【文章內(nèi)容簡介】 21yqqqpkFyFFF???????????????90s i n2 1)1( ???????ykkFFyyqp ???諧波 ??? qyq kqFF ? yy INF 1?? ?一相繞組所生的每極 基波磁動勢 第四章 三相感應電動機 (3)單相繞組的磁動勢 無論極數(shù)多少，一相繞組所建立的每極磁動勢由該相繞組在 一對極范圍內(nèi)所交鏈的上下層兩個線圈組電流所決定。 ? ???????IpkNqNappIkaIkkNqkFFFwywyqyyqp111111112)(2242211??????????? ?yqNapN 21 ?雙層繞組每相串聯(lián)匝數(shù)； aII ??相電流的有效值 111 qyw kkk ?基波繞組系數(shù) yqNapN ?1單層繞組每相串聯(lián)匝數(shù)； 第四章 三相感應電動機 ???? ? IpkNF ?諧波 等效 實際單相線圈 (每相串聯(lián)匝數(shù) N1, 基波繞組系數(shù) kw1， 相電流 的分布 短距的單相繞組） ?I等效集中整距線圈 pkN w11匝數(shù) ?I電流線圈軸線與原單相 繞線軸線重合 等效 基波磁動勢 完全相同 諧波磁動勢完全相同 pkN w?1匝數(shù)???????????c o sc o sc o sc o s11tFftFf??單相繞組所生的基波及 諧波磁動勢的表達式為： 第四章 三相感應電動機 結(jié) 論 （ 1）單相繞組的磁動勢沿氣隙圓周方向的分布 是一個 非正弦的階梯形波 。 （基波、高次諧波） （ 2）繞組中電流是交流電時， 單相繞組的磁動勢 是一個在空間上位置固定不動而大小及正負隨時間 交變的 脈振磁動勢 。 （ 3） 單相繞組基波磁動勢幅值的位置與該相繞組的 軸線相重合 （ 4） 單相繞組脈振磁動勢的基波最大幅值為： ?? IpkNF w 1 ?單相繞組脈振磁動勢 的諧波最大幅值為： ????? IpkNF ?第四章 三相感應電動機 ????wkF ?分布短距削弱諧波磁動勢 (5,7,11,13) 磁動勢沿圓周的分布趨于正弦分布 二、 三相繞組的磁動勢 tIi A ?? c o s2?)1 2 0c o s (2 ??? tIi B ??)240c o s (2 ??? tIi C ??A B C ?? ? ??? ? c o sc o s, 11 tFtf A ?? ? )1 2 0c o s ()1 2 0c o s (, 11 ?? ??? ??? ? tFtf B? ? )2 4 0c o s ()2 4 0c o s (, 11 ?? ??? ??? ? tFtf C? ?? ?????? ????????tFtFffftf CBAc o s)c o s(23,111111１。三相繞組的基波磁動勢 第四章 三相感應電動機 ? ? ? ???? ?? tFtf c o s, 112 C B A i t 1 3 A B C 1F1F1F?c o s11 Ff ?)1 2 0c o s(11 ??? ?Ff)2 4 0c o s(11 ??? ?Ff波形圖 第四章 三相感應電動機 結(jié)論 ? 波形： 三相合成基波磁動勢是一個空間正弦分布，幅值大小不變，幅值位置隨時間而移動的旋轉(zhuǎn)磁動勢（圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢波） ?? IpkNIpkNF ww 1111 ??大小： 三相合成基波磁動勢的幅值為： 方向： 當某相電流為最大值時，三相合成磁動勢的幅值正好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上。相序 ABC，三相合成基波磁動勢 幅值先與 A重合，再到 B， 再到 C。旋轉(zhuǎn)磁動勢對產(chǎn)生它的繞組的轉(zhuǎn)向： 從電流導前相繞組轉(zhuǎn)向電流落后相繞組 。 轉(zhuǎn)速： 波幅的轉(zhuǎn)速（基波磁動勢同步速度）。 ? ?m i nr/601 p fn ?第四章 三相感應電動機 ? ??? ?? tFf c o s11 ? ? 1c o s ?? ?? t 0????t602 11np ?? ?mt ?? ? ???? ??? tt dtddd m16022 1npf ?? ?pfn 601 ?結(jié) 論 推 廣 ：兩個或兩個以上的繞組， 軸線在空間必須錯開，通入的電流也必須有相位差。 ２ .對稱 m相電流通入 m相電流時， m相合成基波磁動勢是一個圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。 幅值為一相的 m/2倍， 同步速為 n1，方向為電流導前相繞組轉(zhuǎn)向落后相繞組。 第四章 三相感應電動機 次諧波磁動勢 ?(1)三相合成的三次諧波磁動勢 ??? 3c o sc o s33 tFf A ????? ?? 3c os)120c os ()120(3c os)120c os ( 333 ??? ????? tFtFf B???? ?? 3c os)240c os ()240(3c os)240c os ( 333 ??? ????? tFtFf C? ?? ? ? ?? ?0240c o s120c o sc o s3c o s,33333??????????? tttFffftf CBA??????三相合成的三倍次諧波磁動勢為零 第四章 三相感應電動機 (2)三相合成的五次諧波磁動勢 ??? 5c o sc o s55 tFf A ?)1205c os ()120c os ()120(5c os)120c os ( 555 ???? ?????? ???? ?? tFtFf B)2 4 05c os ()2 4 0c os ()2 4 0(5c os)2 4 0c os ( 555 ???? ?????? ???? ?? tFtFf C? ? )5c os ()5c os (23, 555555 tFtFffftf CBA ????? ? ???????。 3/2倍 1/5，方向與基波磁動勢相反 （反轉(zhuǎn)磁動勢 ) ?? IpkNFF w 5155 12323 ????515 nn ??第四章 三相感應電動機 結(jié)論推廣： ???????1,23:,5 , 1 1 , 1 7 ,16nnFFk??????形旋轉(zhuǎn)磁動勢，與基波磁動勢反向的圓三相合成諧波磁動勢其中 ?(2)三相合成的七次諧波磁動勢 ? ? )7c os ()7c os (23, 777777 ????? ? ??????? tFtFffftf CBA。 3/2倍 1/7，方向與基波磁動勢相同 （正轉(zhuǎn)磁動勢 ) ?? IpkNFF w 7177 12323 ????715 nn ?第四章 三相感應電動機 電機氣隙磁動勢的總結(jié) 基波 磁動勢 ５次諧波 磁動勢 ７次諧波 磁動勢 11次諧波 磁動勢 結(jié)論推廣： ???????1,23:,7 , 1 3 , 1 9 ,16nnFFk?????形旋轉(zhuǎn)磁動勢，與基波磁動勢同向的圓三相合成諧波磁動勢其中 ?形旋轉(zhuǎn)磁動勢，與基波磁動勢同向的圓三相合成諧波磁動勢其中 ?附加損耗、振動與噪聲 感應電機：附加轉(zhuǎn)矩， 起動性能變壞 削弱方法：分布與短距 第四章 三相感應電動機 三、定子三相繞組建立的磁場 基波磁動勢（ n1) 氣隙中形成旋轉(zhuǎn)基波磁場 ? ? ? ? ? ??????? ??? tBtftB mc c os, 111基波磁密的幅值 若氣隙均勻，基波磁場也是一個以同步速旋轉(zhuǎn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場 不考慮鐵耗 考慮鐵耗 B1與 F1重合 B1滯后于 F1一個鐵耗角 Fe?主磁場（機電能量轉(zhuǎn)換），它與 定子繞組交鏈的磁通稱為主磁通 m?4極電機 2極電機 第四章 三相感應電動機 諧波磁動勢 氣隙中形成旋轉(zhuǎn)諧波磁場 ? ?????? ?? tFf c o s數(shù)值較小； 不會對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生有效的轉(zhuǎn)矩； 但它在定子繞組中的感應電動勢會影響定子回路的 電壓平衡關系（作漏磁場處理 ) 116060 fnpnpf ??? ?????定子電流產(chǎn)生 漏磁場 槽漏磁場 繞組端部漏磁場 諧波漏磁通 ??第四章 三相感應電動機 四、交流電機的時空矢量圖 ?BI軸t?AIi???CI?? ? 表示用 ??? AiAA ItIi ??s i n2相量在 t軸上的投影為該物理量瞬時值的 21單時軸多相量 多時軸單相量 第四章 三相感應電動機 多時軸單相量 A (A相時軸 ) B Ci???1I定子電流用一根統(tǒng)一的相量 表示 ?1I第四章 三相感應電動機 時空矢量圖 A (A相時軸 ) B C軸重合亦與相時軸重合與時當 AFAIIi mA 11 , ???始終重合相等的角頻率與旋轉(zhuǎn)的電角速度且重合與???,11111??IFIF?1I?1F1? ?m?Fe?1BA n1 A X 111 , ???? 的旋轉(zhuǎn)速角速度與的角頻率重合與 BB mm??1?E?時－空矢量圖（對稱多相系統(tǒng) ) 畫法規(guī)則（四步 ) (1)以相軸作為各相的時軸，同一物理量用一根統(tǒng)一的時間 向量表示。 (2)統(tǒng)一電流相量與旋轉(zhuǎn)基波磁動勢同相 ,B1與磁通相量同相 (3)考慮鐵耗，基波磁密矢量 B1滯后 F1一個鐵耗角 (4)由統(tǒng)一的相量及空間矢量及電機的基本方程式，畫出其它相 (矢 )量 第四章 三相感應電動機 三相感應電動機轉(zhuǎn)子靜止時的運行分析 定子多相繞組 1111 , pkNm w轉(zhuǎn)子多相繞組 2222 , pkNm w