电机学学习指导 第四章交流绕组及其电动势和磁动势 第四章交流绕组及其电动势和磁动势 知识要点 1.交流绕组 三相交流绕组的构成原则是:(1)力求获得较大的基波电势;(2)保证三相电动势对称:(3) 尽量削弱谐波电势,力求接近正弦波;(4)节省材料和工艺方便, 交流绕组通常分为单层和双层两大类。双层绕组又分为叠绕组和波绕组。双层绕组的特点是可 灵活地设计成各种短距绕组来削弱谐波,对于叠绕组,短距时还可节省端部用铜。单层绕组的特点 是工艺简单,但不能像双层绕组那样设计成短距以削弱谐波 2.交流绕组的电动势 交流绕组与磁场有相对运动时,在其中就会产生感应电动势。若磁场极对数为p,二者相对运 动的速度为n(rmin),则绕组中感应电动势的频率为∫=p/60 绕组线圈为整距时(y=),两个线圈边在任意时刻的感应电动势大小相等、相位相差180°(假 定磁场完全对称分布),因此线圈的电动势为每个线圈电动势的两倍。线圈为短距时,两个线圈边电 动势相位差小于180°,因此线圈电动势比整距时小。用基波节距系数k表示短距线圈与整距线圈 相比其基波电动势的减少程度,kn=sin9°≤ 当q个线圈集中放置时,每个线圈的电动势同相,当q个线圈串联后的总电动势为单个线圈电 动势的q倍。而当当q个线圈分布放置时,相邻线圈电动势存在相位差,合成电动势比集中放置时 sIn 小。用基波分布系数kn表示分布绕组同集中绕组相比其基波电动势的减小程度,k4ss1。 式中,q为每极每相槽数,a为槽距电角(相邻两槽间的电角度)。 在正弦波磁场下,交流绕组相电动势有效值的计算公式为 E。1=444NkΦ1 式中,N——每相总串联匝数,N=2pqN。/a;(N为每线圈匝数,a为每相并联支路数) Φ1——每极磁通量 km—基波绕组系数,km=kakn° 当磁场沿气隙不按正弦规律分布时,磁场中的高次谐波会在绕组中产生相应的谐波电动势 交流绕组的磁动势 单相绕组产生的磁动势是脉振磁动势,其特点是磁动势波形的空间位置不变,但波幅随时间按 -26-电机学学习指导 第四章 交流绕组及其电动势和磁动势 第四章 交流绕组及其电动势和磁动势 知识要点 1． 交流绕组 三相交流绕组的构成原则是：（1）力求获得较大的基波电势；（2）保证三相电动势对称；（3） 尽量削弱谐波电势，力求接近正弦波；（4）节省材料和工艺方便。 交流绕组通常分为单层和双层两大类。双层绕组又分为叠绕组和波绕组。双层绕组的特点是可 灵活地设计成各种短距绕组来削弱谐波，对于叠绕组，短距时还可节省端部用铜。单层绕组的特点 是工艺简单，但不能像双层绕组那样设计成短距以削弱谐波。 2． 交流绕组的电动势 交流绕组与磁场有相对运动时，在其中就会产生感应电动势。若磁场极对数为 p，二者相对运 动的速度为 n（r/min），则绕组中感应电动势的频率为 f = pn 60 。 绕组线圈为整距时（y1=τ），两个线圈边在任意时刻的感应电动势大小相等、相位相差 180°（假 定磁场完全对称分布），因此线圈的电动势为每个线圈电动势的两倍。线圈为短距时，两个线圈边电 动势相位差小于 180°，因此线圈电动势比整距时小。用基波节距系数 kp1 表示短距线圈与整距线圈 相比其基波电动势的减少程度， sin 90 1 1 1 = ≤o τ y k p 。 当 q 个线圈集中放置时，每个线圈的电动势同相，当 q 个线圈串联后的总电动势为单个线圈电 动势的 q 倍。而当当 q 个线圈分布放置时，相邻线圈电动势存在相位差，合成电动势比集中放置时 小。用基波分布系数 kd1表示分布绕组同集中绕组相比其基波电动势的减小程度， 1 2 sin 2 sin 1 = ≤ α α q q d k 。 式中，q 为每极每相槽数，α 为槽距电角（相邻两槽间的电角度）。 在正弦波磁场下，交流绕组相电动势有效值的计算公式为 1 1 1 Eφ = 4.44 fNkw Φ 式中， N ——每相总串联匝数， N = 2 pqNc / a ；（Nc为每线圈匝数，a 为每相并联支路数） Φ1 ——每极磁通量； kw1——基波绕组系数， w1 d1 p1 k = k ⋅ k 。 当磁场沿气隙不按正弦规律分布时，磁场中的高次谐波会在绕组中产生相应的谐波电动势。 3． 交流绕组的磁动势 单相绕组产生的磁动势是脉振磁动势，其特点是磁动势波形的空间位置不变，但波幅随时间按 -26-