第二篇 交流电机的共同理论第6章▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的？机械角度与电角度有什么关系？▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关？ 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波？▲6-4 何谓相带？在三相电机中为什么常用60°相带绕组，而不用120°相带绕组？▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。
▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。
若采用长距线圈，其短距系数是否会大于1。
6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的？在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中，常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势，斜多少合适？∨6-8 已知Z=24，2p=4，a=1，试绘制三相单层绕组展开图。
解：2)34/(242/=⨯==pm Z q ，取单层链示，绕组展开图如下：∨6-9 有一双层绕组，Z=24，2p=4，a=2，τ651=y 。
试绘出：（1）绕组的槽电动势星形图并分相；（2）画出其叠绕组A 相展开图。
解：（1）槽电动势星形图如右： 2)34/(242/=⨯==pm Z q542465651=⨯==τy（2）画出其叠绕组A 相展开图如下 ：6-10 一台两极汽轮发电机，频率为50H Z ，定子槽数为54槽，每槽内有两根有效导体，a=1，y 1=22，Y 接法，空载线电压为U 0=6300V 。
试求基波磁通量Φ1。
∨6-11 一台三相同步发电机，f=50H Z ，n N =1500r/min ，定子采用双层短距分布绕组：q=3，τ981=y ，每相串联匝数N=108，Y 接法，每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ，Φ3=0.66×10-3Wb ，Φ5=0.24×10-3Wb ， Φ7=1.015×10-4Wb ，试求：(1)电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7；（4）相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。
交流电机理论从电磁观点看，交流电机可看作一些相互耦合的线圈。
这些线圈包括定子绕组、转子绕组等。
根据励磁方式的不同，交流电机又分为同步电机、异步电机、永磁电机等。
在下面的分析中，假定交流电机为理想电机，即：1） 忽略铁心磁饱和的影响，导磁系数为常数；2） 电机磁路和绕组完全对称；3） 忽略谐波磁动势，谐波磁通及相应的谐波电动势的影响。
电流产生磁势，磁势产生磁通，磁通感应电压，电压产生电流。
图1 三相交流电机绕组分布示意图特点：三相绕组（无论是定子还是转子）在空间按逆时针排列，转子也按逆时针方向旋转，这样保证了正常运行时abc 的相序。
转子a 相轴线（记为r α轴，与之超前垂直的为r β轴）与定子A 相轴线（记为sD 轴，与之超前垂直的为sQ 轴）的夹角为θr （超前），磁链在空间按正弦规律分布。
电能是传输、使用最为便捷的二次能源！但是往往需要借助“电能——机械能转化装置”才能实现利用电能对负载的驱动！交流电机的空间矢量模型1.1 定子磁势和定子电流的空间矢量（静止坐标系）(space-phasors of stator and stator currents)假定ABC 三相定子绕组是随时间任意变化的电流i SA (t ), i SB (t ), i SC (t )，但满足：i S0(t )＝i SA (t )＋i SB (t )＋i SC (t )＝0 (1-1) 假定绕组有效匝数为N se ＝N s K ws ，N s 为绕组匝数，K ws 为绕组系数，那么三相定子绕组电流产生的空间磁势可表示为：(1-2) 式中：θ是用来表示空间位置的空间角（空间任意一点处与A 相定子绕组轴线之间的夹角） 定义：定子电流空间矢量为(1-3) 定子磁势空间矢量为(1-4) 式中：a ＝e j2π/3，a 2＝e j4π /3 为空间位置算子，()sA f t 、()sB f t 、()sC f t 分别各相磁势空间矢量 注解：方程(1-3)的推导过程如下令 (1-5) 其中s θ为定子A 相电流的初始相位，又(1-6) 将式(1-5) 、(1-6)代入式(1-3)，并整理可得(1-7) 所以(1-8) 式(1-3)里面之所以有2/3，是因为此处采用的等幅值变换，使()s i t 的模值与()S i t 的幅值相等，便于后面的计算。
