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第4章 交流绕组—磁动势

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车用驱动电机原理与控制基础(第2版)课件：三相交流绕组及其磁场

车用驱动电机原理与控制基础(第2版)课件：三相交流绕组及其磁场

14
§ 5.3 正弦电流激励单相绕组的磁动势 5.3.1 单相绕组的磁动势
整距线圈的矩形波磁动势
若以线圈的垂直轴线（称为磁极中心线）为空间坐标s 的原点，逆时针为正方
向，则沿定子内缘，在−/2 < s ≤ /2范围内，磁场由转子指向定子内缘；在
/2 < s ≤ 3/2范围内，磁场由定子内缘指向转子。一个极下的磁动势应为：
4）绝缘可靠，机械强度、散热条件好，制造方便。
对于多相绕组结构，首先是要对绕组的分布进行设计，首先引入“相带”概念。
通常把每极下每相所占的（连续）槽区域称为“相带”。三相电机相带所占据的空间
电角度可以是120°或者60°。由于120°相带的绕组利用率低于60°相带，所以车用
交流电机绕组的相带常用 60° 电角度，称为 60° 相带绕组。 60° 相带区域包含 个槽。
车用驱动电机原理与控制基础(第2版)
三相交流绕组及其磁场
§ 5.1三相交流电路基础
一
绪
论
AN = ϕ cos = ϕ ∠0°
൞BN = ϕ cos − 120° = ϕ ∠ − 120°
CN = ϕ cos − 240° = ϕ ∠ − 240°
《车用驱动电机原理与控制基础》 第4章 交流绕组及其磁动势
的几何尺寸基本都可以用槽数的倍数来表示。比如线圈的节距，就是表示一个线圈元件的两个有效边跨的槽数，
这一定是一个整数。
转子的几何参数与定子独立设置，这就意味着，转子的几何参数有可能不是槽数的整数倍，这是允许的，此
时用槽数的分数倍来表示。其中很重要的一个设计变量就是极距，指的是（转子）每磁极对应的定子槽数。
《车用驱动电机原理与控制基础》 第4章 交流绕组及其磁动势

第4章 交流绕组—磁动势讲解

第4章 交流绕组—磁动势讲解
在空间的任何一点，磁动势的大小随时间按正弦规律变化 。这种空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变 化的磁动势称为脉振磁动势 。
5
基波磁动势表达式
f y1(t, ) Fy1 cos 幅值 Fy1 0.9NcIc sin t
基波磁动势沿气隙圆周有p个完整的正弦波，极对数为p 例如Z=12，p=2的三相单层绕组。q=1，每相有2个整距线圈。
3
将气隙圆周展开，得到磁动势沿圆周的空间分布波形如图所 示。气隙圆周某点的磁动势表示由该定子磁动势所产生的气 隙磁通通过该点气隙的磁压降。
磁动势波形为矩形波。当 线圈电流i随时间按正弦规
律交变时，矩形波的高度 为
Fy

Nci 2

2 2
NcIc
sin
t
矩形波的高度和正负随时 间变化，变化的快慢取决 于电流的频率。
fA3 Fm3 sin t cos 3 fB3 Fm3 sin( t 120 ) cos 3( 120 ) fC3 Fm3 sin( t 240 ) cos 3( 240 )
f3 fA3 fB3 fC3
Fm3[sin t sin( t 120) sin( t 240)]cos3 0
② 合成磁动势基波的转速与三相电流的频率和绕组的极对 数有关；
③ 当某相电流达到最大值时，合成磁动势的波幅刚好转到 该相绕组的轴线上；
④ 电流在时间上经过多少角度，合成磁动势在空间上转过 相同的电角度；
⑤ 旋转磁动势由超前相电流所在的相绕组轴线转向滞后相 电流所在的相绕组轴线。改变电流的相序，则旋转磁动 势改变转向。
13
两个单层分布绕组产生的磁动势如上述分析，均为阶梯波。

第4章 交流电动机的磁动势、绕组和感应电动势

第4章 交流电动机的磁动势、绕组和感应电动势

60 f p
三相笼形异步电机和三相绕线式异步电动机
4.1 交流电机绕组产生的磁动势
定子绕组： 安放在定子铁心
槽里的交流电
枢绕组。
线圈
交流绕组的一些基本量
(1)电角度与机械角度 • 电机圆周在几何上分成 360°，这个角度称为机
械角度 • 若电机磁场在空间按正弦规律分布 • 当有导体经过 N、S 一对磁极时 • 导体中所感应（正弦）电动势的变化为一个周期，
1t
)
121NNy 2
y
2I cos1t 2I cos1t
2
2
3
2
2
4.1 交流电机绕组产生的磁动势
4.1.1 单相集中整距绕组的磁动势
4. 磁动势的幅值随时间变化
• 时间不同，磁动势的幅值大小也不同，磁动势的 幅值在随时间交变。(P74 图4-2)
• 或者可以把这种交变称为脉振。 • 这种不能移动只能脉振的磁动势，叫脉振磁动势。
磁动势以傅氏级数展开后的表示式为：
f ( ,1t) f1 f3 f5...
41
2
2
I1N1 p
c os1t
cos
1 3
4
1 2
2
I1N1 p
c os1t
cos3
1 4 1
5 2
2
I1N1 p
c os1t
cos5
...
公式中只列出了基波、3次和5次谐波，还有7次、9 次等高次谐波。
图4.4 矩形波磁动势的基波及谐波分量
fy
X
A2
X
O
1
2 iN y
a
A
X
2
4.1 交流电机绕组产生的磁动势

25电机学-交流绕组的磁动势4

25电机学-交流绕组的磁动势4

交流绕组的磁动势§9-2 一相绕组的磁动势(1)一相绕组的磁动势为一空间位置固定、幅值随时间变化的脉振磁动势，脉振的频率等于电流的频率，脉振磁动势的幅值位于相绕组的轴线上。

(2)一相绕组的基波(或谐波)脉振磁动势可以分解成两个幅值相等。

转速相同，转向相反的旋转磁动势。

旋转电角速度w 恰恰等于角频率每分钟转数同步速n1(3)一相绕组的 v 次谐波磁动势表达式为：f ϕν =Fϕν=Fϕmνcosναcosωt cosνα=0.9νIwkp wνcosωt cosνα交流绕组的磁动势§9-3 三相绕组的磁动势研究对象为研究方便，把三相绕组的每一相用一个等效的单层整距集中绕组来代替，该等效绕组的匝数等于实际一相串联匝数w 乘以绕组因数kw1, kw1w 称为一相的有效匝数，三相绕组在空间互差120度电角度。

这是一对极电机的三相等效绕组示意图。

电流正方向+B +AYC A XZ α=0 B+C三相绕组的基波磁动势结论：三相基波合成磁动势具有以下性质1）三相对称绕组通入三相对称电流产生的基波合成磁动势为一幅值不变的旋转磁动势。

由于基波磁动势矢量的端点轨迹是一个圆形，故又称为圆形旋转磁动势。

2）三相基波合成磁动势的幅值为一相基波脉振磁动势最大幅值的3/2 倍，即F 1 =32Fϕm1= 1.35Iwkp w1(安/ 极)3）三相基波合成磁动势的转向取决于电流的相序和三相绕组在空间上的排列次序。

基波合成磁动势总是从电流超前的相绕组向电流滞后的相绕组方向转动，例如电流相序为A－B－C，则基波合成磁动势按A轴－B轴－C轴方向旋转，改变三相绕组中电流相序可以改变旋转磁动势的转向。

4）三相基波合成磁动势的转速与电流频率保持严格不变的关系，即该转速即为同步速。

5）当某相电流达到最大值时，基波合成磁动势的波幅刚好转到该相绕组的轴线上，磁动势的方向与绕组中电流的方向符合右手螺旋定则。

分析方法如果三相等效绕组里通过三相对称电流，则每相均产生一脉振磁动势；把三个相绕组的磁动势进行合成，即得三相绕组的合成磁动势。

电机学 第四章 交流绕组的共同问题

电机学 第四章 交流绕组的共同问题

第四章 交流绕组的共同问题一、填空1. 一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。

答：不变，变大，不变。

2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。

答：脉振磁势，相等，相反，相等。

3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。

答：9，3，20°，0.96，0.98，0.944. ★若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ。

答：νν1-5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。

答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。

6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为 。

答：脉振磁势。

7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。

答：νsn8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距1y = 。

答：1/5,相反，f 1,45τ9. ★★设基波极距为τ，基波电势频率为f ，则同步电机转子磁极磁场的3次谐波极距为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E 3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。

三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。

答：3τ，3f,0,3F cos3cos x t φπωτ,010. ★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS （5ωt+ 7θS ）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。

交流绕组的磁动势

交流绕组的磁动势

定、转子旋转磁场：
A Z
旋转方向相同
X
转速相等
定、转子旋转磁场在空间保 持相对静止——同步
B
• 3、在产生一定大小的电动势和磁动势，且 保证绝缘性能和机械强度可靠的条件下，尽 量减少用铜量。
• 4、制造工艺简单、检修方便。
C X
B
转子绕组又称励磁绕组，
Y
C
A
X
起励电源
图1.18 自并励系统原理电路图
Z
B
励磁绕组中流过直流电流，产生的磁场称励磁磁场或主极磁场，
相对于转子静止，随转子一起转动，相对于定子转速为转子转速n，
在随转子一起转动的过程中，定子三相绕组感应对称的电动势， 电动势的相序由转子的转向决定， 频率由转速决定， f pn
60
• 1、导体电动势
• 2 、整距线匝电动势 y1= τ
Ec1 2.22 f 1 Et1 4.44 f 1
3、短距线匝电动势有效值y1< τ Et1( y1 ) 4.44k y1 f 1
对于三相绕组，当流过对称的三相电流，将产生一个旋转磁动势
Y A
Z
C X
B
定、转子磁动势之间的关系
转子磁场旋转，
定子三相绕组感应对称的电动势， 电动势的相序由转子的转向决定，
定子三相合成旋转磁场
Y
C
频率由转速决定，
f
pn 60
转向由三相电流的相序和绕组的空
间排列决定，
转速由频率决定，
n
60 f p
对于单相绕组，将产生一个脉振磁动势，
因为采用了短距和分布绕组，其各高 次谐波已被极大的削弱，
该脉振磁动势为，在时间上随电
流同频率脉振，在空间上每一时

交流绕组及其电动势和磁动势


•4.2三相双层绕组
•一、基本概念
•1.线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈 按一定规律的排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线 圈。与线圈相关的概念包括：有效边；端部；线圈节距等（看 图）
•4.2三相双层绕组 •一、基本概念
•2.极距τ ：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围
•3.线圈节距y：一个线圈两个有效边之间所跨过的槽数称为线 圈的节距。用y表示。（看图） •y<τ时，线圈称为短距线圈；y=τ时，线圈称为整距线圈； •y>τ时，线圈称为长距线圈。
4.谐波的弊害
⑴使电动势波形变坏，发电机本身能耗增加 ，η↑，从而影响用电设备的运行性能
• ⑵干扰临近的通讯线路
二、消除谐波电动势的方法
因为EΦv=4.44fυNRwvΦv所以通过减小KWr 或Φr可降低EΦr
1.采用短距绕组 2.采用分布绕组，降低。 3.改善主磁场分布 4.斜曹或斜极
4.5通有正弦交流电时单相绕组的磁动势
• 二、交流绕组的分类 • 按相数分为：单相、三相、多相
• 按槽内层数分为：单层（同心式、链式、交叉 式）、双层（叠绕组、波绕组）、单双层
• 每极每相槽数q：整数槽、分数槽
•4.2三相双层绕组 •双层绕组的主要优点（P113）
•一、基本概念
：
•1.线圈（绕组元件）：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈
⑶谐波磁场的槽距角：dγ =γd
⑷谐波磁场的转速：nr = ns主磁极的转速（ 同步转速）
⑸谐波感应电动势的频率：fv= pv* nv/60 = vp ns/60=vf1
⑹谐波感应电动势的节距因数kpv ⑺谐波感应电动势的分布因数kdv ⑻谐波感应电动势的绕组因数kwv= kpv kdv ⑼谐波电动势（相值）

第四章-交流绕组的基本问题

第四章《交流电机绕组的基本理论》4.1 交流绕组的基本要求1.交流绕组的基本要求:(1)绕组产生的电动势（磁动势）接近正弦波；(2)三相绕组的基波电动势（磁动势）必须对称；(3)在导体数一定时能获得较大的基波电动势（磁动势）。

2.槽距角α:相邻两槽之间的机械角度槽距电角α1:相邻两槽间相距的电角度4.2三相交流绕组1.极距一个极在电机定子圆周上所跨的距离，一般以槽数计每极每相槽数整个电机定子中每相在每个极下所占有的槽数2.线圈组：每相绕组中相邻的线圈串联在一起称为一个线圈组，一个线圈组中的线圈个数为每极每相槽数q4.3交流绕组的电动势1.短距系数短距系数的物理意义：是短距线圈电动势与对应的整距线圈电动势之比分布系数分布系数的物理意义：分布线圈组合成感应电动势比集中线圈组合成电动势所打的折扣绕组系数2.导体电势，匝电势，线圈电势，线圈组电势和相电势的求法(重点)导体电势匝电势线圈电势线圈组电势相电势(附：4.高次谐波感应电动势的危害：(1)使发电机的电动势波形变坏(2)发电机本身损耗增加，温升增高(3)谐波电流串入电网，干扰通信5.削弱感应电动势谐波的方法:(1)使气隙中的磁场分布尽可能接近正弦波(2)采用对称的三相绕组(使线电动势不存在3次谐波及其倍数的奇次谐波)(3)采用短距绕组(4)采用分布绕组(5)采用磁性槽楔、斜槽或分布槽绕组6.采用短距绕组削弱谐波电动势(通常选y1=5/6τ以同时削弱5、7次谐波)7.对称三相绕组线电动势中不存在3及3的倍数次谐波的原因是：三相相电动势中的三次谐波在相位上彼此相差3*120°=360°，即它们是同相位、同大小的。

当三相绕组接成星形时，E AB3=E A3-E B3=0,所以对称三相绕组的线电动势中不存在3次谐波，同理也不存在3的倍数次谐波。

4.4交流绕组的磁动势1.脉振磁动势：空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变化的磁动势2.一个线圈所产生的磁动势的基波幅值：一个极相组所产成的磁动势基波幅值：一相绕组产生的磁动势每极基波幅值：第n次谐波磁动势（1）单相绕组磁动势是脉振磁动势，既是时间t的函数又是空间θ角的函数（2）单相绕组磁动势v次谐波的幅值与v成反比，与对应的绕组系数成正比（3）基波、谐波的波幅必在相绕组的轴线上（4）为了改善磁动势波形，可以采用短距和分布绕组来削弱高次谐波3.三相基波合成磁动势:三相基波合成磁动势的性质(重点):(1)三相合成磁动势的基波是一个波幅恒定不变的旋转波(2)当电流在时间上经过多少电角度，旋转磁动势在空间上转过同样数值的电角度(3)旋转磁动势基波旋转电角速度等于交流电流角频率；旋转磁动势的转速n1为同步转速(4)旋转磁动势由超前相电流所在的相绕组轴线转向滞后的相电流所在的相绕组轴线，因此，哪相电流达到最大值，旋转合成磁动势的幅值就在那相绕组的轴线上(5)合成磁动势的旋转方向取决于三相电流相序。

第四章交流绕组及其电动势和磁动势

1） 可以选择最有利的节距，并同时采用分布绕组， 以改善电动势和磁动势的波形； 2） 所有线圈具有相同的尺寸，便于制造； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。
下层边 槽楔
双层绕组
上层边
单层绕组
4.2 三相双层绕组
以Q=36，2p=4 的三相双层叠绕组来进行 分析
（1） 绘制槽电动势星形图 （2）分相、构成线圈 （3）计算极距和节距（用槽数计） （4）极相组划分 （5）确定并联支路数 （6）把属于各相的所有极相组串联起来，得到绕组
10.相带：每极下每相所占的区域
➢ 360度的星形图圆周分成三等分，每等分占120度，成为120 度相带；获得的电动势较小。
➢ 若分成六等分，则称60度相带；这种分法同样可以保证电 势对称，且合成感应电动势较大，是常用的方法。
60度相带
以A相为例：A相共有12个槽
A相带
1, 2, 3 (线圈组A1) 19,20,21(线圈组A2)
9.槽电动势星形图
B
N2
S2
槽距角亦是相邻槽中导体 感应电动势的相位差。
1-18经过了一对极，在向 量图上恰好走了一圈
19-36经过了一对极，在 向量图上走第二圈
N1
S1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
单匝线圈
多匝线圈
4.2 三相双层绕组
7.线圈节距y1：线圈的两个有效边相距槽数，称为 线圈节距 。
整距y1= ； 短距y1<。
27 28 29
25 26
24 23 N2

交流电机绕组的基本理论1

2p
Z为定子槽数 p 为磁极对数
2．线圈节距 y1：线圈两个有效边之间所跨过的槽数。
y1 = τ 整距绕组（单层绕组采用） y1 < τ 短距绕组（双层绕组采用） y1 > τ 长距绕组（端部连线长，一般不采用）
14Leabharlann 3. 每极每相槽数q 每个极下每相占有的槽数。 已知总槽数Z、极对数p和相数m，则
26
在第一个N极下取1、 2、3三个槽作为A相 带，在第一个S极下 取10、11、12三个 槽作为X相带，第二 对极下19、20、21 作为A相带，28、29、 30作为X相带。
27
相带 第一对极
各个相带槽号分布
A
Z
B
X
C
Y
1,2,3
4,5,6
7,8,9 10,11,12 13,14,15 16,17,18
29
联相绕组
• 将属于同一相的2p个线圈组联成一相绕组，并标记首尾端 • 依照电势相加原则进行连接，最大并联支路数amax＝2p
a=1
30
由于N极下的极相组A与S极下的极相组X的电动势 方向相反，电流方向也相反，因此应将极相组A和极相 组X 反向串联。
由于每相的极相组数等于极数，所以双层叠绕组的 最大并联支路数等于2p。
链式绕组
19
双层叠绕组
20
单层叠绕组的构成
例：已知一交流电机槽数Z＝36，极数2p＝4，并联支路 数a＝1，绘制三相单层绕组展开图。
1. 绘制槽电动势星形图
q = Z = 36 = 3 2 pm 2× 2× 3
α1
=
p × 3600 Z
=
2 × 3600 36
= 20°
600相带
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sin t
Fm1 sin t
✓ I=aIc为相电流 有效值
✓ N为双层绕组 每相串联匝数
Fmφ1称为相绕组脉振磁动势的振幅，它表示相绕组脉振磁 动势幅值的最大值
Fm1
22 π
NkN1I p
0.9 NkN1I p
18
将坐标原点取在相绕组轴线（即线圈组中心线）上，从而得 到相绕组磁动势基波的表达式为
A、B、C每相绕组产生的磁 动势均为脉振磁动势，其基 波的幅值位于各相绕组轴线 上。
13
两个单层分布绕组产生的磁动势如上述分析，均为阶梯波。
14
两个阶梯波合成即得相绕组磁动势仍为阶梯波。
15
相绕组磁动势为脉振磁动势。
16
将两个单层整距分布绕组的基波磁动势矢量相加得到相绕 组磁动势基波 矢量。
F1
2Fq1
cos(
y1
π) 2
2Fq1 sin(
y1
π) 2
2Fq1k y1
f1(t, ) F1 cos Fm1 sin t cos
19
对于相绕组磁动势中的ν次谐波，采用同样的方法可以推导 出，当坐标原点取在相绕组轴线上，其磁动势的表达式
f (t, ) Fm sin t cos
Fm
22 π
NkN I
p
0.9
NkN I
p
单相绕组磁动势特点
① 单相绕组磁动势的性质是脉振磁动势，它既是时间的 函数又是空间角度函数；
9
将三个矩形波叠加起来 ，得到分布绕组磁动势 波形—阶梯波。
合成磁动势为脉振 磁动势。
合成磁动势基波幅 值位于线圈组的中 心线上。
将坐标原点取在线 圈组的中心线上， 基波磁动势波表达 式为
fq1(t, ) Fq1 cos
10
将各线圈的基波磁动势矢量 相加得到分布相绕组磁动势 基波矢量。
ky1为基波磁动势的短距系数，同电动势的短距系数具有相同 的物理意义。
17
相绕组磁动势基波幅值
F1
2Fq1k y1
2
2
2 π
qN c k q1 I c
sin tky1
✓
kN1=ky1kq1 为 基 波磁动势绕组
系数
2
2
2 pqNc a
k ky1 q1 aIc
sin t
π
p
22 π
NkN1I p
3
将气隙圆周展开，得到磁动势沿圆周的空间分布波形如图所 示。气隙圆周某点的磁动势表示由该定子磁动势所产生的气 隙磁通通过该点气隙的磁压降。
磁动势波形为矩形波。当 线圈电流i随时间按正弦规
律交变时，矩形波的高度 为
Fy
Nci 2
2 2
NcIc
sin
t
矩形波的高度和正负随时 间变化，变化的快慢取决 于电流的频率。
4
将坐标原点取在线圈AX 的中心线上，利用傅里叶 级数将该磁动势波形展开 为如下级数形式
f y (t, ) Fy cos 1,3,5,
Fy
22 π
NcIc
sin(
π )sin t
2
0.9
NcIc
sin(
π )sin t
2
ν=1称为基波，ν=3，5，7...称为谐波。
在空间的任何一点，磁动势的大小随时间按正弦规律变化 。这种空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变 化的磁动势称为脉振磁动势 。
考虑到一般情况，对于q个线
圈构成的线圈组，与线圈组
电动势的推导相似，可推导
出单层分布相绕组合成磁动
势基波幅值为 sin q1
Fq1
qFy1
q sin
2
1
2
0.9qNckq1Ic sin t
sin q1
kq1
q sin
2
1
2
kq1为基波磁动势的分布系数 ，同电动势的分布系数具有 相同的物理意义 。
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3. 双层短距分布相绕组的磁动势
以Z=18，p=1，y1=7的三相双层绕组为例。每相有2个线圈组 ，q=3，每个线圈组有3个短距线圈。线圈A1X1、A2X2、A3X3 成一个线圈组，线圈A4X4、A5X5、A6X6构成一另个线圈组。
A相通交流电流i后，产生一 个2极磁场。
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采用磁动势迭加原理， A1—A6中电流单独作用，将A1A4、 A2A5、A3A6分别看成是一个线圈，形成了一个单层整距分布 绕组； X1—X6中电流单独作用，将X1X4、X2X5、X3X6分别 看成是一个线圈，形成另一个单层整距分布绕组。
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基波磁动势表达式
f y1(t, ) Fy1 cos 幅值 Fy1 0.9NcIc sin t
基波磁动势沿气隙圆周有p个完整的正弦波，极对数为p 例如Z=12，p=2的三相单层绕组。q=1，每相有2个整距线圈。
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4极电机单层绕组（q=1）的脉振磁动势
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2. 单层分布相绕组的磁动势
以 Z=18 ， p=1 的 三 相 单层绕组为例。每相 有 1 个 线 圈 组 ， q=3 ， 每个线圈组有3个整距 线 圈 。 A1X1 、 A2X2 、 A3X3 串 联 成 一 个 线 圈 组，Βιβλιοθήκη 成A相绕组。一、单相绕组磁动势
1. 单层集中相绕组的磁动势
Z=6，p=1，三相单层绕组。q=1，相当于集中绕组，每相只 有1个整距线圈。
A相通交流电流i后，将产生 一个2极磁场。
每根磁力线所构成的磁通闭 合回路的磁动势均为iNc。
略去定、转子铁心中的磁阻 ，该磁动势消耗在两个气隙 中，每个气隙中消耗的磁动 势为iNc /2。
电机学 Electric Machinery
（第6章 交流绕组—磁动势）
6.1 交流绕组磁动势
➢ 单相绕组磁动势
➢ 单层集中相绕组的磁动势 ➢ 单层分布相绕组的磁动势 ➢ 双层短距分布相绕组的磁动势
➢ 三相绕组合成磁动势基波 ➢ 三相绕组合成磁动势谐波 ➢ 圆形和椭圆形旋转磁动势 ➢ 交流电机主磁通、漏磁通和漏电抗
A相通交流电流i后， 产生一个2极磁场。
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采用磁动势迭加原理 ，三个线圈分别产生 矩形波磁动势。磁动 势波形一样，依次位 移槽距电角α1度。
各线圈磁动势的基波 分量为空间分布正弦 波，和时间相量相似 ，可以用空间矢量来 表示。
磁动势空间矢量的长 度代表幅值的大小， 矢量的位置代表幅值 所处的空间位置。
② 基波、谐波的波幅必在相绕组的轴线上；
③ ν次谐波磁动势幅值与kNν成正比，与ν成反比，因此， 可以采用短距和分布绕组来削弱高次谐波。
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二、三相绕组合成磁动势基波
A、B、C三相对称绕组流过 三相电流对称电流，设三相 电流瞬时值表达式如下
iiAB
iC
2I sin t 2I sin( t 120) 2I sin( t 240)