2022-2023学年高二物理竞赛课件：三相绕组的磁动势——旋转磁动势

三相绕组的磁动势– 旋转磁动势 三相绕组的磁动势– 旋转磁动势 取A相绕组的轴线处作为空间坐标的原点，并且以正相序方向作为x的正方向，同时选择A相电流达到最大值的瞬间为时间的起始点，则三相的基波磁动势为： 同理，对于v 次谐波 式中 称为v次谐波磁动势的节距因数 相绕组的磁动势 绕组由集中的改为分布的，基波合成磁动势幅值应该打一个折扣kq1； 线圈由整距改为短距的基波合成磁动势幅值应该打一个折扣ky1；因此，由短距线圈组成的分布绕组的基波合成磁动势幅值等于具有相同匝数的整距集中绕组的基波合成磁动势幅值乘以系数kw1=kq1ky1，称为基波绕组因数。 对于v 次谐波 kwv=kqvkyv 如 ，因v 为奇数时，可以消除v次谐波磁动势。 一相绕组的总磁势平均作用于各个磁极，每极气隙磁动势由该相绕组在一对极范围内交链的线圈电流决定，因此，一相绕组的磁动势不是整个绕组的安匝数，而是每对极下这个相绕组的合成磁动势。 双层短距绕组一个相绕组每对极下线圈匝数是 。如相绕组串联总匝数为N，则有 对于单相绕组磁动势的性质，可以归纳以下几点： 1）单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时间变化的脉振磁动势。 2）单相绕组的基波磁动势幅值的位置与绕组的轴线相重合。 3）单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值为： 而v 次谐波磁动势幅值为： 谐波次数越高，幅值越小。 单相绕组磁动势方程为： 利用三角公式 将三相基波磁势相加，得出三相绕组的基波合成磁动势 式中 （m为相数） 同理 三相绕组基波磁势合成圆形旋转磁动势 是一个幅值恒定、正弦分布的行波。 由于 表示定子的三相绕组基波合成磁动势沿气隙圆周空间分布情况，所以它是一个沿气隙圆周旋转的旋转磁动势波。 三相绕组合成磁动势是一个大小不变、旋转的行波，可以按以下方法确定其转速。 对于波幅这一点，其幅值恒为F1，cos(ωt-πx/τ)=1,即 ωt-πx/τ=0， ωt=πx/τ， θ=πx/τ， 三相绕组基波磁势合成圆形旋转磁动势 三相绕组基波磁势合成圆形旋转磁动势 旋转磁动势转速 另外，从下式中可以得出结论，当某相电流达到最大值，旋转磁动势的幅值就将转到该相绕组的轴线处。 如果电流是正序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向B相，再转向C相。如果电流是负序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向C相，再转向B相。因此，如果要改变三相异步电动机磁场的旋转方向，只要改变定子电流的相序，把定子绕组三个出线端的任意两个（例如B端和C端）对调即可。 从而可得出 从上式可以看出，一个正弦分布的幅值为FΦ1,的脉振磁势波可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势波，其幅值均为FΦ1/2，转速均为同步转速。 三相基波合成磁动势具有以下特性： 1）是一个旋转磁动势，转速同步转速 ，旋转方向决定于电流的相序。 2）幅值F1不变，为各相脉振磁动势幅值的1.5倍，旋转幅值轨迹是一个圆。 3）三相电流中任意一相电流瞬时值达到最大值时，三相基波合成磁动势的幅值，恰好在这一组绕组的轴线上。 $