第五章交流電機(jī)基礎(chǔ)

第五章交流電機(jī)基礎(chǔ)第1頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)概述返回總目錄本章目錄下一節(jié)下一章

交流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子及氣隙組成，分為異步電機(jī)和同步電機(jī)。無(wú)論哪種交流電機(jī)，定子的基本結(jié)構(gòu)都相類(lèi)似，而區(qū)別僅在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上。本章只研究交流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)及其有關(guān)的電磁物理現(xiàn)象。交流電機(jī)的定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座等組成。三相繞組的六個(gè)端頭被引到機(jī)座出線(xiàn)盒上。ABCZXYABCZXY~星形接法ABCZXY~三角形接法第2頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)返回總目錄本章目錄下一節(jié)下一章上一節(jié)1、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的產(chǎn)生2、用作圖法分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)3、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的性質(zhì)第3頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的產(chǎn)生三相繞組通入三相交流電流后能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。1、交流電機(jī)定子繞組模型：是三相對(duì)稱(chēng)繞組，由三個(gè)匝數(shù)相等并且在空間互差120o集中放置的線(xiàn)圈聯(lián)接組成。假設(shè)為星形接法。2、定子電流：三相對(duì)稱(chēng)電流是幅值相等，時(shí)間相位互差120o電角度的三相電流，假設(shè)以正弦規(guī)律變化：iA=ImsinωtiB=Imsin(ωt-120o)iC=Imsin(ωt-240o)3、電流和磁勢(shì)的參考方向：AXBYCZFAFBFCFi返回第4頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三用作圖法分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

用作圖法找出不同瞬時(shí)三相電流在交流電機(jī)定子空間產(chǎn)生的合成磁勢(shì)和磁場(chǎng)的圖象。1、ωt=0瞬時(shí)：iA=0iB=－Im

√32iC=Im

√32此時(shí)的合成磁勢(shì)圖象2、ωt=60o瞬時(shí)：iA=Im

√32iB=－Im

√32iC=0此時(shí)的合成磁勢(shì)圖象3、ωt=90o瞬時(shí)：iA=ImiB=－Im

21iC=－Im

21此時(shí)的合成磁勢(shì)圖象4、ωt=180o瞬時(shí)：iA=0iB=Im

√32iC=－Im

√32此時(shí)的合成磁勢(shì)圖象返回第5頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ωt=0時(shí)的合成磁勢(shì)圖象AXBYCZFCFBFNSiA=0iB=－Im

√32iC=Im

√32FA=0FB=－Fm

√32FC=Fm

√32返回第6頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ωt=60o時(shí)的合成磁勢(shì)圖象iA=Im

√32iB=－Im

√32iC=0FA=Fm

√32FB=－Fm

√32FC=0AXBYCZFAFBFNS返回第7頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ωt=90o時(shí)的合成磁勢(shì)圖象iA=ImiB=－Im

21iC=－Im

21FA=FmFB=－Fm

21FC=－Fm

21NSAXBYCZFCFBFFA返回第8頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ωt=180o時(shí)的合成磁勢(shì)圖象iA=0iB=Im

√32iC=－Im

√32FA=0FB=Fm

√32FC=－Fm

√32AXBYCZFBFCFNS返回第9頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的性質(zhì)

在不同瞬時(shí)，由于各相電流值不同，它們所產(chǎn)生的合成磁勢(shì)沿定子內(nèi)圓周在旋轉(zhuǎn)。1、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的大?。喝魏嗡矔r(shí)合成磁勢(shì)的大小均為3/2Fm。所以在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，合成磁勢(shì)矢量的端點(diǎn)軌跡是個(gè)圓，稱(chēng)為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，它的作用就好象空間有一對(duì)磁極在旋轉(zhuǎn)。2、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的軸線(xiàn)位置：合成磁勢(shì)矢量（即旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)軸線(xiàn)）總是和電流到達(dá)正最大值的那一相的磁勢(shì)假定正方向重合。3、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)向：與各相繞組通入電流的相序有關(guān)，它總是從電流領(lǐng)先的一相繞組向電流滯后的一相繞組的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。4、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速：（稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速）5、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)在空間的分布是接近正弦波的。n0=60fp返回第10頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)交流繞組的感應(yīng)電勢(shì)1、假定磁場(chǎng)在空間按正弦規(guī)律（即基波分量）分布時(shí)：E=-j4.44f1WkwΦm..kw=kykq，稱(chēng)為交流電機(jī)的繞組系數(shù)，ky為短距系數(shù)，kq為分布系數(shù)。2、實(shí)際的磁場(chǎng)是按平頂波分布，可看成由基波和三次、五次等高次諧波組成。采用短距繞組可消除五次、七次諧波電勢(shì)（當(dāng)取y≈0.8τ的整數(shù)）；采用分布繞組有改善感應(yīng)電勢(shì)波形的作用，更接近正弦波。3、對(duì)于三次諧波，感應(yīng)的三次諧波電勢(shì)都是同相位的，反映不到線(xiàn)電勢(shì)上。EA1EB1EA3EB3EA.EC.EB.EA3.EB3.EC3.結(jié)論：感應(yīng)電勢(shì)可以認(rèn)為只?；?，已非常接近正弦波了。返回總目錄本章目錄下一節(jié)下一章上一節(jié)第11頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第五節(jié)交流繞組的磁勢(shì)返回總目錄本章目錄下一章上一節(jié)1、只考慮基波磁勢(shì)，得到單相脈動(dòng)磁勢(shì)和三相合成磁勢(shì)在空間的分布是正弦規(guī)律的結(jié)論。2、采用分布短距繞組可以削弱各相磁勢(shì)中的高次諧波分量。3、三相繞組的合成磁勢(shì)中無(wú)三次諧波磁勢(shì)。

一般情況下，對(duì)電機(jī)空間可以不考慮磁勢(shì)中的高次諧波影響，認(rèn)為旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)在空間的分布符合正弦規(guī)律。第12頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第六章異步電動(dòng)機(jī)第一節(jié)概述第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原