交流電機理論一般問題_浙江大學(編輯修改稿)
2025-06-03 22:24 本頁面
【文章內容簡介】 ； ? 本身雜散損耗增大， 效率下降， 溫升增高； ? 對鄰近線路產(chǎn)生干擾。 消除諧波的方法 ????? ?wkNfE ?根據(jù) 減小 或 可降低諧波， 對齒諧波采用其它措施。 ?wk ??（ 1）采用短距繞組 適當?shù)剡x擇線圈的節(jié)距， 使得某一次諧波的短距系數(shù)等于或接近零， 達到消除或減弱該次諧波的目的。 ),2,1(2 1 8 090 090s i n 100101 ?????????? kkykyyk yv ??????例：為消除 5次諧波， ?，或 ?? 54 ,52 11 ?? yy從不過分消除基波和用銅考慮， 應選盡可能接近于整距的短節(jié)距。即 2k＝ ?－ 1， ??ky 21 ?對于 此時， ??? 11??y換言之， 為了消除第 ?次諧波， 只要選比整距短 的短距線圈 ??跨距的選擇（ 1） 消除 5次諧波的跨距選擇 短距繞組往往采用 , 主要考慮同時減小 5次、 7次諧波。 ?65對于 5次諧波， 選用 ?54 對于 7次諧波， 選用 ?76（ 2）采用分布繞組 就分布繞組來說， 每極每相槽數(shù) q越多， 抑制諧波電動勢的效果越好， 但 q增多， 意味總槽數(shù)增多， 電機成本提高。 2si n2si n?????qqk q??采用分布繞組 采用 Y接法 A、 B、 C三相繞組對基波磁場來說， 在空間上彼此相差 120O電角度， 對于 3次和它的奇倍數(shù)次諧波來說， 三個相電動勢是同相的。 采用 Y接法可以消除 3次及 3的奇倍數(shù)次諧波電動勢。 1111010111010101012s i n2s i n)2180s i n ()2180s i n (2)12s i n (2)12s i n ( 90s i n)90180s i n (90)12s i n ( qykqqqqqmqqqmqkyyyymq????????????????????????????????諧波繞組系數(shù)數(shù)恰等于基波的繞組系數(shù)。 齒諧波的特點： 齒諧波的消除 采用短距和分布繞組的方法主要針對齒諧波以外的一般高次諧波， 對于齒諧波，它的繞組系數(shù)等于基波繞組系數(shù)， 不能采用通用的短距和分布繞組的方法。 對于齒諧波， 可采用斜槽， 采用分數(shù)槽的方法進行消除。 另外也可在電機設計過程中， 通過減小槽開口和槽形設計等方法進行高次諧波的減弱或消除。 dcbddcbmpZq ?????2d個極區(qū)內含有 bd+c個槽。 具有很大的分布作用 分數(shù)槽分析 一臺水輪發(fā)電機， 2p＝ 8， Z＝ 30槽， m＝ 3 4338302483036044114538302???????????pZpmZqo??指 四個磁極下每相占 5個槽 ， 實際分配情況， 對某一相來說是，第一個極下 2個槽， 其他三個極下 1個槽， 平均起來每相在每極下占 5/4個槽。 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 24 17 25 18 26 19 27 20 28 21 29 22 30 23 A Z B X C Y A相： N1極下 2個槽（ 2) S1極下 1個槽（ 5） N2極下 1個槽（ 9） S2極下 1個槽（ 13） 以此類推。 消除齒諧波的意義： ?當 q等于整數(shù)時， 每個線圈組在磁極下處于相同的相對位置， 各個線圈組中的 齒諧波電勢同相位 ， 四個線圈組的齒諧波電勢 直接相加 （算術和），使相電勢中具有很強的齒諧波。 ?當 q等于分數(shù)時， 每個線圈組在磁極下處于不同的相對位置， 各個線圈組的齒諧波電勢 不同相位 ， 齒諧波電勢是 矢量相加 ， 可以大部分互相抵消， 從而使相繞組中的齒諧波電勢大為削弱。 單相繞組的磁動勢 一、交流電機定子單相繞組的磁勢 單個整距集中繞組的磁勢 ? 一個整距線圈在異步電機中產(chǎn)生的磁勢 ? 磁力線穿過轉子鐵心，定子鐵心和兩個氣隙 ? 相對于氣隙而言，由于鐵心磁導率極大，其上消耗的磁勢降可以忽略不計 ，線圈在一個氣隙上施加的磁勢為： yyy iNf 21?? 如果通過線圈的電流為正弦波， 則矩形波的高度也將按正弦變化。 ?一個位置固定，幅值隨時間按正弦變化， 矩形脈振磁勢。 矩形脈振磁勢 ? 脈振磁勢可以表示為 tc o sF tc o s2 2 y ?? ?? yyy INf yyy INF 22?為幅值 ? 按照付立葉級數(shù)分解的方法可以把矩形波分解為基波和一系列諧波 ? 基波幅值為 ： yyyyyy ININFF 2441 ??? ??? 高次諧波的幅值為 yyyy INFF 11 ??????矩形波脈振磁勢的分解 基波在空間按正弦分布；在時間上，任何一個位置的磁勢都按正弦變化。所以基波是一個正弦分布的正弦脈振磁勢。其表達式為： tc o sc o s11 ?xFf yy ? （ 1）整距分布繞組的磁勢 ? 由 q個線圈構成的線圈組，由于線圈與線圈之間錯開一個槽距角，稱為分布繞組。 ? 取單個線圈的基波進行分析（為正弦脈振磁勢）， q個正弦脈振磁勢在空間依次錯開一個槽距角； ? 線圈組的磁勢為： 1111 qyyqyq kqNIkqFF ??2si n2si n111 ??qqqFFkyqq ??（ 2）雙層短距繞組的磁勢 ? 雙層整距繞組可以等效為兩個整距單層繞組 ? 兩個等效單層繞組在空間分布上錯開一定的角度，這個角度等于短距角； ? 雙層短距繞組的磁勢等于錯開一個短距角的兩個單層繞組的磁勢在空間疊加。 ?雙層短距繞組的磁勢為： 111111 )2( o s2 yqyyyqq kkqNIkFFF ?????)90s i n (2c o s22c o s201111 ???? ???yFFkqqy?如果只看繞組每對極下產(chǎn)生的磁動勢， 與上面的兩極電機完全一樣， 所以多極電機只研究每對極磁動勢就行了。 ? 一相繞組的總磁動勢平均作用于各個磁極， 單相繞組磁動勢， 不是一相繞組的總磁動勢， 而是作用于一個磁極的磁動勢。 2yyiN2 yyiN?900 900 2700 單相繞組磁勢的統(tǒng)一表達式 ? 為了統(tǒng)一表示相繞組的磁勢，引入每相
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