第四章-參數(shù)計算

1、第四章第四章 參數(shù)計算參數(shù)計算 直流電阻直流電阻 電電 阻阻 交流電阻交流電阻參數(shù)參數(shù) 異步機：勵磁電抗異步機：勵磁電抗 主電抗主電抗 電電 抗抗 同步機：電樞反應(yīng)電抗同步機：電樞反應(yīng)電抗 槽漏抗槽漏抗 諧波漏抗諧波漏抗 漏電抗漏電抗 端部漏抗端部漏抗 齒頂漏抗齒頂漏抗222211102221111111)()(LXEXEXENINIINIILXEm差漏抗諧波主電抗基波RRLTRIcu,2XstMstTTi,cos穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差短短路路比比,kiure影響：對經(jīng)濟(jì)性能和運行性能有很大影響影響：對經(jīng)濟(jì)性能和運行性能有很大影響 異步機：異步機：同步機：同步機：直流機：電抗電勢直流機：電抗電勢，換

2、向條件差點，換向條件差點4-1 4-1 繞組電阻的計算繞組電阻的計算2)2( aAlNRccawa1111112)(aNAlKRKRccwFF1,21222222FccwFKsffaNAlKR很很低低2222112122)(RKNKNmmkRRdpdpRBRRR22222sin41)(ZpRRRIIRRRRBRRBBwBRRwRAlRAZDR2422210)2(RRBBwApDZAlR22KRR22111)(4ZKNmKdp111112)(aNAlKRKRccwFF直流機：直流機： 定子繞組：定子繞組： 繞線式轉(zhuǎn)子：繞線式轉(zhuǎn)子：鼠籠式轉(zhuǎn)子：鼠籠式轉(zhuǎn)子：同步機：同步機：電阻電阻異步機異步機直流電

3、阻：直流電阻：導(dǎo)體材料電阻率導(dǎo)體材料電阻率導(dǎo)體截面積導(dǎo)體截面積繞組導(dǎo)體長度繞組導(dǎo)體長度ccAlAlRGB755-81GB755-81規(guī)定：規(guī)定：要換算到相應(yīng)絕緣等級的基準(zhǔn)工作溫度。要換算到相應(yīng)絕緣等級的基準(zhǔn)工作溫度。 )(11515ttt75t115tA A、E E、B B： F F、H H： 交流電阻：繞組通以交流時，由于集膚效應(yīng)，電阻值較交流電阻：繞組通以交流時，由于集膚效應(yīng)，電阻值較通直流時增大。通直流時增大。電電流流電電阻阻電電阻阻增增加加系系數(shù)數(shù)RKKRKRFFFc) 1(一、直流電機一、直流電機并聯(lián)支路數(shù)并聯(lián)支路數(shù)導(dǎo)體截面積導(dǎo)體截面積線圈或元件平均半匝長線圈或元件平均半匝長導(dǎo)體總數(shù)

4、導(dǎo)體總數(shù)aAlNaAlNRccaccawa2)2(2適用于：電樞電阻、勵磁繞組、換向極繞組、補償繞組適用于：電樞電阻、勵磁繞組、換向極繞組、補償繞組二、感應(yīng)電機二、感應(yīng)電機1、感應(yīng)電機定子繞組每相電阻、感應(yīng)電機定子繞組每相電阻相繞組并聯(lián)支路數(shù)相繞組并聯(lián)支路數(shù)雙雙單單定子每相串聯(lián)匝數(shù)定子每相串聯(lián)匝數(shù)111111112:2aapqSNapqSNNaAlNKRKKccwF2、感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子繞組每相電阻、感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子繞組每相電阻 繞線式轉(zhuǎn)子：繞線式轉(zhuǎn)子：1,21222222FccwFKsffaAlNKR很很低低222222aAlNRccw基基波波繞繞組組系系數(shù)數(shù)每每相相串串聯(lián)聯(lián)匝匝數(shù)數(shù)定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子相相數(shù)

5、數(shù)折折合合到到定定子子邊邊2121212222112122,)(:dpdpdpdpKKNNmmRKNKNmmkRR 鼠籠繞組鼠籠繞組特點：特點：）22Zm 是多相繞組，相數(shù)等于轉(zhuǎn)子槽數(shù)；是多相繞組，相數(shù)等于轉(zhuǎn)子槽數(shù)；2211122)(411ZKNmKZKdpdp）鼠籠轉(zhuǎn)子的電阻包括兩部分：導(dǎo)條電阻和端環(huán)電阻。由）鼠籠轉(zhuǎn)子的電阻包括兩部分：導(dǎo)條電阻和端環(huán)電阻。由于導(dǎo)條中電流與端環(huán)電流是不一樣的，因此這兩部分不能簡于導(dǎo)條中電流與端環(huán)電流是不一樣的，因此這兩部分不能簡單相加，而須將端環(huán)電阻折合到導(dǎo)條邊，再由導(dǎo)條邊折合到單相加，而須將端環(huán)電阻折合到導(dǎo)條邊，再由導(dǎo)條邊折合到定子邊。定子邊。 折合折合 折

6、合折合端環(huán)電阻端環(huán)電阻 導(dǎo)條導(dǎo)條 定子定子 端環(huán)電阻端環(huán)電阻 導(dǎo)條導(dǎo)條端端環(huán)環(huán)平平均均直直徑徑RRwRRDAZDR2端環(huán)面積端環(huán)面積每槽距周長每槽距周長RRRRwRAZDAZDR22端環(huán)電阻：端環(huán)電阻： 導(dǎo)條電阻：導(dǎo)條電阻：BBwBAlR端環(huán)折合到導(dǎo)條中的端環(huán)折合到導(dǎo)條中的折合原則折合原則：折合前后電損耗不變。：折合前后電損耗不變。RBRRRRRBRIIRRIRI222)(如何求如何求BRII的關(guān)系：的關(guān)系：每相鄰導(dǎo)條電流之間相位差等于槽距電角每相鄰導(dǎo)條電流之間相位差等于槽距電角 22Zp相鄰兩段端環(huán)的電流相位差也等于相鄰兩段端環(huán)的電流相位差也等于導(dǎo)條電流等于相鄰兩端環(huán)電流之差（導(dǎo)條電流等于相

7、鄰兩端環(huán)電流之差（ 很?。┖苄。㏑RBRRBRBBBRRpZRIIRpZIIZpIZpIII222222)2()(22sin22sin2 鼠籠式轉(zhuǎn)子電阻鼠籠式轉(zhuǎn)子電阻RRwRRRBBwBBwBRBRBAZDRApDZAlRAlRpRZRRRR222222222)2(2 轉(zhuǎn)子電阻折合到定子邊轉(zhuǎn)子電阻折合到定子邊)2()(4)(4222111221112222RRBBwdpdpApDZAlZKNmRZKNmKRR三、同步電機三、同步電機與異步機定子繞組計算方法一樣。與異步機定子繞組計算方法一樣。4-2 繞組電抗的一般計算方法繞組電抗的一般計算方法 在分析交流電機的運行原理時，大多數(shù)可把它們看作在分

8、析交流電機的運行原理時，大多數(shù)可把它們看作為等效的雙繞組變壓器，這樣可以利用與雙繞組變壓器為等效的雙繞組變壓器，這樣可以利用與雙繞組變壓器類似的等效電路來計算交流電機的運行性能。類似的等效電路來計算交流電機的運行性能。1、222211102221111111)()(LXEXEXENINIINIILXEm差漏抗差漏抗諧波諧波主電抗主電抗基波基波2、交流電機中：、交流電機中：NmNmUXIX*NNUXIX*主電抗主電抗諧波漏抗諧波漏抗電電 抗抗 漏電抗漏電抗 槽漏抗槽漏抗齒頂漏抗齒頂漏抗端部漏抗端部漏抗3、電抗的一般計算方法（磁鏈法、能量法）、電抗的一般計算方法（磁鏈法、能量法） 磁鏈法：磁鏈法：

9、LXILNFlSlSNIFI,磁磁路路4-3 主電抗計算主電抗計算一、一、主電抗主電抗多相交流電機電樞電流產(chǎn)生的氣隙磁場中，相應(yīng)于基波磁多相交流電機電樞電流產(chǎn)生的氣隙磁場中，相應(yīng)于基波磁場對應(yīng)的電抗叫場對應(yīng)的電抗叫主電抗主電抗。在異步機中稱。在異步機中稱勵磁電抗勵磁電抗，同步機，同步機中為中為電樞反應(yīng)電抗電樞反應(yīng)電抗。二、二、異步電機勵磁電抗的計算方法異步電機勵磁電抗的計算方法1、假設(shè)：假設(shè)：電樞槽部導(dǎo)體中電流集中在槽中心線上；電樞槽部導(dǎo)體中電流集中在槽中心線上；鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率槽開中的影響以氣隙系數(shù)計及。槽開中的影響以氣隙系數(shù)計及。2、計算、計算mX步驟：步驟：I21FBIL2f

10、LX2I2 電樞相電流的幅值電樞相電流的幅值INKpmINKpmFdpdp22111 每極電樞基波磁勢幅值每極電樞基波磁勢幅值efFB1101 由定子額定電流由定子額定電流1NI建立的氣隙基波建立的氣隙基波徑向磁密幅值徑向磁密幅值112Blef 正弦正弦Slefpp21111dpmKN11dpKN 有效匝數(shù)有效匝數(shù)efefdpdpefdpefmlINKpmKNINKpml2)(2)122(21011101mefmmlpqNffIX201422主磁路的比磁導(dǎo)主磁路的比磁導(dǎo)efdpmefefdpqKmlpNKf212210)(4NNNNNNNmNNNmmFFUEUXIIUXX11111*111,N

11、NNEF由定子額定電流由定子額定電流1NI基波磁通及所感生電勢基波磁通及所感生電勢產(chǎn)生的基波磁勢、產(chǎn)生的基波磁勢、（10NII 假想）假想）mmmmNmNxIxrIZIE)(101NNNFU,額定電壓、在定子繞組中感應(yīng)電勢額定電壓、在定子繞組中感應(yīng)電勢NUE 時所需基波磁通、相應(yīng)的氣隙磁勢。時所需基波磁通、相應(yīng)的氣隙磁勢。0111111122)2(22efNdpdpNdpNNBFKAKpDDmNINKIpmFefdpmmefdpNNKkBAkBKAFF101110122說明：在說明：在ef一定時，一定時，*mX與與BA成正比成正比而而DNDmNIAN12efefdpNmefNNDllpDfNK

12、KElB122142eflNBA2A大，說明繞組匝數(shù)多；（大，說明繞組匝數(shù)多；（ mXNlSNX,2）B小，小，小，感應(yīng)一定電勢所需匝數(shù)多。小，感應(yīng)一定電勢所需匝數(shù)多。 aqadkk ,p1max5 . 1max0 . 2max不同條件下，不同條件下，隨隨a) a) b) b) c) c) 的變化曲線的變化曲線三、三、同步電機電樞反應(yīng)電抗同步電機電樞反應(yīng)電抗1、凸極同步電機的電樞反應(yīng)電抗凸極同步電機的電樞反應(yīng)電抗采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分成直軸電樞反應(yīng)電抗與交采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分成直軸電樞反應(yīng)電抗與交軸電樞反應(yīng)電抗。軸電樞反應(yīng)電抗。決定決定由由查曲線查曲線,)(4max11210pqda

13、qaqqmqaqadaddmdadefefdpmkkBBkXkXBBkXkXlpNKmfX2、直、交軸電樞反應(yīng)電抗的標(biāo)么值、直、交軸電樞反應(yīng)電抗的標(biāo)么值NfNNffNadddaddaddadadadNadNaddNaddNadNNNadadFkUUFkBkBEUBkEFkBkBBEUEUXIUXIUXIIUXX)()()(sinsinsin10111*氣隙磁勢氣隙磁勢方波方波如不飽和如不飽和NaadNdadNdaddNadadFFkFkFkFkFkUEX111*sinsin根據(jù)前面推導(dǎo)：根據(jù)前面推導(dǎo)：1*1*BAkkXBAkkXmaqaqmadadBBkkkkkkkUEFFFFkXffqaqf

14、dadNNaNaaqaq101*:交軸電樞反應(yīng)系數(shù)交軸電樞反應(yīng)系數(shù)直軸電樞反應(yīng)系數(shù)直軸電樞反應(yīng)系數(shù)時所需氣隙磁勢時所需氣隙磁勢電樞反應(yīng)基波磁勢電樞反應(yīng)基波磁勢同理同理3、隱極同步電機電樞反應(yīng)電抗、隱極同步電機電樞反應(yīng)電抗)(1maqadmaqdXXXXXkk4-4 漏電抗計算漏電抗計算漏電抗：槽漏抗、諧波漏抗、齒頂漏抗、端部漏抗漏電抗：槽漏抗、諧波漏抗、齒頂漏抗、端部漏抗I2FBAlRRFFmmmIL2fLX2eflpqNfX204Ets一、一、槽漏抗的計算槽漏抗的計算（一）單層整距繞組的槽漏抗（一）單層整距繞組的槽漏抗1、假設(shè)：、假設(shè)： 電流在導(dǎo)體截面上均勻分布；電流在導(dǎo)體截面上均勻分布；

15、鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率2、矩形開口槽單層整距繞組的槽漏抗、矩形開口槽單層整距繞組的槽漏抗 槽內(nèi)磁力線與槽底平行。槽內(nèi)磁力線與槽底平行。ssssssssxLhhININ2211102)(2高度上漏磁通高度上漏磁通通過通過高度上漏磁通高度上漏磁通通過通過最大值最大值變化的電流變化的電流導(dǎo)體中通以隨時間正弦導(dǎo)體中通以隨時間正弦根導(dǎo)體串聯(lián)根導(dǎo)體串聯(lián)槽內(nèi)有槽內(nèi)有3、其它槽形、其它槽形亦可采取同樣的推導(dǎo)方法，抗前面都與槽形尺寸無關(guān)。因亦可采取同樣的推導(dǎo)方法，抗前面都與槽形尺寸無關(guān)。因此，只需求出不同槽形比漏磁導(dǎo)，則可求出不同槽形的槽此，只需求出不同槽形比漏磁導(dǎo)，則可求出不同槽形的槽漏抗。漏抗。不同槽

16、的磁導(dǎo)可推出：不同槽的磁導(dǎo)可推出：矩形矩形槽：槽：槽寬：槽寬：槽口高：槽口高：槽底高：槽底高：每槽導(dǎo)體數(shù)：每槽導(dǎo)體數(shù)：每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：sb0h1hsN22sNapqN 每相槽數(shù)每相槽數(shù) a個支路個支路 并聯(lián)并聯(lián)單單層層整整距距繞繞組組槽槽漏漏電電抗抗槽口部分槽口部分（0h） IbhNlNlhbFFINIssefsssefsssss2220201100111槽高部分槽高部分（1h） IbhNldNhxdddxlbFdFhxIIssefhxssxxefssxs232212002102211一個槽總的磁鏈：一個槽總的磁鏈：IbhbhNlsssefsss2)3(102021一個槽漏一個

17、槽漏電感系數(shù)：電感系數(shù)：sssssefsssefssbhbhNlbhbhNlIL3)3(210201020槽漏抗：槽漏抗：ssefssNlffLX2022一相槽漏抗：一相槽漏抗：sefssefslpqNfNlfapqaXapq2020242212單層和單籠繞組及其槽形尺寸單層和單籠繞組及其槽形尺寸（二）雙層整距繞組的槽漏抗（二）雙層整距繞組的槽漏抗雙層整距，各槽中上、下層屬于同一相的，電流大小相位雙層整距，各槽中上、下層屬于同一相的，電流大小相位完全一樣。從建立槽漏磁場情況看，它和單層沒有什么區(qū)完全一樣。從建立槽漏磁場情況看，它和單層沒有什么區(qū)別。從前面的推導(dǎo)可看出，只要把不同部分的比漏磁導(dǎo)求

18、別。從前面的推導(dǎo)可看出，只要把不同部分的比漏磁導(dǎo)求出，則它的抗即可求出了。出，則它的抗即可求出了。a上層線圈邊的自感比漏磁導(dǎo)上層線圈邊的自感比漏磁導(dǎo)b下層線圈邊的自感比漏磁導(dǎo)下層線圈邊的自感比漏磁導(dǎo)ab上下層線圈邊的互感比漏磁導(dǎo)上下層線圈邊的互感比漏磁導(dǎo)每相：每相： sefssslpqNffLapqfLX20244222一個槽：一個槽：MLLLbas2aefsalNL02)2(befsblNL02)2(abefslNM02)2( 關(guān)鍵就是求關(guān)鍵就是求abab)2(41abbas、a 對比前面推導(dǎo)可看出，在槽口對比前面推導(dǎo)可看出，在槽口：0h漏磁通，且與上層的全部導(dǎo)體相鏈，這部分比磁導(dǎo)為漏磁通，

19、且與上層的全部導(dǎo)體相鏈，這部分比磁導(dǎo)為是上層導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的是上層導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的sbh0上層導(dǎo)體上層導(dǎo)體1h漏磁通且只與上層一部分導(dǎo)體相交鏈，這部分比磁導(dǎo)為漏磁通且只與上層一部分導(dǎo)體相交鏈，這部分比磁導(dǎo)為處它只是由上層導(dǎo)體中一部分電流產(chǎn)生的處它只是由上層導(dǎo)體中一部分電流產(chǎn)生的sbh31 雙層繞組及其槽形尺寸雙層繞組及其槽形尺寸ssabhbh013 b根據(jù)同樣道理：根據(jù)同樣道理： ：ssbbhhhbh21033 ab）由下層電流在上層）由下層電流在上層dx處產(chǎn)生的磁通：處產(chǎn)生的磁通： ：sefsxbdxlINd022 這這xd磁通只與上層線圈邊的導(dǎo)體數(shù)為磁通只與上層線圈邊的導(dǎo)體數(shù)為12hxNs

20、交鏈交鏈12hxNddsxx在在1h范圍內(nèi)所有磁通對上層邊的磁鏈為：范圍內(nèi)所有磁通對上層邊的磁鏈為：sefsabsefshsxhabbhlINbdxlINhxNd22)2(222102001011）下層線圈邊的電流）下層線圈邊的電流I在在0h磁通對上層邊的磁鏈為：磁通對上層邊的磁鏈為：范圍內(nèi)產(chǎn)生的范圍內(nèi)產(chǎn)生的sefsssefsabbhlINNbhlIN22)2(22200200 )22(2)2(0102ssefsabababbhbhlINssabbhbh012 )2(2)3()3()2(4101210301ssssssabbasbhbhbhhhbhbhbh一般：一般：31hh )(332321

21、0021hhhhbhbhbhbhbhsssssssefspqNlfX204由此可知：對于雙層整距繞組，由于其各槽上、下線圈邊由此可知：對于雙層整距繞組，由于其各槽上、下線圈邊中的電流屬于同一相，槽比漏磁導(dǎo)仍可用單層繞組的算式，中的電流屬于同一相，槽比漏磁導(dǎo)仍可用單層繞組的算式，只要將只要將sssbhbh013中的中的1h層間絕緣）在槽中總高度層間絕緣）在槽中總高度用上下層線圈邊（包括用上下層線圈邊（包括h代替即可。代替即可。（三）雙層短距繞組的槽漏抗（三）雙層短距繞組的槽漏抗交流電機中，常采用雙層短距繞組，可知槽中電流不屬交流電機中，常采用雙層短距繞組，可知槽中電流不屬于同一相，同一槽中電流不

22、屬于同一相，其合成電流于同一相，同一槽中電流不屬于同一相，其合成電流，X。 每極每相槽數(shù)：每極每相槽數(shù)：q 繞組節(jié)距比：繞組節(jié)距比：),32() 132(則則所所有有槽槽中中電電流流不不同同相相或或 在每極下總槽數(shù)：在每極下總槽數(shù)：q3 線圈短距后節(jié)距：線圈短距后節(jié)距：qy3 被短距的槽數(shù)中即每相中：被短距的槽數(shù)中即每相中： 上下層線圈電流不屬于同一相的槽數(shù)：上下層線圈電流不屬于同一相的槽數(shù)：qqq3)1 (33上下層線圈電流屬于同一相的槽數(shù)：上下層線圈電流屬于同一相的槽數(shù)：)23(3)1 (qqq例如圖：例如圖： 97, 3q，不屬于同一相，不屬于同一相=2， 屬于同一相屬于同一相=1。每相

23、槽漏電感：每相槽漏電感：sefabbaefslpqNlpqNL20202) 13(412abbasspqNffLX) 13(414220abbas) 13(41根據(jù)前面推導(dǎo)根據(jù)前面推導(dǎo)abab、， 假定假定hhhh21, 0312，則，則LLUUsssKKbhbh)1679(3)413(0導(dǎo)導(dǎo)安放導(dǎo)體槽下部比漏磁安放導(dǎo)體槽下部比漏磁槽口比漏磁導(dǎo)槽口比漏磁導(dǎo)sLsUbhbh30引引入入的的節(jié)節(jié)距距漏漏抗抗系系數(shù)數(shù)由由于于短短距距對對引引入入的的節(jié)節(jié)距距漏漏抗抗系系數(shù)數(shù)由由于于短短距距對對LLUUKK1679413說明：說明：11ULKK意義：意義：由于雙層短距繞組在有些槽中上、下層線圈邊電流不同

24、由于雙層短距繞組在有些槽中上、下層線圈邊電流不同相，使產(chǎn)生漏磁的磁勢減小，引起槽漏抗減小。為計算相，使產(chǎn)生漏磁的磁勢減小，引起槽漏抗減小。為計算方便，把槽漏抗減少，歸結(jié)為槽單位比漏磁導(dǎo)乘上系數(shù)，方便，把槽漏抗減少，歸結(jié)為槽單位比漏磁導(dǎo)乘上系數(shù)，UK它與它與表示由于短距使無導(dǎo)體部分比漏磁導(dǎo)減少的系數(shù)，表示由于短距使無導(dǎo)體部分比漏磁導(dǎo)減少的系數(shù)，有關(guān)；有關(guān)；LK比漏磁導(dǎo)減少系數(shù)；比漏磁導(dǎo)減少系數(shù)；表示由于短距使有導(dǎo)體部分表示由于短距使有導(dǎo)體部分UL、 比漏磁導(dǎo)，它與槽形有關(guān)。比漏磁導(dǎo)，它與槽形有關(guān)。分別表示無導(dǎo)體和有導(dǎo)體部分分別表示無導(dǎo)體和有導(dǎo)體部分UKLK、的求法：的求法：）4131679132

25、LUKK) 118(161) 16(413231LUKK)49(16143310LUKK ）查曲線）查曲線 簡化公式計算：簡化公式計算：413)2(41)2)33(1)(2(41)33(241) 13(41abbaabbaababbaababbaabbas當(dāng)當(dāng)132時，可近似認(rèn)為是雙層整距的時，可近似認(rèn)為是雙層整距的Bsk系數(shù)；系數(shù)；413Bk二、諧波漏抗計算二、諧波漏抗計算1、諧波漏抗：、諧波漏抗：12111211) 1)(:)(:)(:)(:fEfEsfEfE諧波諧波轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)諧波諧波定定諧波磁場諧波磁場諧波磁勢諧波磁勢基波基波轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基波基波定定基波磁場基波磁場基波磁勢基波磁勢旋轉(zhuǎn)磁勢旋轉(zhuǎn)磁勢階梯

26、形階梯形通以多相對稱電流通以多相對稱電流多相對稱交流電機繞組多相對稱交流電機繞組簡單說：諧波磁場所感應(yīng)的基波電勢看作漏抗壓降，簡單說：諧波磁場所感應(yīng)的基波電勢看作漏抗壓降，相應(yīng)的電抗稱諧波電抗。由于這些諧波磁場等于電樞相應(yīng)的電抗稱諧波電抗。由于這些諧波磁場等于電樞電流所產(chǎn)生的氣隙總磁場與基波磁場之差，故把諧波電流所產(chǎn)生的氣隙總磁場與基波磁場之差，故把諧波磁場稱之為差漏抗。磁場稱之為差漏抗。12212111) 1(60)11 (6060fnpfnnnnfpnnpfnnpp2、為什么要將這部分抗歸為漏抗呢？、為什么要將這部分抗歸為漏抗呢？ 對于異步機轉(zhuǎn)子而言，這些定子諧波磁場雖大部分也與轉(zhuǎn)對于異步

27、機轉(zhuǎn)子而言，這些定子諧波磁場雖大部分也與轉(zhuǎn)子相鏈，但是它在轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)頻率近似子相鏈，但是它在轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)頻率近似ff 1) 1( 但異步機轉(zhuǎn)子電流頻率為但異步機轉(zhuǎn)子電流頻率為，1sff不會產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。諧波磁場在定子繞組中感應(yīng)不會產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。諧波磁場在定子繞組中感應(yīng)電勢頻率是電勢頻率是頻率電流并不影響它。頻率電流并不影響它。1f，與主電勢，與主電勢1E同頻率，它對同頻率，它對1f必定發(fā)生影響，起到漏抗壓降的作用。所以把它視必定發(fā)生影響，起到漏抗壓降的作用。所以把它視為漏電抗處理。為漏電抗處理。的端電壓的端電壓3、假設(shè)：、假設(shè)：多槽線圈邊中的電流集中在槽中心線上；多槽線圈邊中的電流集中在

28、槽中心線上；鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)氣隙均勻且較??；氣隙均勻且較??；忽略各次諧波磁場在對方繞組中所感應(yīng)電流對本身的忽略各次諧波磁場在對方繞組中所感應(yīng)電流對本身的削弱作用。削弱作用。一般方法：一般方法：，忽略鐵中磁壓降；，忽略鐵中磁壓降；I2FBIL2fLX24、諧波漏抗、諧波漏抗 INKpmINKpmFdpdp221422諧波磁勢幅值諧波磁勢幅值 lkFlFHkFHB100Blef2dpdpefdpNKkINKpmlNK)122(0efefdplINKpm2)(220efefdplNKpmffIfLX2)(22220 諧波電抗：諧波電抗：pqNfNKqmpqNfNKlpmfxXdpefdpef

29、ef202220204)(4)(4 諧波比漏磁導(dǎo)：諧波比漏磁導(dǎo)： sqmNKqmefdpef222)(如考慮飽和影響：如考慮飽和影響：FFFFkskqmttssef2121諧波比漏磁導(dǎo)系數(shù)：諧波比漏磁導(dǎo)系數(shù)：2)(dpNKss a) 它與它與的物理意義：的物理意義：qq有關(guān)。有關(guān)。， s，dpK（q所建立氣隙磁場中含有許多分?jǐn)?shù)次諧波所建立氣隙磁場中含有許多分?jǐn)?shù)次諧波 為分?jǐn)?shù)，為分?jǐn)?shù)，s較大）較大）b)與與有關(guān)。當(dāng)有關(guān)。當(dāng)8 . 0, 132時，諧波磁勢中影響時，諧波磁勢中影響較大的較大的 5、7次諧波大被削弱次諧波大被削弱 s較小。較小。5、各種不同電機、各種不同電機X 凸極同步電機定子諧波漏

30、抗凸極同步電機定子諧波漏抗的計算方法的計算方法)4(201efdlpqNfKXq軸氣隙大，忽略不計。軸氣隙大，忽略不計。dK不均勻，而近似地乘上一個直軸磁場的基波振幅對其最不均勻，而近似地乘上一個直軸磁場的基波振幅對其最大值之比。大值之比。是由于凸極同步電機氣隙是由于凸極同步電機氣隙adaddBBK1，可從圖，可從圖4-2查取。查取。 異步機鼠籠繞組的諧波漏抗異步機鼠籠繞組的諧波漏抗212211)3 , 2 , 1(12222222pZZppqNKkpZkdp2022220244efeflflpqNfXRpZpZkpZZZNKqmefefdpef22222222222222)11(2)( 22

31、2)11(pZkR是轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)系數(shù)，可從曲線查出，是轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)系數(shù)，可從曲線查出，也可直接求出也可直接求出2222222)2(65)2(1211ZpZpRpZpZpZ2近似計算公式：近似計算公式：) 1(9 .11222pZtef條件條件三、齒頂漏抗計算三、齒頂漏抗計算1、齒頂漏抗、齒頂漏抗 在同步電機中，由于氣隙比較大，氣隙磁場不是完全沿徑在同步電機中，由于氣隙比較大，氣隙磁場不是完全沿徑向方向穿越氣隙，其中一部分磁力線由一個齒頂進(jìn)入另一向方向穿越氣隙，其中一部分磁力線由一個齒頂進(jìn)入另一個齒頂而形成閉合回路，這些磁通稱為齒頂漏磁通，與之個齒頂而形成閉合回路，這些磁通稱為齒頂漏磁通

32、，與之相應(yīng)的即齒頂漏抗。相應(yīng)的即齒頂漏抗。2、所包括的其它因素、所包括的其它因素有一部分諧波磁場也非沿徑向穿過氣隙，由齒頂之間閉有一部分諧波磁場也非沿徑向穿過氣隙，由齒頂之間閉合也考慮在內(nèi)；合也考慮在內(nèi)；前面推導(dǎo)槽漏抗假設(shè)磁力線與槽底平行，實際上不平行。前面推導(dǎo)槽漏抗假設(shè)磁力線與槽底平行，實際上不平行。因此磁路比實際短了，因此磁路比實際短了，sb也考慮在齒頂漏抗中加以修正。也考慮在齒頂漏抗中加以修正。比實際小，公式抗值偏大，比實際小，公式抗值偏大， 基波氣隙磁場在齒頂形成閉合回路基波氣隙磁場在齒頂形成閉合回路的漏磁通對應(yīng)的抗；的漏磁通對應(yīng)的抗； 諧波氣隙磁場在齒頂形成閉合回路諧波氣隙磁場在齒頂

33、形成閉合回路的漏磁通對應(yīng)的抗；的漏磁通對應(yīng)的抗； 磁力線不與槽底平行在前面假設(shè)算磁力線不與槽底平行在前面假設(shè)算大后的一部分電抗在此修正。大后的一部分電抗在此修正。 齒頂漏抗齒頂漏抗3、計算、計算利用許瓦茲變換利用許瓦茲變換tqptdpt)1 ( 其中：其中： td是槽口面對極靴時對應(yīng)的齒頂漏磁場的是槽口面對極靴時對應(yīng)的齒頂漏磁場的比漏磁導(dǎo)比漏磁導(dǎo))41ln(22)1 (25. 00796. 02284. 02000100bbbtgbbtd也可查曲線，由也可查曲線，由0b求得。求得。tq是當(dāng)槽口面對極間區(qū)域時齒頂比漏磁導(dǎo)是當(dāng)槽口面對極間區(qū)域時齒頂比漏磁導(dǎo)5 .0)(3184. 02164. 0b

34、bttqtb為齒頂寬為齒頂寬對隱極同步電機：對隱極同步電機：tdt（氣隙均勻）（氣隙均勻）當(dāng)使用短距繞組時：當(dāng)使用短距繞組時：Utk異步機氣隙小時：異步機氣隙小時：0t四、端部漏抗計算四、端部漏抗計算1、端部漏抗：相應(yīng)于繞組端部匝鏈的漏磁場的電抗。、端部漏抗：相應(yīng)于繞組端部匝鏈的漏磁場的電抗。2、端部漏抗的計算、端部漏抗的計算 由于電機端部形狀十分復(fù)雜，且繞組型式不同而有較大差異，由于電機端部形狀十分復(fù)雜，且繞組型式不同而有較大差異，其鄰近金屬構(gòu)件時，漏磁場的分布影響頗大。下面介紹一些計其鄰近金屬構(gòu)件時，漏磁場的分布影響頗大。下面介紹一些計算方法。算方法。EefElpqNfX204)(兩端導(dǎo)條

35、伸出鐵心長度半匝線圈的端部長度llEE不分組單層同心式：不分組單層同心式：)64. 0(67. 0EefEllq分組單層同心式：分組單層同心式：)64. 0(47. 0EefEllq單層鏈?zhǔn)剑簡螌渔準(zhǔn)剑篍efEllq2 . 0雙層疊繞組：雙層疊繞組：)213(57. 0EefEllq雙層波繞組：雙層波繞組：EefEllq57. 0鼠籠式：鼠籠式：)13. 12(757. 0lpDlqRefE1. 總漏抗總漏抗4-5 漏抗標(biāo)么值漏抗標(biāo)么值漏抗漏抗 槽漏抗：槽漏抗：sefslpqNfX204諧波漏抗：諧波漏抗：eflpqNfX204齒頂漏抗：齒頂漏抗：teftlpqNfX204端部漏抗：端部漏抗：

36、EefElpqNfX204eflpqNfX2042、阻抗的基值、阻抗的基值pFfNKmmNKpFNKfZmNKpFIINKfIUZNNdpdpNdpNNdpNNNdpNNNN121111111111)(222223、漏抗標(biāo)么值、漏抗標(biāo)么值110*1112111012120*2222)(24BAmqKXlBKAFmqKlFpFfNKmlpqNfZXXdpefNdpNdpNefNNNdpefNmqKkBAkXdp101*2:或或4、說明、說明.;,111qBAqBABAqX和和相差太小采用調(diào)相差太小采用調(diào)采用調(diào)采用調(diào)較大較大如設(shè)計值與預(yù)設(shè)值相差如設(shè)計值與預(yù)設(shè)值相差有關(guān)有關(guān)與與成正比成正比與與抗的調(diào)

37、整：抗的調(diào)整：槽漏抗：槽漏抗：Z，在總導(dǎo)體數(shù)一定時，每槽，在總導(dǎo)體數(shù)一定時，每槽 sNsXbh，比值比值，實質(zhì)上改變漏磁路的磁導(dǎo)；，實質(zhì)上改變漏磁路的磁導(dǎo)；諧波漏抗：諧波漏抗：, 8 . 0,XXsqXXNA,XNB,4-6 集膚效應(yīng)對電機參數(shù)的影響集膚效應(yīng)對電機參數(shù)的影響一、擠流效應(yīng)一、擠流效應(yīng) 槽中整塊導(dǎo)體槽中整塊導(dǎo)體 通以交流電通以交流電 槽漏磁通槽漏磁通槽口部分磁通少槽口部分磁通少漏抗小漏抗小槽底部分磁通多槽底部分磁通多漏抗大漏抗大 主磁通在導(dǎo)體中感應(yīng)相同電勢下主磁通在導(dǎo)體中感應(yīng)相同電勢下 槽口部分導(dǎo)體中電密大槽口部分導(dǎo)體中電密大 槽底部分導(dǎo)體中電密小槽底部分導(dǎo)體中電密小 導(dǎo)體中電流導(dǎo)

38、體中電流 擠向表面擠向表面 這種現(xiàn)象稱擠流效應(yīng)（集膚效應(yīng)）。這種現(xiàn)象稱擠流效應(yīng)（集膚效應(yīng)）。a) 槽內(nèi)導(dǎo)體槽內(nèi)導(dǎo)體 b) 電流密度的分布電流密度的分布 c) 計算交流電阻的等效導(dǎo)體計算交流電阻的等效導(dǎo)體二、擠流效應(yīng)的主要影響二、擠流效應(yīng)的主要影響1、使導(dǎo)體中交流電阻增大、使導(dǎo)體中交流電阻增大FK倍。倍。SlRRKRF直直直直交交2、使導(dǎo)體的槽漏抗變小、使導(dǎo)體的槽漏抗變小XK倍。倍。 sXsXLKLXKX 擠流作用使下部幾乎沒有電流，槽下部漏磁通擠流作用使下部幾乎沒有電流，槽下部漏磁通少，使槽中導(dǎo)體的等效高度減小。少，使槽中導(dǎo)體的等效高度減小。sssshbhbh1103三、三、交流電機定子繞組考

39、慮擠流效應(yīng)后的參數(shù)修正系數(shù)交流電機定子繞組考慮擠流效應(yīng)后的參數(shù)修正系數(shù)四、四、異步電動機鼠籠繞組的擠流效應(yīng)異步電動機鼠籠繞組的擠流效應(yīng)4-7 飽和對電機參數(shù)的影響飽和對電機參數(shù)的影響一、為什么要考慮飽和的影響：一、為什么要考慮飽和的影響：前面推導(dǎo)公式電抗計算公式中，假設(shè)前面推導(dǎo)公式電抗計算公式中，假設(shè)0, 0,FemFeFAlR實際上，電機的主磁路或漏磁路某些部分處于飽和狀態(tài)。飽實際上，電機的主磁路或漏磁路某些部分處于飽和狀態(tài)。飽和導(dǎo)致和導(dǎo)致，0,mRHB則必須考慮磁路鐵心飽和對參數(shù)的影響。則必須考慮磁路鐵心飽和對參數(shù)的影響。為了精確計算電機相應(yīng)的運行性能，。為了精確計算電機相應(yīng)的運行性能，二

40、、飽和對參數(shù)的影響二、飽和對參數(shù)的影響由于飽和，由于飽和，mmmmmXRXRHB,1, 在運行時，異步電機的勵磁電抗、同步電機電樞反應(yīng)電在運行時，異步電機的勵磁電抗、同步電機電樞反應(yīng)電抗將會減少?？箤p少。1、對異步電機勵磁電抗的影響、對異步電機勵磁電抗的影響不考慮飽和時：不考慮飽和時：efdpmmefmqKmlpqNfX12204考慮飽和時：考慮飽和時：飽飽和和系系數(shù)數(shù)1210FFFFFFkkXXttssmms電流電流是額定運行時定子磁化是額定運行時定子磁化中相電勢中相電勢是額定運行時定子繞組是額定運行時定子繞組或或mmsmmmmmmmmsIEXIErXZIIZIEIEX110011: 2

41、、對凸極同步電機的影響、對凸極同步電機的影響 交軸電樞反應(yīng)電抗：交軸電樞反應(yīng)電抗： q軸磁路：齒軸磁路：齒軛軛氣隙氣隙 只需考慮軛和齒的飽和影響。只需考慮軛和齒的飽和影響。tjFFF,1)(1tjFFFf 不同的不同的磁路計算磁路計算 由由aqssaqaqstjsNNXkXXFFFFkE1a)NE：由矢量圖可知，忽略：由矢量圖可知，忽略NE22)sin()cos(NNNNUXIUE q軸電樞反應(yīng)小，引起轉(zhuǎn)子磁勢增加小，仍用軸電樞反應(yīng)小，引起轉(zhuǎn)子磁勢增加小，仍用Xb)14dpNmNNfNKKEc) 由磁化曲線由磁化曲線)(1tjFFFftjFFFF1,FFFFktjs1交軸電樞反應(yīng)磁路經(jīng)過氣隙、齒、軛交軸電樞反應(yīng)磁路經(jīng)過氣隙、齒、軛d) sk查曲線求出，查曲線求出，saqaqskXX（圖（圖4-28） aqsX 直軸電樞反應(yīng)電抗直軸電樞反應(yīng)電抗 d軸磁路：氣隙軸磁路：氣隙齒齒軛軛極身極身 只需考慮齒、軛和極身只需考慮齒、軛和極身的飽和影響。的飽和影響。sadadskXXFFFFFktmjs1)(1mtjFFFFfmtjFFFFF1,NE反而使結(jié)果準(zhǔn)確些。反而使結(jié)果準(zhǔn)確些。 NEa) ：由矢量圖可知：由矢量圖可知在磁勢在磁勢-電勢圖中，凸極同步電機中