《電機(jī)學(xué)：交流繞組第十章 交流電機(jī)的繞組和電動(dòng)勢(shì)01.pdf》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電機(jī)學(xué)：交流繞組第十章 交流電機(jī)的繞組和電動(dòng)勢(shì)01.pdf（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、變壓器的理想并聯(lián)條件變壓器的理想并聯(lián)條件1）各變壓器的聯(lián)結(jié)組相同。2）各變壓器的額定電壓應(yīng)相等。就單相而言，則各變壓器的變比相等。3）各變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值(或短路電壓)應(yīng)相等，而且短路電抗和短路電阻之比也應(yīng)相等。1）各變壓器的聯(lián)結(jié)組相同。2）各變壓器的額定電壓應(yīng)相等。就單相而言，則各變壓器的變比相等。3）各變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值(或短路電壓)應(yīng)相等，而且短路電抗和短路電阻之比也應(yīng)相等。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載分配并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載分配?考慮三個(gè)條件中的第、個(gè)條件都滿足，僅第個(gè)條件（短路阻抗標(biāo)幺值相等）不滿足的情況；考慮三個(gè)條件中的第、個(gè)條件都滿足，僅第個(gè)條件（短路阻抗標(biāo)幺值相等）不滿足的情況；并聯(lián)運(yùn)

2、行時(shí)的負(fù)載分配并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載分配?并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器的負(fù)載因數(shù)與其短路阻抗模的標(biāo)幺值成反比。并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器的負(fù)載因數(shù)與其短路阻抗模的標(biāo)幺值成反比。kkk111:IIISSSZZZ=第第3篇交流電機(jī)的繞組電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)篇交流電機(jī)的繞組電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)第10章 交流電機(jī)的繞組和電動(dòng)勢(shì)10.1 交流電機(jī)的基本工作原理，對(duì)交流繞組的基本要求交流電機(jī)的基本工作原理，對(duì)交流繞組的基本要求交流電機(jī)的種類交流電機(jī)的種類繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)凸極同步電機(jī)籠型異步電機(jī)隱極同步電機(jī)繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)凸極同步電機(jī)籠型異步電機(jī)隱極同步電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)，也可以作為電動(dòng)機(jī)?？梢宰鳛榘l(fā)電機(jī)，也可

3、以作為電動(dòng)機(jī)?；緲?gòu)成：定子、轉(zhuǎn)子、氣隙、勵(lì)磁繞組、電樞繞組。橫截面圖。凸極式、隱極式?；緲?gòu)成：定子、轉(zhuǎn)子、氣隙、勵(lì)磁繞組、電樞繞組。橫截面圖。凸極式、隱極式。NSAZBXCY1n.NSAZBXCY1n.交流電機(jī)交流電機(jī)?同步電機(jī)和異步電機(jī)運(yùn)行原理不同。同步電機(jī)和異步電機(jī)運(yùn)行原理不同。?但是兩者在定子結(jié)構(gòu)、定子繞組以及繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)等方面有很多共同之處，將這些作為共同問題一起進(jìn)行研究。但是兩者在定子結(jié)構(gòu)、定子繞組以及繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)等方面有很多共同之處，將這些作為共同問題一起進(jìn)行研究。同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理?原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；拖動(dòng)轉(zhuǎn)

4、子旋轉(zhuǎn)；?勵(lì)磁繞組中通入直流電。勵(lì)磁繞組中通入直流電。?導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理?導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)lvbe=與導(dǎo)體所在處的氣隙磁通密度、長(zhǎng)度和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。與導(dǎo)體所在處的氣隙磁通密度、長(zhǎng)度和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?右手定則判斷；右手定則判斷；?圖中所示時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槌黾埫?。圖中所示時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槌黾埫?。同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變一個(gè)周期轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周，定

5、子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變一個(gè)周期 帶上負(fù)載則可以輸出電能。帶上負(fù)載則可以輸出電能。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，用一原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通入直流電，從而在氣隙中產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)切割定子上的電樞導(dǎo)體，電樞繞組便感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。三相單層整距集中繞組小容量電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，用一原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通入直流電，從而在氣隙中產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)切割定子上的電樞導(dǎo)體，電樞繞組便感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。三相單層整距集中繞組小容量電機(jī)NSAZBXCY1n.設(shè)氣隙磁密按正弦分布，則在定子三相繞組里感應(yīng)出正弦變化的三相電動(dòng)勢(shì)，交流電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于電機(jī)的極對(duì)數(shù)設(shè)氣隙磁密按正弦分布，則在

6、定子三相繞組里感應(yīng)出正弦變化的三相電動(dòng)勢(shì)，交流電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于電機(jī)的極對(duì)數(shù) p 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n，若電機(jī)為一對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周波。，若電機(jī)為一對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周波。NSAZBXCY1n.交流繞組的電動(dòng)勢(shì)交流繞組的電動(dòng)勢(shì)考察電樞導(dǎo)體 A 的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e=B l v，右手定則。導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向?？疾祀姌袑?dǎo)體 A 的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e=B l v，右手定則。導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向。NSAZBXCY1ne=E max 電樞導(dǎo)體 A 處徑向磁密等于0e=0e=E max 電樞導(dǎo)體 A 處徑向磁密等于0e=0NSAZBXCY

7、1n.NSAZBXCY1n.NSAZBXCY1ne=E max 電樞導(dǎo)體 A 處徑向磁密等于0 e=0e=E max 電樞導(dǎo)體 A 處徑向磁密等于0 e=0若為若為 p對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化 p個(gè)周波。設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)個(gè)周波。設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn) n轉(zhuǎn)，則對(duì)轉(zhuǎn)，則對(duì) p對(duì)極電機(jī)，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每分鐘變化對(duì)極電機(jī)，導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每分鐘變化 pn個(gè)周波，每秒鐘變化個(gè)周波，每秒鐘變化 pn/60 個(gè)周波，這就是電動(dòng)勢(shì)的頻率。個(gè)周波，這就是電動(dòng)勢(shì)的頻率。(Hz)60pnf=交流電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于電機(jī)的極對(duì)數(shù)交流電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于電機(jī)的極對(duì)數(shù) p

8、 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n，若電機(jī)為一對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周波。，若電機(jī)為一對(duì)極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周波。同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理對(duì)于對(duì)于2對(duì)極的電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變對(duì)極的電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一周，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正負(fù)交變2個(gè)周期。個(gè)周期。Ap260nf=注：我國(guó)電力系統(tǒng)，規(guī)定交流電的頻率為注：我國(guó)電力系統(tǒng)，規(guī)定交流電的頻率為50Hz，因此極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速有如下固定關(guān)系，因此極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速有如下固定關(guān)系min)/(30005060rppn=同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理?同步電動(dòng)機(jī)

9、的基本原理同步電動(dòng)機(jī)的基本原理定子通電形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，等效為旋轉(zhuǎn)的磁極。定子通電形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，等效為旋轉(zhuǎn)的磁極。?同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)如果同步電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，則必須在定子三相繞組上加上三相交流電壓，三相交流電流流過定子繞組，會(huì)在電機(jī)里產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)勵(lì)磁繞組加上直流勵(lì)磁電流時(shí)，轉(zhuǎn)子好象是一個(gè)磁鐵，于是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)這個(gè)磁鐵，按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的目的。這時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速如果同步電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，則必須在定子三相繞組上加上三相交流電壓，三相交流電流流過定子繞組，會(huì)在電機(jī)里產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)勵(lì)磁繞組加上直流勵(lì)磁電流時(shí)，轉(zhuǎn)子好象是一個(gè)磁鐵，于是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)這個(gè)磁鐵，按旋

10、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的目的。這時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 為為60(r/min)fnp=交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)、磁場(chǎng)交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)、磁場(chǎng)同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理?極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p一定時(shí)，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率一定時(shí)，定子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率f 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1有嚴(yán)格的關(guān)系，稱為同步關(guān)系。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有嚴(yán)格的關(guān)系，稱為同步關(guān)系。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1稱為同步轉(zhuǎn)速。稱為同步轉(zhuǎn)速。?這種電機(jī)稱為同步電機(jī)。這種電機(jī)稱為同步電機(jī)。60pnf=異步電機(jī)的工作原理異步電機(jī)的工作原理?籠型異步電機(jī)籠型異步電機(jī)?定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?轉(zhuǎn)子導(dǎo)體、繞組、閉合轉(zhuǎn)子導(dǎo)體、繞組、閉合?轉(zhuǎn)

11、子電流轉(zhuǎn)子電流?電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩1nfnf 異步電機(jī)的工作原理異步電機(jī)的工作原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n是否會(huì)等于定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是否會(huì)等于定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1？不會(huì)，否則無法感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不會(huì)有電流，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。不會(huì)，否則無法感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不會(huì)有電流，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1之間沒有嚴(yán)格的同步關(guān)系，所以稱為異步電機(jī)。之間沒有嚴(yán)格的同步關(guān)系，所以稱為異步電機(jī)。交流繞組交流繞組由交流電機(jī)的工作原理可見，交流繞組是電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。由交流電機(jī)的工作原理可見，交流繞組是電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。?產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；?產(chǎn)生磁

12、動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。對(duì)交流繞組的要求對(duì)交流繞組的要求?導(dǎo)體數(shù)一定情況下，能產(chǎn)生較大的基波電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；導(dǎo)體數(shù)一定情況下，能產(chǎn)生較大的基波電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；?三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱；三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱；?三相繞組阻抗相等；三相繞組阻抗相等；?電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形盡可能接近正弦；電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形盡可能接近正弦；?較好的散熱，一定的絕緣強(qiáng)度；較好的散熱，一定的絕緣強(qiáng)度；?工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。交流繞組的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)交流繞組的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)?研究交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)的問題。研究交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)的問題。?同步電機(jī)、異步電機(jī)都存在這些共同問題。同步電機(jī)

13、、異步電機(jī)都存在這些共同問題。?先研究繞組和電動(dòng)勢(shì)問題，以同步發(fā)電機(jī)為對(duì)象。先研究繞組和電動(dòng)勢(shì)問題，以同步發(fā)電機(jī)為對(duì)象。交流繞組的電動(dòng)勢(shì)交流繞組的電動(dòng)勢(shì)交流電機(jī)的繞組是由放置在鐵心槽中的導(dǎo)體通過一定的方式聯(lián)接而成的。導(dǎo)體交流電機(jī)的繞組是由放置在鐵心槽中的導(dǎo)體通過一定的方式聯(lián)接而成的。導(dǎo)體線匝線圈線圈組相繞組線匝線圈線圈組相繞組由簡(jiǎn)單到復(fù)雜由簡(jiǎn)單到復(fù)雜交流繞組的構(gòu)成交流繞組的構(gòu)成?關(guān)于交流繞組的基本概念關(guān)于交流繞組的基本概念實(shí)用的交流繞組由分布地嵌在定子槽內(nèi)的許多線圈組成，一個(gè)線圈有實(shí)用的交流繞組由分布地嵌在定子槽內(nèi)的許多線圈組成，一個(gè)線圈有 Nk匝，每匝有兩根導(dǎo)體，線圈的直線部分放在槽里，因它

14、切割氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故稱有效邊，露在槽外的前后端連接線，稱為端部，它不切割氣隙磁場(chǎng)，僅起連接有效邊的作用，如圖所示。匝，每匝有兩根導(dǎo)體，線圈的直線部分放在槽里，因它切割氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故稱有效邊，露在槽外的前后端連接線，稱為端部，它不切割氣隙磁場(chǎng)，僅起連接有效邊的作用，如圖所示。Nk1）電角度磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過一對(duì)磁極時(shí)，導(dǎo)體的基波電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期。在電路理論中，定義一個(gè)周期為）電角度磁場(chǎng)每轉(zhuǎn)過一對(duì)磁極時(shí)，導(dǎo)體的基波電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期。在電路理論中，定義一個(gè)周期為 360度時(shí)間電角度或度時(shí)間電角度或 2 時(shí)間電弧度，所以把一對(duì)極所張的空間角度稱為時(shí)間電弧度，所以把一對(duì)極所張的空間角度

15、稱為 360度空間電角度或度空間電角度或 2空間電弧度。若電機(jī)有空間電弧度。若電機(jī)有 p 對(duì)極，則整個(gè)定子內(nèi)圓有對(duì)極，則整個(gè)定子內(nèi)圓有 p360度空間電角度，而在幾何學(xué)中把一個(gè)圓周對(duì)應(yīng)的空間角度稱為度空間電角度，而在幾何學(xué)中把一個(gè)圓周對(duì)應(yīng)的空間角度稱為 360 度機(jī)械角度，所以電角度度機(jī)械角度，所以電角度和機(jī)械角度和機(jī)械角度 之間的關(guān)系應(yīng)為之間的關(guān)系應(yīng)為p=時(shí)間、空間聯(lián)系時(shí)間、空間聯(lián)系時(shí)間電角度：繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間交變、一個(gè)周期（指基波）對(duì)應(yīng)時(shí)間電角度：繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間交變、一個(gè)周期（指基波）對(duì)應(yīng) 360度時(shí)間電角度?？臻g電角度：繞組的空間分布、繞組磁動(dòng)勢(shì)隨空間周期性分布、一個(gè)周期（指基波）對(duì)應(yīng)度時(shí)間電角度。空間電角度：繞組的空間分布、繞組磁動(dòng)勢(shì)隨空間周期性分布、一個(gè)周期（指基波）對(duì)應(yīng) 360 度空間電角度。度空間電角度。NSAZBXCY1n.繞組的空間分布電角度之差恰恰就等于其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間電角度之差。繞組的空間分布電角度之差恰恰就等于其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間電角度之差。