《电机学》 第二篇 交流电机的共同理论 第六章交流电机绕组及其感应电动势第七章交流绕组的磁 动势交流电机的绕组及其磁势 序第一节交流电机的基本作用原理第二节交流绕组 第三节绕组的感应电动势第四节谐波电动势及其削 弱方法序 交流电机: *异步电机 *同步电机 同步与异步 旋转磁场:定子三相定子绕组流过三相电流,形成旋转磁场(后面将详细讨 论 电机实际转速n=同步转速no:同步电机 电机实际转速n≠同步转速n:异步电机 第一节工作原理、分类、结构 先讲结构 后讲原理 基本结构 ·定子与转子两大部分 1定子 固定不动的部分 铁芯、绕组、机坐 A (1)定子铁芯 希望较强的磁场 导磁好、损耗小 硅钢片 内表面开槽:放绕组
《电机学》 第二篇 交流电机的共同理论 第六章 交流电机绕组及其感应电动势第七章 交流绕组的磁 动势交流电机的绕组及其磁势 序第一节 交流电机的基本作用原理第二节 交流绕组 第三节 绕组的感应电动势第四节 谐波电动势及其削 弱方法序 • 交流电机： * 异步电机 * 同步电机 • 同步与异步 * 旋转磁场：定子三相定子绕组流过三相电流，形成旋转磁场（后面将详细讨 论）。 * 电机实际转速n＝ 同步转速n0： 同步电机 * 电机实际转速n≠ 同步转速n0： 异步电机 第一节 工作原理、分类、结构 • 先讲结构 * 后讲原理 一、基本结构 • 定子与转子两大部分 • 1 定子 • 固定不动的部分 • 铁芯、绕组、机坐 • (1) 定子铁芯 * 希望较强的磁场 * 导磁好、损耗小 * 硅钢片 * 内表面开槽：放绕组
(2)定子绕组 线圈 按一定规律放 单层绕组、双层绕组 (3)机座 PIGLRE T-l The adair ul a oman 可闻w(m可轴gl加) 2转子 同步机与异步机转子不一样 铁芯 *外表面开槽 绕组 、同步电机 定子绕组:对称三相绕组 ·转子:励磁绕组 原理:励磁绕组=>通往直流电=>外力合转子旋转=>转子旋转磁 场=>穿过气隙=>切割定子绕组=>三相感应电势=>当接负载 >电流=>电能输出
• (2) 定子绕组 • 线圈 • 按一定规律放 • 单层绕组、双层绕组 • (3) 机座 • • 2.转子 • 同步机与异步机转子不一样 • 铁芯 * 外表面开槽 • 绕组 二、同步电机 • 定子绕组：对称三相绕组 • 转子：励磁绕组 • 原理：励磁绕组＝＞通往直流电＝＞外力合转子旋转＝＞转子旋转磁 场＝＞穿过气隙＝＞切割定子绕组＝＞三相感应电势＝＞当接负载 ＝＞电流＝＞电能输出
图61三相同步电机模型(p=1) a)构示意图;(b)电动势波形;(e}粗导图 ·异步电机原理在第九章讨论 ·直流电机原理在第十六章讨论 三、异步电机工作原理 放在第九章讨论较合适) 1.静止起动 三相电流=>三相绕组→旋转磁场B1 >B1切割转子导条(因为转子静止) →感应电势E2=>感应电流12(因为转子闭合) =>B1与12作用=>电磁转矩T →>当T>T0+①L时,转子从静止开始起动 ·其中:T0空载转矩 TL负载转矩 2.平衡·转动:n增加→>转差减小 切割”速度下降=>E2 I2↓=T↓=> 当T=T0+L时,转子匀速转动 3.干扰 ·若TL↑→T0+TL>T时,失去平衡=> 转速n↓→转差↑→>“切割”速度↑→E2↑→12↑→T↑=>直到 T=T0+TL,自动重新平衡 第二节交流绕组 作用: 通入电流→磁场(电动机) *磁场与定子绕组切割→电势→电流(发电机) 分类(类型)
• 异步电机原理在第九章讨论 • 直流电机原理在第十六章讨论 三、异步电机工作原理 （放在第九章讨论较合适） 1. 静止起动 •三相电流=>三相绕组=>旋转磁场 B1 =>B1 切割转子导条（因为转子静止） =>感应电势 E2 =>感应电流 I2（因为转子闭合） =>B1 与 I2 作用=>电磁转矩 T =>当 T＞T0＋TL 时，转子从静止开始起动 •其中：T0 空载转矩 • TL 负载转矩 2. 平衡•转动：n 增加=>转差减小： “切割”速度下降=>E2 ↓ =>I2 ↓ =>T ↓ => 当 T＝T0＋TL 时，转子匀速转动 •3. 干扰： •若 TL↑ => T0＋TL＞T 时，失去平衡=> •转速 n ↓ =>转差↑ => “切割”速度↑=>E2 ↑ =>I2 ↑ =>T ↑ =>直到 T＝T0＋TL，自动重新平衡 •法： 第二节 交流绕组 作用： * 通入电流→磁场（电动机） * 磁场与定子绕组切割→电势→电流（发电机） • 分类（类型）
相数:单相、三相 层数: ↑单层:同心式、交叉式、链式 ↑双层:叠绕组、波绕组 宽度:整距、短距 分布性:分布绕组、集中绕组 交流绕组的基本述语 ·电角度与机械角度 *机械角度:电机圆周在几何上分成360° *电角度电势变化一个周期(360电角度) 关系 ·相带:每极面下每相绕组所占范围(60度) 每极每相槽数:q=g 槽距角:相邻两槽之间的角度a=2360 旦1 极距:相邻两磁极对应位置两点之间圆周距离,定子内表面弧长(槽 数) Q 2 ·节距(跨距):线圈宽度y *y=x称为整距,<x称为短距,y>x称为长距 相带与电势星形图 (Z=24,p=2,a=30 a 60相带的划分(P=2) 槽导体电动势星形图 交流绕组基本要求 1三相基波电动势和磁动势要对称. 2力求获得较大的基波电动势和磁动势尽量减小或消除谐波分量 ·3提高导线的利用率提高制造的工艺性 绕组展开图
* 相数：单相、三相 * 层数： † 单层：同心式、交叉式、链式 † 双层 ：叠绕组、波绕组 * 宽度：整距、短距 * 分布性：分布 绕组、集中绕组 交流绕组的基本述语 • 电角度与机械角度 * 机械角度:电机圆周在几何上分成360° * 电角度:电势变化一个周期(360电角度) * 关系: e = m • 相带 ：每极面下每相绕组所占范围（60 度） • 每极每相槽数 ： pm Q q 2 1 = • 槽距角 ：相邻两槽之间的角度 1 360 Q p = • 极距 ：相邻两磁极对应位置两点之间圆周距离, 定子内表面弧长（槽 数）： p Q 2 1 = • 节距 （跨距）：线圈宽度 y * y = 称为整 距， y 称为短距， y 称为长 距 相带与电势星形图 交流绕组基本要求: • 1 三相基波电动势和磁动势要对称. • 2 力求获得较大的基波电动势和磁动势,尽量减小或消除谐波分量. • 3 提高导线的利用率,提高制造的工艺性. 绕组展开图
表示定子绕组的联结关系 主要两种:单层、双层 画法 计算极距 每极每相槽数 计算相带数、分相带 ↑相带数=总槽数/或=极数*3即:6p 构成线圈 构成线圈组(极相组) 构成相绕组:反相串联 ↑(不同极面下线圈组的电流方向相反) 三相单层绕组(了解) ·每槽只有一个线圈边结构和嵌线较简单,适用于10kv以下的小型交流 电机 分类: 链式绕组 交叉式绕组 同心式绕组: 例:Q1=24,2p=4 1234567891q12141d11819d12423 z a y
• 表示定子绕组的联结关系 • 主要两种：单层、双层 • 画法： * 计算极距 * 每极每相槽数 * 计算相带数、分相带 † 相带数= 总槽数/q 或 = 极数*3 即：6p * 构成线圈 * 构成线圈组（极相组） * 构成相绕组：反相串联 † （不同极面下线圈组的电流方向相反） 三相单层绕组（了解） • 每槽只有一个线圈边,结构和嵌线较简单,适用于10kv以下的小型交流 电机. • 分类： * 链式绕组： * 交叉式绕组： * 同心式绕组： * 例：Q1=24，2p=4