【文章內容簡介】 為了分析繞組磁動勢 ， 將圖 (a)展開為圖 (b)， 取U1U2線圈的軸線位置作為坐標原點 。 若略去鐵心磁阻 ， 則線圈磁動勢完全消耗在兩個氣隙中 。 通常用一個氣隙所消耗的磁動勢來描述線圈 (或繞組 )磁動勢 ， 顯然整距線圈所產生的磁動勢在空間的分布曲線為一矩形波 ， 如圖 (b)所示 ， 其幅值為INc/2， 周期為 2τ。 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 tINtxf cc ?c o s2 2),( ? 若線圈中的電流為交流電流， ， 則磁動勢矩形波幅度的一般表達式為 tI2i c ?c o s?（ ） 磁動勢矩形波隨時間的變化而作正弦變化 。 當電流為最大值時 ， 矩形波的高度也為最大值 。 當電流改變方向時 ， 磁動勢也隨之改變方向 ， 如圖 。 ccym INF 22?第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 圖 不同瞬間的脈振磁動勢 a） wt=0176。 ,i=Im b） wt=90176。 ,i=Im c） wt=180176。 ,i=Im 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 由圖 ， 整距線圈所產生的磁動勢在任何瞬間 ， 空間的分布總是一個矩形波 ， 而矩形波的高度 （ 即幅度 ） 則隨著電流的變化而變化 。 這種位置在空間固定而幅值隨著時間的變化在正 、 負最大值之間變化的磁動勢稱為脈振磁動勢 ， 幅值為 ， 脈振的頻率也就是線圈電流的頻率 。 2/2 cc INF ym ?第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 將一個空間按矩形規(guī)律分布的磁動勢用傅氏級數進行分解 ， 可得到如圖 。 因為磁動勢的分布既橫軸對稱又縱軸對稱 ， 所以諧波中無偶次項 ， 也無正弦項 ， 這樣按傅氏級數展開的磁動勢可寫為 2πs i nc o s3c o sc o s31)(vFFFFyvyyxy ???? ???? ??式中 : ν =1， 3， 5， … 表示諧波次數； 表示該項前的符號。 2πsin v第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 圖 矩形波磁動勢的分解 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 基波磁動勢的幅值為矩形波幅值的 4/π ，即 ym1 π4 FFy ? （ ） 而 ν次諧波的幅值則為基波的 1/ν。因此，整距線圈所產生的脈振磁動勢的方程式為 tvINtvINtxfccy??????????????co s2s i nco s13co s31co co s2s i nco s13co s31co s22π4),( cc????????????????????????（ ） 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 2. 無論是雙層繞組還是單層繞組 ， 每個線圈組都可以看成是由q個相同的線圈串聯(lián)所組成的 ， 線圈之間依次相距一個槽距角 α。圖 q=3的整距線圈組 ， 每個線圈中的電流都產生一個矩形的磁動勢 ， 三個矩形波的幅值相等 ， 在空間依次相隔 α電角度 。 每個矩形波都可以用傅氏級數分解為基波和一系列諧波 。三個基波幅值相等 ， 在時間上同相 ， 在空間上則依次相差 α電角度 ， 如圖 (b)中曲線 3所示 。 將這三個基波磁動勢逐點相加 ， 便可得到基波合成磁動勢 ， 如圖 (b)中的曲線 4所示 ， 它仍然是正弦波 ， 幅值為 Fq1。 由于基波磁動勢在空間按正弦規(guī)律分布 ， 因而可以用一個空間矢量來表示 ， 矢量的長度代表基波磁動勢的幅值 。 這樣線圈組基波合成磁動勢的矢量就可以用 q個 （ 本例中 q=3） 依次相差 α電角度的基波磁動勢矢量相加求得 ， 見圖(c)。 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 不難看出 ， 用矢量相加求線圈組磁動勢的方法與用電動勢相量相加求分布繞組電動勢的方法相同 。 于是求得 ??? )1(20 11111 ?????????? qFFFFF yyyyq ???tqKNIKqFF qccqyq ?c o 1111 ??（ ） （ ） 幅值 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 圖 (a) 各線圈的磁動勢波； (b) 合成磁動勢的基波； (c) 基波磁動勢矢量相加 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 式（ ）中 : Kq1為基波的分布因數且 2si n2si n1 ??qqKq?Kq1的物理意義為 波磁動勢的算術和個線圈分布時各線圈基波磁動勢的矢量和個線圈分布時各線圈基qqKq ?1第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 對于高次諧波磁動勢 ， 由于 ν次諧波磁動勢的極數為基波極數的 ν倍 ， 因而 ν次諧波的槽距角應為 να電角度 ， ν次諧波的分布因數為 2si n2si n??vvvqK q ? （ ） 而 ν 次諧波磁動勢的幅值為 tqKNIF qccq ?co vv v? 采用分布繞組可以削弱磁動勢的高次諧波， 改善磁動勢波形，使之接近正弦波。 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 3. 短距線圈組的磁動勢 圖 個線圈組 ， q=3， τ=9， y1=8。 線圈組的磁動勢是由線圈電流產生的 ， 磁動勢的大小及波形僅取決于槽內線圈邊中的電流分布 ，而與線圈邊的連接次序無關 。 因此 ， 在討論磁動勢時 ， 對于圖 ， 即上層邊的線圈邊組成一個 q=3的單層整距分布的線圈組 ， 下層邊的線圈邊也組成一個 q=3的單層整距分布的線圈組 ， 如圖(a)所示 。 這兩個線圈組在空間相差 β電角度 。 不難看出 ， β即節(jié)距縮短所對應的電角度 ， 即 π1π 11 ?????? ???????? yy （ ） 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 圖 雙層短距繞組中的一相線圈組 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 每個線圈組都可用求整距分布線圈磁動勢的方法，求得它們的基波和高次諧波。顯然，這兩個線圈組的基波磁動勢 和 ，彼此相差 β 電角度，如圖 。 用矢量相加的方法，可求得兩個線圈組的合成基波磁動勢 ，從圖 上1qF?下1qF?1?F?tKKNqIFF qyqΦ ?? co 2co s2 11cc11 ???（ ） 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 圖 雙層短距繞組中的基波磁動勢 第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 用矢量相加的方法可求得兩個線圈組的合成基波磁動勢 。從圖 (c)可知 : 1?F?tKKNqIFF qyccq ??? c o o s2 1111 ???（ ） 式中 : , 稱為基波磁動勢的短距因數， 它的物理意義是 ?90s i n21c o s2c o s111 ????? yyKy ????????? ???波磁動勢的算術和各整距線圈線圈組的基波磁動勢的矢量和各整距線圈線圈組的基?1yK第 4章 交流電機的定子繞組、 磁動勢及感應電動勢 同理， 對 ν 次諧波有 v2 yqvΦv KFF ?（ ） ?90s i n2c o s1?