦分布時導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動勢兩極交流發(fā)電機(jī)卜）主極磁場在空間的分布0導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的波形設(shè)？ 二0時，導(dǎo)體位于極間將要進(jìn)入V極的位置，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角頻率為0 (以每秒轉(zhuǎn)過的電弧度計(jì)。當(dāng)時間為6時，導(dǎo)體轉(zhuǎn)過&角，式中，為導(dǎo)體的有效長度；為導(dǎo)體“切割”主極磁場的速度；4為導(dǎo)體感應(yīng)電動勢的有 效值，它：8扣啦0由此可見，若氣隙磁場為正弦分布，主極為恒速旋轉(zhuǎn)，則定子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢是隨時間正弦變化的交流電動勢，如圖4 - 100所示正弦電動勢的頻率若電機(jī)為兩極，極對數(shù)感應(yīng)電動勢恰好交變一次。若電機(jī)為7？對極，則轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，定子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢 將交變？次。

23、設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)為，則感應(yīng)電動勢的頻率單位為應(yīng)為7160在我國，工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為5092，故電機(jī)的極對數(shù)乘以轉(zhuǎn)速應(yīng)為”二60；3000，滿足 這一關(guān)系的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用表示。例如2/=2時，同步轉(zhuǎn)速等于3000 1/111111； 二參參參參時，同步轉(zhuǎn)速等于1500 1/111111導(dǎo)體電動勢的有效值根據(jù)式導(dǎo)體電動勢的有效值 二義/由于二 7708,120)1，則導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢6應(yīng)為0則轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時，定子導(dǎo)體中的0若主磁場在氣隙內(nèi)正弦分布，則一個極下的平均磁通密度個極下的主磁通量軋等于平均磁通密度5#乘以每極的面積丁I，即I ：今014 二 22風(fēng)式中，磁通量#的單位為16，電

24、動勢豕的單位為V1.整距線圈的電動勢由于導(dǎo)體中的電動勢隨時間正弦變化，故可用相量來表示和運(yùn)算。整距線圈的節(jié)距3=7，若線圈為單匝，則一根導(dǎo)體位于V極下最大磁密處時，另一根 導(dǎo)體將位于3極下最大磁密處，如圖4-14、6所示。此時兩根導(dǎo)體中的電動勢，其瞬時值 總是大小相等、方向相反。若把導(dǎo)體電動勢的正方向都規(guī)定為從上到下，如圖4-116所示，參則用相量表示時，該兩電動勢相量和4"的方向恰好相反，如圖4-11(3所示。0籲參參鐮就一匝而言，匝電動勢應(yīng)為兩根導(dǎo)體的電動勢五/和仏"之差，即參鑄4 一 1012瓦應(yīng)為二 2五：所以單匝線圈的電動勢其有效值圪1(=0若線圈有'匝，

25、則線圈電動勢為式（-“）也可用法拉第電磁感應(yīng)定律圖4-11匝電動勢旬整距和短距線圈6展開圖幻整距和短距線圈的電動勢相量圖1短距線圈的電動勢，節(jié)距因數(shù)短距線圈的節(jié)距仏7，用電角度表示時，節(jié)距7=1x180。，如圖4-110所示。如線丁圈為單匝，兩根導(dǎo)體中的電動勢4和4在時間相位上將相差7角，此時單匝線圈的電動 勢應(yīng)為01 會;-7 00 ！ 77(斗 一 12根據(jù)相量圖中的幾何關(guān)系，可以求出單匝線圈電動勢的有效值義!。為:2005 1800 : 23111 900 二 4.44/744 - 130么了式中，、為線圈的基波節(jié)距因數(shù)，它表示線圈短距時的感應(yīng)電動勢對比于整距時應(yīng)打的折魯零嫌嫌嫌擎馨馨響

26、響魯參詹響響響擎魯9蠊零響擎攀擧看春響零學(xué)扣，即擎化？1 二 3111 9004 - 1401 了）7由于短距時線圈的電動勢為導(dǎo)體電動勢的相量和（即幾何和，而整距時為代數(shù)和，故除整 距時、二1以外，短距時、恒小于1。若線圈為'匝，則線圈電動勢的有效值為匕 二 4.44/7、少】4 一 15短距雖然對基波電動勢的大小稍有影響，但當(dāng)主極磁場中含有諧波磁場時，它能有效地 抑制線圈中的諧波電動勢，故一般的交流繞組大多采用短距繞組。1分布繞組的電動勢，分布因數(shù)和繞組因數(shù)一個極下屬于同一相的9個線圈串聯(lián)起來就組成一個極相組，由于每個線圈嵌放在不同的槽內(nèi)，線圈的空間位置互不相同，這樣就形成了分布繞組

27、。仍以三相四極36槽的雙層定子繞組為例，此繞組的9 二3，故每個極相組由三個線圈串聯(lián)組成，每個槽所占的電角度以二 20。，三相的相帶劃分如圖4-123所示。從圖可見，人相繞組由嵌放在1、2、3，10、11、 12，19、20、21，28、29、30等槽內(nèi)的四個極相組連接組成，串聯(lián)時正、負(fù)相帶的極相組應(yīng)當(dāng)反接。此時，整個人相的電動勢應(yīng)為一個極相組的合成電動勢乘以4，如圖4-126 所示。下面來看一個極相組的電動勢如何計(jì)算。畚3 一 10-11畚畚19202129 30X一個極相組由9個線圈串聯(lián)組成，每個線圈的電動勢有效值均為相等，但相位相差 &角；極相組的合成電動勢應(yīng)為這9個線圈的電動勢

28、相量的相量和。圖4-13表示二3籲式中，8為外接圓的半徑,的情況。畫出線圈電動勢相量所組成的正多邊形的外接 圓，并確定圓心0。從圖4-13可見，每個線圈的電合成電動勢所對的圓心角為神，厶義以）也是等 腰三角形，故應(yīng)為均為等腰三角形，所對的圓心角均為個線圈的4 一 160參參28111式，可得 00 8111丨 001. 81114 一 178111式中，為9個線圈電動勢的代數(shù)和；I稱為繞組的基波分布因數(shù)，811181114 一 1808111、的含義為：由于繞組分布在不同的槽內(nèi)，使得個分布線圈的合成電動勢小于個擊參囑鐮寧寧寧亭印，申嘩坪1弓.1寧印哲印。不難看出，再把一個線圈的電動勢&

29、代人式可得一個極相組的電動勢為4 一 1”式中，9'為9個線圈的總匝數(shù)；、稱為繞組的基波繞組因數(shù)，它等于基波節(jié)距因數(shù)和基波分布因數(shù)的乘積，即4 一 20時所須打的總折扣。式對疊繞組和波繞組均適用。拳癱砉暑參魯鏞暑對于單層繞組，線圈的節(jié)距通常不是一樣大小。為簡化計(jì)算，設(shè)想把各個線圈的端部去 除而重新加以改接，使得所有線圈都成為整距線圈由于端部沒有感應(yīng)電動勢，故可以這樣做。這樣，就計(jì)算電動勢這點(diǎn)而言，芋旱寧早可咢萃堆亨棗旱了個莩罕哼兮亨寧寧。例如，對圖4-7所示同心式繞組，設(shè)想把1和13相連、2和14相連，11和23相連、12和2的整距分布繞組。同理，對圖4-8所示鏈?zhǔn)嚼@的整距分布繞組。對

30、圖4-9所示交叉式繞組，則可看成是一個3的整距分布繞組。此時節(jié)距因數(shù)左24相連，則此繞組就可以看成是一個組，也可以看成是一個而繞組因數(shù)就等于分布因數(shù)，即工相電動勢和線電動勢整個電機(jī)共有辦個極，這些極下屬于同一相的極相組，視設(shè)計(jì)需要既可互相串聯(lián)、也 可互相并聯(lián)，以組成一定數(shù)目的并聯(lián)支路。設(shè)一相繞組的總串聯(lián)匝數(shù)為#，則一相的電動勢卷應(yīng)為: 4 444 一 21對雙層繞組，每相共有。匝，若并聯(lián)支路數(shù)為、則每相的導(dǎo)宇寧早譽(yù)斤二2/對 單層繞組，斤二式就是交流繞組的相電動勢公式，它是分析交流電機(jī)時的常用公式之一 0對于對稱三相繞組，星形聯(lián)結(jié)時，線電動勢應(yīng)為相電動勢的#倍；三角形聯(lián)結(jié)時，線電動勢就等于相電

31、動勢?！纠?-1】 有一臺三相同步發(fā)電機(jī)，2=2，轉(zhuǎn)速打二300011111，定子槽數(shù)0=60，繞組為雙層、星形聯(lián)結(jié)，節(jié)距力二017，每相總串聯(lián)匝數(shù)#二20，主極磁場在氣隙中正弦分 布，基波磁通量4 二 1.5041)3。試求主極磁場在定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢的下列數(shù)據(jù)：0 頻率；2基波的節(jié)距因數(shù)和分布因數(shù)；基波相電動勢和線電動勢。解電動勢的頻率 二 1 X 3000化 二 50只2 3 60 60(之）基波節(jié)距因數(shù)和基波分布因數(shù)由干 口 一 60 一 10 一0x360 360 一已。于是由于卜2饑一 2父3一川， 60 6，卞疋二8111 90。二 8111 0# 8 X 900 0 9511

32、,1丁 10 X 60 3111 : 0 955108111 2知、匕 1 0 951 X 0畚 955 : 0 908基波相電動勢和線電動勢瓦如 屯 44憐磯少' 二 屯 44 X 50 X 20 X 0丨 908 X 1. 504乂。6063V V二 VX 6063 V 10500V4 5感應(yīng)電動勢中的高次諧波實(shí)際上由于種種原因，同步電機(jī)的主極磁場在氣隙中不一定是正弦分布，此時繞組的感 應(yīng)電動勢中除基波外，還有一系列高次諧波電動勢。81118111諧波電動勢對于凸極同步電機(jī)，若主極外形不是特 殊設(shè)計(jì)，氣隙磁場在空間將是非正弦分布，如圖4-14所 示。由于主極磁場的分布通常與磁極中心

33、線相對稱，故氣 隙磁場中除基波外，僅含有奇次空間諧波，即 二 1,3,5，為諧波次數(shù)為清楚起見，圖4-14僅畫出基波和3 次、5次諧波。主極所產(chǎn)生的空間次諧波磁場，其極對數(shù)&為基波的倍，極距為基波的1/0，且所有的諧波磁場均隨主 極一起以同步轉(zhuǎn)速在空間推移，即圖4 -14凸極同步電機(jī)的主極磁場（實(shí)線為實(shí)際分布，虛線 為基波和3次、5次諧波9VVV這些空間分布的諧波磁場，將在定子繞組中感應(yīng)出頻率為人的諧波電動勢07194 一 23V6060即諧波電動勢的頻率又為基波頻率的倍。根據(jù)與式4-20類似的推導(dǎo)，可知諧波電動勢的有效值為4 - 24式中，少-為次諧波磁場的磁通量，用次諧波磁場的幅值

34、化、極距和電樞的有效長度 表示時，4 44/04 一 258V灸叭為次諧波的繞組因數(shù)，它等于"次諧波的節(jié)距因數(shù)和分布因數(shù)I的乘積，即4 一26對于次空間諧波磁場，相鄰的線圈之間相距奶電角度，它們所感生的電動勢在時間 上也相差0：電角度；線圈的兩條圈邊對基波的距離是力，對"次諧波的距離則是義。所以 只要用抑、來替代基波分布因數(shù)和基波節(jié)距因數(shù)中的&和力，即可得到"次諧波的分布因數(shù)I和節(jié)距因數(shù)即24 一 279001二2；±1次的諧波，這種次數(shù)與一對齒諧波電動勢在高次諧波中，有一種數(shù)恰好等于基波的繞組因數(shù)，即現(xiàn)代交流電機(jī)的定子鐵心均開有開口槽或半開口槽

35、。從圖4-15可以看出，開槽以后，對應(yīng)于齒的位置氣隙較小，單位面積下的磁導(dǎo)較大；對應(yīng)于槽的位置氣隙較大，單位面積下 的磁導(dǎo)較小。因此開槽以后，在原先不開槽時的單位 面積的氣隙磁導(dǎo)波上（圖4-15中用虛線表示，要 疊加一個與定子齒數(shù)相對應(yīng)的附加周期性齒磁導(dǎo)分量 (圖4-15中用疊加在虛線上的實(shí)線來表示這將導(dǎo) 致氣隙磁場的分布發(fā)生改變。理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)表明：若主極磁場在定子開槽前 為正弦分布，則在開槽以后，定子繞組的感應(yīng)電動勢 仍將為正弦形，幅值僅有少量變化；若主極磁場中原 先含有一階齒諧波磁場，則在定子開槽以后，由于周 期性齒磁導(dǎo)的“放大”作用，在定子為整數(shù)槽繞組和 氣隙較小的情況下，定子繞組中的

36、齒諧波電動勢將比 不開槽時增大很多倍，使發(fā)電機(jī)的電動勢波形中出現(xiàn) 明顯的齒諧波波紋。秦擎參慊攀相電動勢和線電動勢各次諧波電動勢的有效值算出后，即可得出相電動勢的有效值圖4 - 15定子開槽后單位面積下'的氣隙磁導(dǎo)三相繞組可以接成三角形或星形聯(lián)結(jié)。由于對稱三相系統(tǒng)中各相電動勢的三次諧波在時 間上均為同相且幅值相等，當(dāng)接成星形時，線電壓等于相電壓之差，相減時三次諧波電動勢 互相抵消，所以發(fā)電機(jī)線端不存在三次及其倍數(shù)次諧波電動勢，故線電動勢的有效值匕丫為2相的三次諧波電動勢之和3瓦0將在閉合的三角形回路中形成環(huán)流馨，如圖4-16所示，參2若接成三角形聯(lián)結(jié)，3厶參參3厶4)3733式中，323

37、為回路的三次諧波阻抗。由于完全消耗于環(huán)流參的阻抗壓降所以線端也不會出現(xiàn)三次諧波電壓。但是 次諧波環(huán)流所產(chǎn)生的雜散損耗，會使電機(jī)的效率下降、溫升 增高，所以現(xiàn)代的交流發(fā)電機(jī)一般采用星形而不采用三角形聯(lián)結(jié)。諧波的弊害高次諧波電動勢的存在，使發(fā)電機(jī)的電動勢 波形變壞，從而降低了供電的質(zhì)量，并使發(fā)電機(jī)本身的雜散損耗增大、效率下降、溫升增 高。輸電線中的高次諧波電流所產(chǎn)生的電磁場，還會對鄰近電信線路的正常通信產(chǎn)生有害的 干擾。因此在設(shè)計(jì)交流發(fā)電機(jī)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，把感應(yīng)電動勢中的諧波含量限制在0角形聯(lián)結(jié)時定范圍內(nèi)。2，削弱諧波電動勢的方法由諧波電動勢公式4.44/00可見，通過減小或I，可以降低為減

38、小齒諧波電動勢，還應(yīng)采用其他專門的措施。具體方法分述如下。采用短距繞組適當(dāng)?shù)剡x擇線圈的節(jié)距，使得某一次諧波的節(jié)距因數(shù)等于或者接近于 零，即可達(dá)到消除或削弱該次諧波的目的。例如，要消除次諧波，只要使僅010或，2，）90071丁4 一32V從消除諧波的觀點(diǎn)來看，式中的可選為任意整數(shù)；但從盡可能不削弱基波的角 度考慮，應(yīng)當(dāng)選用接近于整距的短節(jié)距，即使此時式說明，為消除第V次諧波，應(yīng)當(dāng)選用比整距短圖 4 一 17擎的線圈放在5次諧波磁場中的情況。在表亦7的線圈，其兩條線諧波磁場中，節(jié)距比整距縮短邊總是處在同一極性的相同磁場位置下，因此就整個線來看，兩條線圈邊的次諧波電動勢恒相抵消，這就是短 距可以消

39、除諧波電動勢的原因。由于三相繞組的線電壓間不會出現(xiàn)三次諧波，所以選 擇三相繞組的節(jié)距時，主要應(yīng)當(dāng)考慮如何減小5次和7次諧波，故可選為5/6 (二 0.833左右。象采用分布繞組就分布繞組而言，亨舉亨作寧攀蘋李，呼嘩寧疼率導(dǎo)擎印擎早蘋療。但是9增多，意味著總槽數(shù)增多，這將使電機(jī)的成本提高。從表4-2可見，時，高次 諧波分布因數(shù)的下降已不太顯著，因此現(xiàn)代交流電機(jī)一般都選用6332。在多極電機(jī)（例 如水輪發(fā)電機(jī)中，因極數(shù)過多而使9達(dá)不到2時，常采用分?jǐn)?shù)槽繞組來削弱高次諧波，特 別是齒諧波。改善主極磁場分布在凸極同步發(fā)電機(jī)中，可設(shè)法改變主極的極靴外形，以改善主極磁 場的分布，削弱少為此，通常使極靴寬度

40、和極距的比值為0.705，極靴邊緣處的最大 氣隙與主極中心處的最小氣隙之比為1.5。在隱極同步發(fā)電機(jī)中，可通過改善勵磁磁動勢的分布，使主極磁場在氣隙中接近于正弦分布，為此勵磁繞組下線部分與極距之比通常選取在 0.70.8的范圍內(nèi)。辦法拳拳08111310直導(dǎo)體的串聯(lián)，每兩根相鄰的直導(dǎo)體之間有一個微小的相位差。（以0，短直導(dǎo)體數(shù)，而5以蘆為整個導(dǎo)體斜過的電弧度。則利用分布繞組中電動勢的合成 方法，不難導(dǎo)出基波的斜槽因數(shù)為采用斜槽采用斜槽后，由于同一根導(dǎo)體的各個小 段在磁場中的位置互不相同（見圖4-18，所以與直 槽時比較，導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢將有所削弱，因此要引 進(jìn)一個斜槽因數(shù)。把斜槽內(nèi)的導(dǎo)體看作

41、為無限多根短小參參馨參111118111811724 -34 對次諧波而言，上式中的應(yīng)改成咕，所以次諧波的斜槽因數(shù)& 應(yīng)為8111V圖4 - 19表示隨盧而變化的曲線。從式可見，要用斜槽來消除第次諧波，只要使該次諧波的斜槽因數(shù)匕一 ：0，即使081114 一 36或VV式表明，如斜過的距離恰好等于該次空間諧波的波長，#參#參參癱癱傷暴暴麄麄纖龜義蠱龜麄鐘編-倉導(dǎo)體內(nèi)的V次諧波電動勢將互相抵消，于是知這從圖4 - 20中可以清楚地看出。由于齒諧波的次數(shù)為二2；±1，故要消除齒擧蠊零看暑2丁諧波電動勢，應(yīng)使通常為使廣2叫士 1這兩個齒諧波都得02171(1 ± 1參瘳癱

42、馨霉寒魯驗(yàn)魯?shù)较魅?，常使I即使斜過的距離恰好等于一個齒距2/712斜槽主要用于中、小型電機(jī)。大型電機(jī)采用斜槽時，鐵心疊壓 工藝比較復(fù)雜，在凸極同步電機(jī)中，有時用斜極來削弱齒諧波。其他措施在小型電機(jī)中常采用半閉口槽，在中型電機(jī)中采用 磁性槽楔，來減小槽開口以及由此引起的氣隙比磁導(dǎo)的變化和齒諧 波。在多極低速同步發(fā)電機(jī)（例如水輪發(fā)電機(jī)）中，常用分?jǐn)?shù)槽繞組 來減小諧波電動勢，特別是齒諧波電動勢。采用分?jǐn)?shù)槽繞組后，由于277 ±1 般都是分?jǐn)?shù)或偶數(shù)，而主極磁場中僅含有奇次諧波磁場分?jǐn)?shù)，齒諧波次數(shù)即不存在齒諧波磁場，從而避免了電動勢波形中出現(xiàn)齒諧波電動勢。在采用整數(shù)槽繞組的奇數(shù)，故主極磁場中可

43、能含有一定的齒諧波磁場，此時若適中、大型同步發(fā)電機(jī)中，由于當(dāng)?shù)剡x擇轉(zhuǎn)子阻尼繞組的節(jié)距匕，也可以起到削弱齒諧波電動勢的作用。通常使匕40.75可得到較好的電動勢波形。0.8 6通有正弦電流時單相繞組的磁動勢交流繞組中流過電流時，將產(chǎn)生磁動勢和磁場。若琴蹲；寧早辛牢于岑，貝寧纟善畢畢印，應(yīng)使它所形成的定子磁場極數(shù)與轉(zhuǎn)子的磁場極數(shù)相等，這樣負(fù)載時電磁轉(zhuǎn)矩的平均值就不等籲秦參鑄參參魯攀魯肇響縑馨蠊會參鼸魯翁參嚇翁參于零，電機(jī)可以正常工作。本節(jié)先研究線圈內(nèi)通有正弦電流、 2100)1時單相繞組的磁動勢。先分析整距線圈的 磁動勢，然后分析分布繞組的磁動勢，最后分析單相繞組的磁動勢。為簡化分析，假設(shè)：定、轉(zhuǎn)

44、子鐵心的磁導(dǎo)率#6 = 00，即認(rèn)為鐵心內(nèi)的磁位降可以忽略不計(jì)。定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙為均勻。3槽內(nèi)電流集中于槽中心處，槽開口的影響忽略不計(jì)。1.整距線圈的磁動勢圖4-21表示定子槽內(nèi)嵌有一個斤。匝的兩極整距線圈XX的情況，電流從線圈邊八流出（用0表示，從X流人(用表示）。由于線圈為兩極、整距，其中仏為定子內(nèi)徑，故若圈邊置于定子內(nèi)圓左邊的某一槽內(nèi)，則圈邊X將置于右邊、與X對面處V的另一槽內(nèi)，如圖4-21&所示。不難看出，此時載流導(dǎo)體人和X在定子表面的分布是對稱 的，所以載流線圈所產(chǎn)生的磁場也是對稱的，磁場為兩極，如圖4-21&中虛線所示。若以線軸線處作為義的原點(diǎn)，則沿定子內(nèi)圓，在范

45、圍內(nèi)，磁場由定子內(nèi)圓指向轉(zhuǎn) 子，故定子為IV極；在7/26163/2范圍內(nèi)，磁場由轉(zhuǎn)子指向定子內(nèi)圓，故定子為3極。整距線圈所產(chǎn)生的磁場10整距線圈的磁動勢沿氣隙的分布圖由于鐵心的磁位降可以忽略不計(jì)，所以線圈的磁動勢仏將全部作用在兩個氣隙內(nèi)若氣隙為均勻，則氣隙各處的磁動勢值均應(yīng)等于#丄；再考慮到磁場的極性時，的磁動勢人應(yīng)為IV I4 一 370個極下當(dāng)IV圖4-21)3表示把定子和轉(zhuǎn)子展開時，磁動勢沿氣隙的分布圖。從圖可見，整距線圈在氣隙內(nèi)嚇暑籲泰籲嚇擊爆棗棗V個了？了棗、竿棗兮亨吵寧爭學(xué)？，牢棗哼噚譚咢若槽內(nèi)電、流集中于槽中心處，磁動勢波在經(jīng)過載流線圈邊和X處，將發(fā)生#義的躍變。形成四極磁場的

46、情況，此時磁動勢的波形仍為周期性矩形波，幅值為#4/2。可以看出，四極情況是兩極情況的重復(fù)，所以只要把圖4-22兩組整距載流線圈形成的四極磁場磁場分布4磁動勢沿氣隙的分布圖圖4-22表示兩組整距線兩極情況分析清楚，即可推廣到四極和其他多極的情況。把整距線圈所產(chǎn)生的周期性矩形磁動勢波分解為基波和一系列奇次的高次空間諧波，可4#爆馨馨钃0翁知基波的幅值應(yīng)為矩形波幅值的1。仍以線圈軸線處作為坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖4-216所示，則 基波磁動勢；可以寫成4仏人1 :08054 - 3817 2人的幅值位于線圈的軸線處，義為電角度。關(guān)于磁動勢波中的高次諧波，將在本節(jié)的后面 說明。1.分布繞組的磁動勢整距分布繞組

47、的磁動勢圖4 -23表示一個由9=3的整距線圈所組成的極相組，極相 組的3個線圈依次置放在三個相鄰的槽內(nèi)，所以此繞組為整距分布繞組。每個整距線圈所產(chǎn)生的磁動勢都是一個矩形波，把3個普遍情況下為9個）整距線圈 所產(chǎn)生的矩形磁動勢波逐點(diǎn)相加，即可得到極相組的合成磁動勢。由于每個線圈的匝數(shù)相 等，通過的電流也相同，故各個線圈的磁動勢具有相同的幅值；由于繞組是分布的，相鄰線 圈在空間彼此移過“角，所以各個線圈的矩形磁動勢波在空間也相隔電角度。從圖4- 233可見，把三個矩形波相加，所得合成磁動勢是一個階梯形波，如圖中粗線所示。圖4-236表示這三個整距線圈的基波磁動勢，這三個磁動勢的幅值相等、空間各相

48、差 電角度。把這三個線圈的基波磁動勢逐點(diǎn)相加，即可得到極相組的基波合成磁動勢。由于 基波磁動勢在空間按余弦規(guī)律分布，故可用空間矢量來表示和運(yùn)算，于是9個線圈的基波合成磁動勢矢量，就等于各個線圈的基波磁動勢矢量的矢量和，如圖4-2圖4 -25表示不同瞬間單相繞組的基波脈振磁動勢波。這里要注意，把磁動勢的空間分布規(guī)律，與隨時間而變化的規(guī)律區(qū)別清楚。空間的分布 規(guī)律用空間位置角義的函數(shù)來表達(dá)，隨時間變化的規(guī)律用時間的函數(shù)來表達(dá)。單相繞組的諧波磁動勢整距線圈所生的矩形磁動勢波中，除基波磁動勢外，還有一系 列奇次的高次諧波磁動勢，其中次諧波分量九應(yīng)為1 4 '之I 二 叩084 一45 77 2

49、式中的乂以線圈的軸線處作為原點(diǎn)。按照與基波磁動勢相同的處理方法，把9個線圈以及雙 層繞組上、下層線圈所產(chǎn)生的諧波磁動勢疊加，即可導(dǎo)出單相繞組的次諧波磁動勢為服.廠21 000)1 00809 10031/00030)1 V 3，5，4 46式中，為次諧波的繞組因數(shù)；I以相繞組的軸線處作為原點(diǎn)；為"次諧波磁動勢的 幅值，掏、 1 服7 、二 丄二、： 一（ 9 4-47V 71 2 9 V式表示，諧波磁動勢從空間上看是一個按V次諧波分布，從時間上看仍按的肇余弦函數(shù)脈振的脈振磁動勢。參通有對稱三相電流時三相繞組的磁動勢上面分析了單相繞組的磁動勢。在此基礎(chǔ)上，把八、 勢波逐點(diǎn)相加，就可得到

50、三相繞組的合成磁動勢。1.三相繞組的基波合成磁動勢圖4 26表示一臺兩極三相交流電機(jī)的定子 示意圖。為簡明起見，各相繞組均用一個集中線 圈來表示，虛線為各相繞組的軸線，其中8相 軸線滯后于X相軸線120。電角度，0相軸線又 滯后于8相軸線120。電角度。由于三相繞組在 空間互差120。電角度，所以三相基波磁動勢在眷空間也互差120。電角度。若三相繞組中通以對稱的正序電流，即12100)1 - 1200則各相的脈振磁動勢在時間上亦將互相相差120。電角度。把八、籲動勢疊加，即可得到三相繞組的基波合成磁動勢。下面來研究其合成。4.7三個單相繞組所產(chǎn)生的磁動21 000)1個單相基波脈振磁3。所示。

51、不難看出，解析法以定子內(nèi)圓人相繞組的軸線處作為空間坐標(biāo)的原點(diǎn)，并以逆時針方向即人相 8相0：相繞組的方向作為空間角度義（以電角度計(jì)的正方向。在某一瞬間，距離入 相繞組軸線I處，各相的基波磁動勢分別為二 廠扣 0030,030二 廠4003(1 1200)008(0 1200 4 一 49二 4)1 008 9 2400)003(0 240式的三個式子中，空間的120。相角是由三相繞組軸線在空間互相相差120。電角度 所引起，時間上的120。相角則是由對稱三相電流在時間上互相相差120。電角度所引起。把 八相、8相及相三個單相脈振磁動勢相加，可得/() : 11 +/81 +/01二 1 006

52、00)1 十I 1200)008(0 120。廠小 1008 0 240。008240。4 50將式右端中的每一項(xiàng)利用“余弦函數(shù)積化和差”的規(guī)則分解為兩項(xiàng)，可得1 1/'(，無):扣一十 了408(0 十11X 2 008 0)1 03十 X 008 0)1 十 - 240 0 由于包括“ + 19、“ +義240。和如+ 1-120。的三項(xiàng)為三個具有同樣幅值、相位互差120。的正弦波，其和為零，故式4-50可改寫成1汄6 008(0； 4 52式中式就是三相繞組基波合成磁動勢的表達(dá)式。下面來分析此式的含義。從式（士-巧之）可見，當(dāng)時間1=0時，(義一）匕“-義）；當(dāng)卜。時，008 6

53、0把這兩個瞬間的磁動勢波畫出并加以比較，可見磁動勢的幅值未變，但比力（義，口）向前推進(jìn)了蘆角，0 二岣，如圖4-27所示。隨著時間的推移，蘆角不斷增大，即磁動勢波不斷地向十義方向移動，所以08，1是一個恒幅、正弦分布的正#譽(yù)#參拿春魯參魯摩嚷參嗛畚向行波。由于定子內(nèi)腔為圓柱形，所以/(，纟）是一個沿著氣隙圓周不斷向前推移的旋奉參參轉(zhuǎn)磁動勢波，如圖4-28所示。癱鐮參龜醫(yī)6 45，0的推移速度，可從波上任意一點(diǎn)（例如波幅這一點(diǎn)）的推移速度來確定。對 于波幅這一點(diǎn)，其振幅恒為6，式中的008 0)1 6 1 或 0)1 一 0色 二6.0把上式右邊的一式對時間求導(dǎo)數(shù)，可得波幅推移的角速度#為參10

54、 10式中，的單位為式表明，磁動勢波推移的角速度與交流電流的角頻率相泰等。由于一轉(zhuǎn)為電弧度，所以用轉(zhuǎn)速表示時，旋轉(zhuǎn)磁動勢波的“轉(zhuǎn)速” 應(yīng)為V607？(/日）54 一 55即恰好等于同步轉(zhuǎn)速。從式丨4-48)和式彳4-52)還可以看出，率苓咩串雒畢郅苳雒吵零木諄吋，亭寧令 碑哮爭琴篳零靖號寧辱寧寧印等學(xué)零令。例如仏二0時，相電流達(dá)到最大值，基波合成磁動勢一可見合成磁動勢的幅值位于1=0處，即在X相繞組的軸線處。當(dāng)仏二120。時，8相電流達(dá)到最大值，此時基波合成磁動勢其幅值位于義二120。處，即位于8相繞組的軸線處。同理，當(dāng)0相電流達(dá)到最大值時，合 成磁動勢的幅值將與0相繞組的軸線相重合。所以旋轉(zhuǎn)磁動勢波向前推移的角速度（/心 與電流交變的角頻率相一致。以上分析表明，對稱三相繞組中通有對稱三相正序電流時，基波合成磁動勢是一個正弦搴釀鏞彙馨睡參參寒參攀魯攀0拳鐮.備魯參參籲9參睡籲籲籲參分布、以同步轉(zhuǎn)速向前推移的正向旋轉(zhuǎn)磁動勢波，即從X相軸線移向8相軸線、再移向0：參參魯馨參參癱奢.0囑9癱鳴參寒釀參攀參相軸線的旋轉(zhuǎn)磁動勢波；華疼令率寧辱學(xué)印-寧方平續(xù)華疼寧辱隼噦32笮。合成磁動勢所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場波，其效果與直流勵磁、用機(jī)械方法拖動的主磁極所形成的旋轉(zhuǎn)磁場波 相同。圖