交流繞阻及其電動勢和磁動勢課件.ppt
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1、第四章第四章 交流繞阻及其電動勢和磁動勢交流繞阻及其電動勢和磁動勢z第一節(jié) 交流電機(jī)的工作原理交流電機(jī)的工作原理z第二節(jié) 交流繞組的構(gòu)成原則和分類交流繞組的構(gòu)成原則和分類z第三節(jié) 三相雙層迭繞組三相雙層迭繞組z第四節(jié) 交流繞組的感應(yīng)電動勢交流繞組的感應(yīng)電動勢z第五節(jié) 單相交流繞組的磁動勢單相交流繞組的磁動勢z第六節(jié) 三相交流繞組的磁動勢三相交流繞組的磁動勢交流電機(jī)交流電機(jī):同步電機(jī)同步電機(jī)(凸極、隱極)主要做發(fā)電機(jī)用;也可做電動機(jī)和調(diào)相機(jī)用。異步電機(jī)異步電機(jī)(鼠籠、繞線)主要做電動機(jī)用 也可做發(fā)電機(jī)用。分為單相異步和三相異步。第一節(jié)第一節(jié) 交流電機(jī)的工作原理交流電機(jī)的工作原理z一、同步發(fā)電機(jī)的
2、工作原理一、同步發(fā)電機(jī)的工作原理1 1、基本組成、基本組成2 2、工作原理、工作原理z二、三相異步電動機(jī)的工作原理二、三相異步電動機(jī)的工作原理1 1、基本組成、基本組成2 2、工作原理、工作原理一、同步發(fā)電機(jī)的工作原理同步發(fā)電機(jī)的工作原理:1、基本組成:1)定子:定子鐵心和定子繞組電樞繞組 (交流繞組)2)轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組勵磁繞組 (直流繞組)ACBSN逆時針旋轉(zhuǎn)2、工作原理:1)原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)2)轉(zhuǎn)子通入直流勵磁產(chǎn)生恒定磁場,隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場3)電樞繞組切割轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動勢 感應(yīng)電動勢的相序:與繞組沿定子內(nèi)圓的空間 分布和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的方向有關(guān) 要求感應(yīng)正序電勢,
3、即ABC感應(yīng)電動勢的頻率:與轉(zhuǎn)子磁場的極對數(shù)p和 轉(zhuǎn)速n有恒定關(guān)系。若每分鐘轉(zhuǎn)速為n,則電勢頻率為f=Pn/60赫。當(dāng)f=50赫,汽輪機(jī):n=3000轉(zhuǎn)/分P1;n=1500轉(zhuǎn)/分P2;水輪機(jī):n=100轉(zhuǎn)/分P30。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率有嚴(yán)格不變關(guān)系。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率有嚴(yán)格不變關(guān)系。即當(dāng)電網(wǎng)頻率一定時,電機(jī)轉(zhuǎn)速就一定即當(dāng)電網(wǎng)頻率一定時,電機(jī)轉(zhuǎn)速就一定。當(dāng)P1,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周,電勢交變一次當(dāng)P對極,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周,電勢交變P次感應(yīng)電勢的大小和波形(交流繞組的電動勢)(1)波形:與磁場沿空間的分布的波形有關(guān),若磁 場沿圓周按正弦分布正弦分布,則電勢隨時間按正弦變化 三相定子繞組對稱,因此三相
4、電勢大小相等,相位互差120度。設(shè)Em為電勢最大值,A相初相角為0,則:(2)大?。憾?、三相異步電動機(jī)的工作原理三相異步電動機(jī)的工作原理1基本組成:基本組成:定子:定子鐵心和定子繞組定子:定子鐵心和定子繞組交流繞組交流繞組 轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組(自成閉合回路)轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組(自成閉合回路)2轉(zhuǎn)動原理:轉(zhuǎn)動原理:以鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子為例(轉(zhuǎn)子槽內(nèi)有導(dǎo) 條,導(dǎo)條兩端用短路環(huán)連接,形成閉合繞組)CAB(1)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生:定子三相電流瞬時表達(dá)式:選擇0度,120度,240度,360度四個旋轉(zhuǎn)瞬時分析,規(guī)定電流為正時:從首端ABC流出 ;電流為負(fù)時,從首端ABC流入 。
5、ABCABCABCABC(1)(2)(3)(4)0度120度240度360度紫色為流入藍(lán)色為流出(2)轉(zhuǎn)動原理:對稱定子繞組外加對稱三相交流電壓對稱三相交流電壓,定子繞組內(nèi)有對稱三相交流電流對稱三相交流電流,它們聯(lián)合產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割定子旋轉(zhuǎn)磁場將感應(yīng)電勢感應(yīng)電勢,從而在閉合的導(dǎo)條中有電流有電流,則轉(zhuǎn)子導(dǎo)條將受到電磁力受到電磁力f,并且形成電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子順順旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),若轉(zhuǎn)子軸上有負(fù)載,電動機(jī)將輸出機(jī)械功率。異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n小于同步轉(zhuǎn)速。若二者相等,小于同步轉(zhuǎn)速。若二者相等,異步機(jī)就不能旋轉(zhuǎn)異步機(jī)就不能旋轉(zhuǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 交流繞組的構(gòu)成原則和分類
6、交流繞組的構(gòu)成原則和分類z一、構(gòu)成原則:一、構(gòu)成原則:電勢最大電勢最大 三相對稱三相對稱 正弦波正弦波z1三相繞組對稱,即每相繞組結(jié)構(gòu)相同,阻抗三相繞組對稱,即每相繞組結(jié)構(gòu)相同,阻抗 相等,在空間相距相等,在空間相距120電角度,以獲得對稱電角度,以獲得對稱 的三相感應(yīng)電動的三相感應(yīng)電動z2在導(dǎo)體數(shù)一定的情況下,力求產(chǎn)生較大的基在導(dǎo)體數(shù)一定的情況下,力求產(chǎn)生較大的基 波電動勢和基波磁動勢。波電動勢和基波磁動勢。z3繞組的電動勢和磁動勢盡可能接近正弦波繞組的電動勢和磁動勢盡可能接近正弦波二、定子繞組分類:1、按相數(shù):單相和三相;2、按槽內(nèi)層數(shù):單層 雙層3、按繞組端接部分的形狀 單層有同心式 交
7、叉式 鏈?zhǔn)?;雙層有迭繞組 波繞組第三節(jié) 三相雙層迭繞組三相雙層迭繞組一、交流繞組的一些基本術(shù)語交流繞組的一些基本術(shù)語:1、機(jī)械角度與電角度:機(jī)械角度一圓周360度;電角度一對磁極占有的空間角度是360度電角度 關(guān)系:電角度=p*機(jī)械角度 (p為極對數(shù))2、極距:沿定子內(nèi)圓每個磁極所占有的距離 =Z/2p (定子槽數(shù))3、線圈與節(jié)距y1:線圈線圈:由一匝或多匝導(dǎo)線串聯(lián)而成,有兩個引出線,一個稱為首端,一個稱為末端。節(jié)距y1:線圈兩個有效邊沿定子內(nèi)圓的距離 整距(y1=)、短距(y1 )4槽距角:相鄰兩槽之間的電角度 =p*360/Z5每極每相槽數(shù)q:每相繞組在每一磁極下所占有的槽數(shù) q=Z/2p
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