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行业应用

电机三相绕组的磁动势研究

2016-12-02

电机三相绕组的磁动势研究,三相绕组的磁动势的基础是单相磁动势。三相磁动势不过是三相电流中每一相电流产生的磁动势在气隙中的叠加。因此,首先研究三相电流的关系,然后研究三相绕组的磁动势。研究的前提条件是:三相绕组相同。这意味着每一相绕组的导线粗细、线圈匝数、阻抗值都相同;三相绕组在定子中空间对称分布,即每一相绕组的首端之间或尾端之间互差120°。
1.三相交流电的关系由于三相绕组相同且对称分布,在对称的三相电压作用下产生对称的三相电流,其表达式如下:
2.三相基波合成磁动势三相磁动势实际上是三相绕组中的三相对称电流各自所产生磁场(磁动势)的合成。由于三相电流大小相同且对称,所以,其各自产生的基波磁动势也必然对称,在任意瞬间合成的磁动势也必然相等。合成过程如图5-15所示。

将以上3个表达式相加,由于等式后三项互差120°,所以其叠加结果为零,于是可得显然,由表达式(5-43)可以看出,三相绕组的基波磁动势与单相绕组的基波磁动势分解后的旋转基波磁动势具有相同的形式。表达式(5-43)表明:
(1)三相绕组通入三相交流电后,将在空间(气隙中)产生一个按正弦规律分布的合成磁场,且能够沿着定子表面或转子表面,以电机轴为圆心,以3/2倍的单相磁动势为半径,在气隙中旋转的磁场,如图5-16(a)所示。在定子和转子的表面展开图中,表现为磁动势的振幅F1沿气隙水平方向右移动,如图5-16(b)所示。

(2)合成磁动势的大小为3/2倍的单相磁动势(脉振磁势)。
(3)旋转的方向与交流电的相序有关,并与相序一致。当交流电的相序为A→B→C时,旋转磁场或等效磁极的旋转方向也将由A到B再到C。此时,如果颠倒交流电的相序,其方法是任意交换2根相线的连接,则旋转磁场的旋转方向也将随之相反。
(4)旋转磁场的旋转速度为式中,f1为定子绕组中交流电的频率。n1和p1分别为定子绕组产生的旋转磁场的转速和定子绕组构成的等效磁极对数。