交流電機(jī)理論一般問題_浙江大學(xué)(參考版)
2025-05-10 22:24本頁面
【正文】 ? 同步轉(zhuǎn)速 交流電機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的條件 只有在同一次數(shù)的諧波負(fù)載和諧波氣隙磁場之間才能產(chǎn)生合成電磁轉(zhuǎn)矩； 定轉(zhuǎn)子應(yīng)具有相等的極對數(shù)； 電樞磁動勢的軸線與氣隙合成磁場的軸線之間的夾角為一常數(shù)； 電樞磁動勢和氣隙合成磁場都具有恒定不變的波幅值。 1E? m??1I?1I?1I?1I? 1I?A?A?1F?1F?1F?1F?1F?1F?1F?1?1B?1B?1B?1B?1B?1B?1B?Fe?交流繞組建立的磁動勢總結(jié) 111 wkpNIF ??? t )co s ( ???? ?xFf ?pfn 601 ?? 同步轉(zhuǎn)速的概念： 電源頻率 f=50Hz,旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為某些固定值，如二極電機(jī)為 3000r/min。 ? 與 重合時(shí)， B1穿過 A相繞組的磁通達(dá)最大， 代表定子對稱三相磁通的 與 重合， 與 重合， 兩者 ?相等， 任何時(shí)刻 與 同相 。 取各相相軸作為該相的時(shí)軸， 假設(shè) t＝ 0時(shí)， mA Ii ??A?A? 1A?? 由于時(shí)間相量 的角頻率 與空間矢量 的電角頻率 相等，在任意時(shí)刻， 與 都重合， 稱 與 在時(shí)－空圖上同相。 1F?A相 B相 C相 電機(jī)時(shí)－空相量圖特點(diǎn) ? 電流相量 與 重合。用以說明空間相量具體位置的相軸，只需畫出一相就夠了。 Ai? Bi? Ci?AI? BI? CI?? 為減少相量的數(shù)目， 將各相對稱的同一物理量用一根統(tǒng)一的時(shí)間量表示， 而每相的時(shí)間相量都以該相的相軸為時(shí)軸 t軸 AI?BI?CI?單時(shí)軸多相量 1I?A相 B相 C相 多時(shí)軸單相量 ? 在空間矢量圖中， 任意一個(gè)沿空間按正弦規(guī)律分布的物理量， 如繞組磁勢的基波， 用一個(gè)空間矢量 表示。 交流電機(jī)的時(shí)空矢量圖 在時(shí)間相量圖中， 一個(gè)頻率為 f， 隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的物理量可以用一個(gè)長度等于有效值 I， 角速度 的旋轉(zhuǎn)矢量表示； f?? 2?當(dāng)取縱軸為為時(shí)間參考軸、任何瞬間旋轉(zhuǎn)矢量在時(shí)軸上的投影， 即為縮小 倍的該物理量的瞬時(shí)值； 2)si n (2 ?? ?? tII?如對于 t時(shí)軸 I?原則上， 時(shí)軸可按需任意取，但時(shí)軸取得不同， 計(jì)算時(shí)間的起點(diǎn)也不同， 一個(gè)時(shí)間相量只有一根時(shí)軸。 若通入電機(jī)的三相電流中含有諧波分量（如通常的三相變頻電壓，一般含有奇次諧波），此時(shí)相電流的 μ次諧波電流（如 A相）可表示為 非正弦電流下三相繞組的磁動勢 , ...11,7,5 c o s2)( ?? ??????? tItiμ次諧波電流產(chǎn)生的 ν次空間諧波三相合成磁動勢為： ??? ? ?? ? ??? ????IvPNkFxtFxtf5 , 7 , 1 1 , . . . )c o s(23),(????定子三相繞組建立的磁場 ? 在氣隙中以同步速 n1旋轉(zhuǎn)的基波磁動勢及一系列以各種不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的諧波磁動勢在氣隙中形成各自的旋轉(zhuǎn)磁場。 （ 2） 五次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的五倍， 三相繞組各自建立的五次諧波磁動勢表達(dá)式 ) 5c o s (21)2 4 0 5c o s (21 )2 4 0 c o s ()2 4 0(5c o s) 5c o s (21)1 2 0 5c o s (21 )1 2 0 c o s ()1 2 0(5c o s) 5c o s (21) 5c o s (21 c o s5c o s505005550500555555txFtxFtxFftxFtxFtxFftxFtxFtxFfcba???????????????????????????????????????五次諧波磁勢 三相合成五次諧波磁動勢 )5co s (23 55 txff ?? ??五次諧波磁動勢性質(zhì)： ?轉(zhuǎn)速為基波轉(zhuǎn)速的 1/5； ?轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向相反； ?幅值： ?? IPkNFF w 5155 123 ???結(jié)論可推廣到 ?＝ 6k－ 1次的諧波。 ? 當(dāng)正向旋轉(zhuǎn)磁勢或反向旋轉(zhuǎn)磁勢任何一個(gè)為零時(shí)， 便是圓形旋轉(zhuǎn)磁勢； ? 當(dāng)正反向旋轉(zhuǎn)磁勢相等時(shí)， 是脈振磁勢； 單相繞組產(chǎn)生的磁勢 三相繞組的合成 ?次諧波磁動勢 （ 1） 三次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的三倍， 三相繞組各自建立的三次諧波磁動勢表達(dá)式 )2 4 0 c o s(3c o s)2 4 0 c o s()2 4 0(3c o s)1 2 0 c o s(3c o s)1 2 0 c o s()1 2 0(3c o s c o s3c o s03003303003333???????????txFtxFftxFtxFftxFfcba??????????三相合成的三次諧波磁動勢 03333 ???? cba ffff三相合成的三次諧波磁動勢為零。 不對稱的三相電流通過對稱的三相繞組時(shí)， 產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢為： )s i n ()s i n (),( 1111 ???? ???? ?? tkP INtkP INxtf ww兩種磁勢的幅值不相等， 沿相反方向旋轉(zhuǎn)， 合成磁勢為一 幅值變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁勢。 三相電流不對稱時(shí)， 利用對稱分量法將一組不對稱的三相電流分解為正序分量、反序分量以及零序分量。 IPkNmF wm1112 ????? 當(dāng)對稱繞組內(nèi)通過對稱三相電流時(shí)， 三相合成磁動勢的基波分量是一個(gè)以恒速 ω在空間旋轉(zhuǎn)的恒幅正弦波， 其波幅的軌跡為一園， 為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。只是各相電流初相角和相軸的空間相角不同。 ? 圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值為 ： 111111 323ww kPNIkPNIFF ??????????? 圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為 ： Pfn 60?? 當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁勢的波幅剛好轉(zhuǎn)到該線繞組的軸線上，旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)向 :由帶有超前電流的相轉(zhuǎn)向帶有滯后電流的相。 －旋轉(zhuǎn)磁勢 ? 三相對稱電流： ?三相對稱電流通過三相對稱繞組時(shí)各自產(chǎn)生的磁勢： )480 c o s(21) c o s(21)240 c o s()240c o s()240 c o s(21) c o s(21)120 c o s()120c o s() c o s(21) c o s(21 c o sc o s011001011
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