电机学课堂进义第二部分交流电机共性问题6 上海交通大学电气工程系EE SJTU kn、sin哭 qsin aa 于是，每相绕组因整距和分布引起的磁势幅值贡献为 F =2sinc(nat/2)- 14Wkk卫i4 2pAnπ2p C、短距和分布的共同影响 同时考虑短距和分布时，每相磁势幅值贡献为 4k型ia F= nπ2p 其中，n次谐波的绕组系数为 km=k人n=sin(nfg》sin竖 S.JTU gsin" 对于60°相绕组，q=60°是不变的。谐波的分布系数小于1，因此可以较好地削弱谐波。 但是对于kZ±1次谐波，是不能通过短距和分布加以削弱的。因为它们的绕组系数的绝对值与基波 绕组系数一样。这样的谐波称为齿谐波，最低次齿谐波为Z±1，对于多极电机一定要注意齿谐波的 影响。削弱齿谐波的方法将在削弱谐波电势中加以阐述。 3、正弦波气隙磁场的产生 现在分析对称绕组通入对称电流后产生的气隙磁场。如果气隙是均匀的，那么磁场强度在气隙空间 中的分布等于磁势波除以气隙长度，磁场强度的方向是径向的。因此基波磁势产生基波磁场，谐波 磁势产生谐波磁场，由于谐波磁势得到有效削弱，因此气隙磁场主要是基波磁场。 考虑三相绕组合成基波磁势产生的磁场，一一相绕组产生的基波脉振磁势产生的磁场计算方法一样。 基波磁势空间分布波形用电角度0和机械角度日m表示为 FABCI Fm cos(ot-0)=Fm cos(at -pe) 其中基波磁势幅值 Em= m4 Wk. 2π2p 基波磁场强度矢量的方向是径向的，沿周向空间分布波形 H=FARCLmcos(or-pe)=H cos(ox-pe) 88 磁感应强度的空间分布 Bco(-p)-Bcos(r-p) 可见，磁场强度与磁感应强度基波都是空间旋转波，旋转方向是圆周方向，转速为同步速 60w60f 几1= -(rpm=revolutions per minute) 任意空间位置的磁场大小等于磁场空间矢量在该空间位置的投影。 任意空间中心位置αm一个极距跨度内的基波磁场的磁通量等于磁感应强度的一个极面积分 中=59B,d0.=D.F-cos(w-pa)=重cos(o-a) 2Ja-元12p 4电机学课堂讲义 第二部分 交流电机共性问题 6h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 4 ! kqn = sin nq" 2 qsin n" 2 于是，每相绕组因整距和分布引起的磁势幅值贡献为 ! Fn = 2sinc(n" /2) Wkqn 2p iA = 1 n 4 " Wkyn kqn 2p iA C、短距和分布的共同影响 同时考虑短距和分布时，每相磁势幅值贡献为 ! Fn = 1 n 4 " Wkwn 2 p iA 其中，n次谐波的绕组系数为 ! kwn = kyn kqn = sin(n" # 2 ) sin nq$ 2 qsin n$ 2 对于600 相绕组，qα=600 是不变的。谐波的分布系数小于1，因此可以较好地削弱谐波。 但是对于kZ/p±1次谐波，是不能通过短距和分布加以削弱的。因为它们的绕组系数的绝对值与基波 绕组系数一样。这样的谐波称为齿谐波，最低次齿谐波为Z/p±1，对于多极电机一定要注意齿谐波的 影响。削弱齿谐波的方法将在削弱谐波电势中加以阐述。 3、正弦波气隙磁场的产生 现在分析对称绕组通入对称电流后产生的气隙磁场。如果气隙是均匀的，那么磁场强度在气隙空间 中的分布等于磁势波除以气隙长度，磁场强度的方向是径向的。因此基波磁势产生基波磁场，谐波 磁势产生谐波磁场，由于谐波磁势得到有效削弱，因此气隙磁场主要是基波磁场。 考虑三相绕组合成基波磁势产生的磁场，一相绕组产生的基波脉振磁势产生的磁场计算方法一样。 基波磁势空间分布波形用电角度θ和机械角度θm表示为 ! FABC1 = Fm1 cos("t #$) = Fm1 cos("t # p$m ) 其中基波磁势幅值 ! Fm1 = m 2 4 " Wkw1 2p 基波磁场强度矢量的方向是径向的，沿周向空间分布波形 ! Hg1 = FABC1 g = Fm1 g cos("t # p$ m ) = Hm1 cos("t # p$ m ) 磁感应强度的空间分布 ! Bg1 = µ0Hg1 = µ0Fm1 g cos("t # p$ m ) = Bm1 cos("t # p$ m ) 可见，磁场强度与磁感应强度基波都是空间旋转波，旋转方向是圆周方向，转速为同步速 ! n1 = 60" 2#p = 60 f p (rpm=revolutions per minute) 任意空间位置的磁场大小等于磁场空间矢量在该空间位置的投影。 任意空间中心位置αm一个极距跨度内的基波磁场的磁通量等于磁感应强度的一个极面积分 ! "1 = lfeDa 2 Bg1d# m $ m %& / 2p $ m +& / 2p ' = lfeDaµ0Fm1 pg cos((t % p$ m ) = "m1 cos((t %$)