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1、第五章交流电机基础本讲稿第一页，共十三页第一节第一节 概述概述返回总目录本章目录下一节下一章 交流电机由定子和转子及气隙组成，分为异步电机和同步电机。无交流电机由定子和转子及气隙组成，分为异步电机和同步电机。无论哪种交流电机，定子的基本结构都相类似，而区别仅在转子结构上。论哪种交流电机，定子的基本结构都相类似，而区别仅在转子结构上。本章只研究交流电机的定子结构及其有关的电磁物理现象。本章只研究交流电机的定子结构及其有关的电磁物理现象。交流电机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。三相绕组的交流电机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。三相绕组的六个端头被引到机座出线盒上。六个端头被引到机座
2、出线盒上。ABCZXYABCZXY星形接法星形接法ABCZXY三角形接法三角形接法本讲稿第二页，共十三页第二节第二节 旋转磁势旋转磁势返回总目录本章目录下一节下一章上一节1、旋转磁势的产生旋转磁势的产生2、用作图法分析旋转磁场用作图法分析旋转磁场3、旋转磁势的性质旋转磁势的性质本讲稿第三页，共十三页旋转磁势的产生旋转磁势的产生三相绕组通入三相交流电流后能够产生旋转磁势。三相绕组通入三相交流电流后能够产生旋转磁势。1、交流电机定子绕组模型：是三相对称绕组，由三个匝数、交流电机定子绕组模型：是三相对称绕组，由三个匝数相等并且在空间互差相等并且在空间互差120集中放置的线圈联接组成。假设为星形集中放
3、置的线圈联接组成。假设为星形接法。接法。2、定子电流：三相对称电流是幅值相等，时间相位互差、定子电流：三相对称电流是幅值相等，时间相位互差120电角度的三相电流，假设以正弦规律变化：电角度的三相电流，假设以正弦规律变化：iA=Im sintiB=Im sin(t-120)iC=Im sin(t-240)3、电流和磁势的参考方向：、电流和磁势的参考方向：AXBYCZFAFBFCFi返回本讲稿第四页，共十三页用作图法分析旋转磁场用作图法分析旋转磁场 用作图法找出不同瞬时三相电流在交流电机定子空间产生的合用作图法找出不同瞬时三相电流在交流电机定子空间产生的合成磁势和磁场的图象。成磁势和磁场的图象。1
4、、t=0瞬时：iA=0iB=Im 32iC=Im 32此时的合成磁势图象此时的合成磁势图象2、t=60瞬时：iA=Im 32iB=Im 32iC=0此时的合成磁势图象此时的合成磁势图象3、t=90瞬时：iA=ImiB=Im 21iC=Im 21此时的合成磁势图象此时的合成磁势图象4、t=180瞬时：iA=0iB=Im 32iC=Im 32此时的合成磁势图象此时的合成磁势图象返回本讲稿第五页，共十三页t=0时的合成磁势图象时的合成磁势图象AXBYCZFCFBFNSiA=0iB=Im 32iC=Im 32FA=0FB=Fm 32FC=Fm 32返回本讲稿第六页，共十三页t=60时的合成磁势图象时的
5、合成磁势图象iA=Im 32iB=Im 32iC=0FA=Fm 3 2FB=Fm 32FC=0AXBYCZFAFBFNS返回本讲稿第七页，共十三页t=90时的合成磁势图象时的合成磁势图象iA=ImiB=Im 21iC=Im 21FA=FmFB=Fm 21FC=Fm 21NSAXBYCZFCFBFFA返回本讲稿第八页，共十三页t=180时的合成磁势图象时的合成磁势图象iA=0iB=Im 32iC=Im 32FA=0FB=Fm 32FC=Fm 32AXBYCZFBFCFNS返回本讲稿第九页，共十三页旋转磁势的性质旋转磁势的性质 在不同瞬时，由于各相电流值不同，它们所产生的合成磁势沿定子内在不同瞬时
6、，由于各相电流值不同，它们所产生的合成磁势沿定子内圆周在旋转。圆周在旋转。1、旋转磁势的大小旋转磁势的大小：任何瞬时合成磁势的大小均为：任何瞬时合成磁势的大小均为3/2Fm。所以在。所以在旋转过程中，合成磁势矢量的端点轨迹是个圆，称为圆形旋转磁势，它旋转过程中，合成磁势矢量的端点轨迹是个圆，称为圆形旋转磁势，它的作用就好象空间有一对磁极在旋转。的作用就好象空间有一对磁极在旋转。2、旋转磁势的轴线位置旋转磁势的轴线位置：合成磁势矢量（即旋转磁势轴线）：合成磁势矢量（即旋转磁势轴线）总是和电流到达正最大值的那一相的磁势假定正方向重合。总是和电流到达正最大值的那一相的磁势假定正方向重合。3、旋转磁势
7、的转向旋转磁势的转向：与各相绕组通入电流的相序有关，它总是从：与各相绕组通入电流的相序有关，它总是从电流领先的一相绕组向电流滞后的一相绕组的方向转动。电流领先的一相绕组向电流滞后的一相绕组的方向转动。4、旋转磁势的转速旋转磁势的转速：（称为同步转速）（称为同步转速）5、旋转磁势在空间的分布是接近正弦波的。旋转磁势在空间的分布是接近正弦波的。n0=60fp返回本讲稿第十页，共十三页第四节第四节 交流绕组的感应电势交流绕组的感应电势1、假定磁场在空间按正弦规律（即基波分量）分布时：假定磁场在空间按正弦规律（即基波分量）分布时：E=-j4.44 f1 W kwm.kw=kykq，称为交流电机的绕组系
8、数，称为交流电机的绕组系数，ky为短距系数，为短距系数，kq为分布系数。为分布系数。2、实际的磁场是按平顶波分布，可看成由基波和三次、五次等高次谐波组成实际的磁场是按平顶波分布，可看成由基波和三次、五次等高次谐波组成 。采。采用短距绕组可消除五次、七次谐波电势（当取用短距绕组可消除五次、七次谐波电势（当取y0.8的整数）；采用分布绕组有改的整数）；采用分布绕组有改善感应电势波形的作用，更接近正弦波。善感应电势波形的作用，更接近正弦波。3、对于三次谐波，感应的三次谐波电势都是同相位的，反映不到线电势上。、对于三次谐波，感应的三次谐波电势都是同相位的，反映不到线电势上。EA1EB1EA3EB3EA
9、.EC.EB.EA3.EB3.EC3.结论：感应电势可以认为只剩基波，已非常接近正弦波了。结论：感应电势可以认为只剩基波，已非常接近正弦波了。返回总目录本章目录下一节下一章上一节本讲稿第十一页，共十三页第五节第五节 交流绕组的磁势交流绕组的磁势返回总目录本章目录下一章上一节1、只考虑基波磁势，得到单相脉动磁势和三相合成磁势在空间只考虑基波磁势，得到单相脉动磁势和三相合成磁势在空间的分布是正弦规律的结论。的分布是正弦规律的结论。2、采用分布短距绕组可以削弱各相磁势中的高次谐波分量。、采用分布短距绕组可以削弱各相磁势中的高次谐波分量。3、三相绕组的合成磁势中无三次谐波磁势。、三相绕组的合成磁势中无
10、三次谐波磁势。一般情况下，对电机空间可以不考虑磁势中的高次一般情况下，对电机空间可以不考虑磁势中的高次一般情况下，对电机空间可以不考虑磁势中的高次一般情况下，对电机空间可以不考虑磁势中的高次谐波影响，认为旋转磁势在空间的分布符合正弦规律。谐波影响，认为旋转磁势在空间的分布符合正弦规律。谐波影响，认为旋转磁势在空间的分布符合正弦规律。谐波影响，认为旋转磁势在空间的分布符合正弦规律。本讲稿第十二页，共十三页第六章第六章 异步电动机异步电动机第一节 概 述第二节 三相异步电动机的基本工作原理第三节 异步电动机运行时的电磁关系第四节 异步电动机对称运行的等值电路及相量图第五节 异步电动机的功率和转矩第六节 异步电动机的机械特性第七节 异步电动机的工作特性第八节 异步电动机的参数测定返回总目录下一章上一章本讲稿第十三页，共十三页