电机学课件第十四章—交流绕组的磁动势.ppt

5空载特性用途：

求励磁阻抗Zm原边漏阻抗比励磁阻抗小得多，可忽略不计。励磁阻抗为：原边电阻较励磁电阻小得多，可忽略不计。励磁电阻为：于是，励磁电抗为：5续1：励磁阻抗的归算由于空载试验在低压侧进行，故测得的数据为归算到低压侧的值。如果低压侧为副方，则需把计算结果归算到高压侧，各参数应乘以电压比的平方，即k2。如果低压侧为原方，则计算结果无须归算。9.1.2变压器的短路特性1短路特性定义2短路试验接线3短路特性曲线4空载特性本质5短路试验用途1短路特性定义二次侧短路，一次侧的电流和输入功率与外加电压之间的关系Ik=f(U1)和Pk=f(U1)称为短路特性。Ik的变化范围是【0，1.2I1N】。U1的变化范围，从简化电路可知，是【0，1.2I1N*Zk】。变压器的短路阻抗很小，额定负载时的短路压降一般只有额定电压的百分之十左右。因此，短路试验所加电压不高。第三篇交绕组第14章交流绕组的磁动势14.1单相绕组的脉振磁势14.2三相绕组的旋转磁势14.1单相绕组的脉振磁势14.1.1整距线圈的磁势14.1.2线圈组的磁势14.1.3单相绕组的磁势14.1.4脉振磁势的分解14.1.1整距线圈的磁势1三个假设2整距线圈的两极磁势3整距线圈的四极磁势4整距线圈磁势的特点1三个假设假设1：铁不阻磁：铁心磁导率μFe=∞；假设2：气隙均匀；假设3：电流集中：槽内电流集中于槽中心处。2整距线圈的两极磁势每根磁力线都包围相同的电流Ncic。根据全电流定律，每根磁力线构成的磁路上具有相同的磁势。由假设1（忽略铁心磁势）知，磁势将全部作用在两段气隙上。由假设2（气隙均匀）知，气隙各处的磁动势均为Ncic/2。2续1把定子和转子从线圈边A的中心切割展开，并以线圈轴线与N的交点作为原点。整距线圈的磁势在气隙内的分布是一个矩形波，峰值等于Ncic/2。由假设3（槽内电流集中）知，磁势波在载流线圈边之中心处，发生大小为Ncic的跃变。磁势波为一矩形波周期函数。可表为：2续23整距线圈的四极磁势定子装有两个节距等于定子内缘1/4周长的整距线圈时，将产生一个四极磁场。原点o选在线圈1轴线与N极的交线上。3续1依此类推，可得到2p极的磁场、周期性矩形磁势波。利用傅立叶级数可将周期性矩形磁动势波分解为一系列奇次正弦波，即：3续2若电流随时间按余弦规律变化，即ic=Iccosωt，则矩形波的高度也随时间按余弦规律变化。这种空间位置固定不动，波幅随时间变化的磁势称为脉振磁势，物理学上称为驻波。脉振磁势的脉振频率与交流电流的频率相同。于是脉振磁势为4整距线圈磁势的特点1）按矩形分布。2）按电流频率脉振。3）可被分解为1、3、5、7等奇次谐波。4）基波的极对数就是电机的极对数p，ν次谐波的极对数为pν=νp，极距为τν=τ/ν。5）各次谐波都有一个波幅位于线圈的轴线上。6）基波幅值、谐波幅值分别为：14.1.2线圈组的磁势1整距线圈组的磁势2短距线圈组的磁势1整距线圈组的磁势线圈组磁势与各线圈磁势的关系：由于每个线圈匝数相等、电流相同，故所生磁势幅值幅值。但是，线圈组的线圈是分布的，相邻线圈在空间彼此移过一个槽的电角度α。故各矩形磁势波之间在空间亦间隔α电角度。一个线圈组的磁势可以看成是由q个整距线圈所生磁势的合成。合成的方法有三种。1续1合成方法之一：把q个整距线圈所生矩形磁势逐点相加。所得合成磁势乃是一个阶梯波。如图所示。然后，采用傅立叶级数分析得出各次谐波。显然阶梯波的谐波分析要比矩形波复杂得多。1续2合成方法之二：先对各线圈的矩形磁势进行谐波分析，然后对基波逐点相加，得基波合成磁势。1续3合成方法之三：由于基波在空间按余弦规律分布，故可用空间矢量表示和运算。于是，q个线圈的基波合成磁势矢量就等于各个线圈磁势基波矢量的矢量和。1续4采用矢量运算时，磁势合成与电势合成完全相似。因此线圈分布的影响同样可以采用分布因数kd1、kdV来计及。于是整距线圈组的基波合成磁势幅值、谐波合成磁势幅值分别为：2短距线圈组的磁势单层绕组本质上都是整距绕组。因此不在所论之列。双层绕组有整距、短距之分，但一般采用短距。现在考察如图所示的短距绕组：q=3，τ=9，y1=8。2续1由于磁势的大小和波形只与电流分布有关，而与线圈边的连接次序无关，故可把短距线圈组的上、下层线圈边分别看作一个单层整距线圈组，如图所示。这两个线圈组在空间彼此错开ε电角。2续2