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1、交流电机绕组电动交流电机绕组电动势势第1页，本讲稿共12页 两种型式的交流电机两种型式的交流电机在涉及的理论、在涉及的理论、基本结构原理方面基本结构原理方面具有下面三个共同部分具有下面三个共同部分：交流绕组的基本结构交流绕组的基本结构交流绕组中感应的电动势交流绕组中感应的电动势交流绕组产生的磁动势交流绕组产生的磁动势 第2页，本讲稿共12页第十章第十章 交流电机的绕组和电动势交流电机的绕组和电动势分析推导过程：分析推导过程：交流电机的基本工作原理交流电机的基本工作原理交流绕组的构成交流绕组的构成 绕组相电势的计算绕组相电势的计算对交流绕组电势的需求对交流绕组电势的需求第3页，本讲稿共12页 同
2、步电机：同步电机：多用作发电机使用，在不调速情况，多用作发电机使用，在不调速情况，也用作电动机，可改变电网功率因数也用作电动机，可改变电网功率因数 （通过调节励磁电流）。（通过调节励磁电流）。交流电机的分类交流电机的分类链接同步发电机拆卸动画链接同步发电机拆卸动画第4页，本讲稿共12页 异步电机：异步电机：主要用作电动机，只有特殊场合才用主要用作电动机，只有特殊场合才用 作发电机。作发电机。链接异步电机拆卸动画第5页，本讲稿共12页第一节第一节 交流电机的基本工作原理、交流电机的基本工作原理、对绕组的基本要求对绕组的基本要求1.交流电机的基本工作原理（1）同步电机的基本工作原理）同步电机的基本
3、工作原理 链接同步发电机模型工作动画链接同步发电机模型工作动画第6页，本讲稿共12页基本结构基本结构定子：定子铁心、定子：定子铁心、定子绕组（电枢绕组）定子绕组（电枢绕组）转子：转子铁心（主磁极）、转子：转子铁心（主磁极）、转子绕组（励磁绕组）转子绕组（励磁绕组）链接同步电机结构动画链接同步电机结构动画第7页，本讲稿共12页感应电动势的产生感应电动势的产生以发电机为例以发电机为例(机械能机械能 电能电能)励磁绕组通入直流电流，电机励磁绕组通入直流电流，电机里就产生了磁场，由原动机拖动主里就产生了磁场，由原动机拖动主磁极以恒速磁极以恒速 n 逆时针旋转，磁场与逆时针旋转，磁场与定子上的导体之间就
4、有了相对运动定子上的导体之间就有了相对运动（定子导体相对主磁极顺时针旋转（定子导体相对主磁极顺时针旋转切割），于是，在定子绕组里便感切割），于是，在定子绕组里便感应出交流电动势。应出交流电动势。链接发电机模型动画链接发电机模型动画第8页，本讲稿共12页感应电动势的频率感应电动势的频率 感应电势频率感应电势频率f，即每秒电动势变化的周期数，单位，即每秒电动势变化的周期数，单位Hz。对有对有p对磁极数的电机，感应电动势频率为：对磁极数的电机，感应电动势频率为：导体感应电势公式导体感应电势公式 e=b l 其中其中 b b导体所在处的磁通密度导体所在处的磁通密度 l l 导体的轴向长度导体的轴向长度
5、 磁场切割磁场切割导体的线速度导体的线速度 n1发电机转速，也即转子转速发电机转速，也即转子转速（转（转/分）分）因为导体处的磁场密度随时间变化，所以导体中感应的电势也随时因为导体处的磁场密度随时间变化，所以导体中感应的电势也随时间变化。间变化。链接感应电势频率动画链接感应电势频率动画第9页，本讲稿共12页感应电势频率感应电势频率 （n n1 1 为转子转速为转子转速r/min）60f=n1（Hz）一对磁极电机一对磁极电机(p=1)f=2n160（Hz）两对磁极电机两对磁极电机(p=2)60f=Pn1（Hz）P 对磁极电机对磁极电机(p=p)第10页，本讲稿共12页（2）异步电机的基本工作原理）异步电机的基本工作原理以异步电动机为例以异步电动机为例 (电能电能 机械能机械能)第11页，本讲稿共12页2.2.对交流绕组的要求对交流绕组的要求 1.导导体体数数一一定定情情况况下下，能能产产生生较较大大的的基基波波电电动动势势 和基波磁动势。和基波磁动势。2.三相绕组感应的基波电动势是对称的三相绕组感应的基波电动势是对称的3.三相绕组表现的阻抗应彼此相等三相绕组表现的阻抗应彼此相等4.电电动动势势和和磁磁动动势势波波形形应应尽尽量量接接近近正正弦弦波波形形，谐谐 波分量较小波分量较小第12页，本讲稿共12页