如图为简单的三相绕组在定子内表面的空间分布。直角 坐标的放置及坐标原点如图所示。用最简单的绕组说明问题， 也可以理解为三相对称的复杂绕组的简化。

　　在线圈中通以对称三相交流电压，A、B、C三相绕组中分别流过对称三相 交流电流iA、iB和iC。电流的参考正方向规定从电源指向线圈，即从绕组首 端A、B、C进入，从末端X、Y、Z流出，分别用 表示电流流出。设三相电流分别为： 表示电流进入，用 •

　　iA iC ( 2 / 2)IC 2）t2时刻：wt2=120°，此时iB 2IC 为最大， ， 三相电流分别从X、Z、B流入，分别从A、C、Y流出。根据右 手定则，磁力线以及N、S如图。与上图相比，定子铁心磁场以 顺时针方向转过120°电角度。

　　针转过120°电角度，从 t1~t4 经过一个周期的时 间，定子磁场顺时针转过360°电角度，由此可以 推出，电流每经过一个周期的时间，气隙磁场将 顺时针转过360 °电角度。当绕组连续通电时，

　　, FB 在过90°时，才能转到 90 的地方 FB （即B轴线 的瞬间正好位于

　　（2）转向：两相合成基波旋转磁通势的转向决定于电流的相序， 即由电流领先相向电流滞后相方向旋转。 （3）转速：基波旋转磁通势相对于定子绕组的转速为同步转速

　　（4）瞬时位置：哪相电流达到最大值时，合成基波磁通势的正 幅值正好位于该相绕组的轴线IC 为最大值， iB iC ( 2 / 2)IC ， iA从A流入，从X流出，iB和iC分别从Y、Z流入，从B和C流出。 根据右手定则，磁力线以及N、S极如图，形成一对极。

　　4）t4时刻：wt4=360°，此时 iA 2IC 为最大， iB iC ( 2 / 2)IC ， 三相电流分别从 A 、 Z 、Y流入，分别从X 、 C 、B流出。根 据右手定则，磁力线以及N、S如图。与上图相比，定子铁心磁 场以顺时针方向转过360°电角度。

　　这是行波表达式。若时间固定，磁通势沿气隙圆周方向按余弦规律变化， 幅值固定不变。随着时间的推移，在空间按余弦分布的磁通势的位置却 发生变化 iA 2 I Ccos t 当 t 0，磁通势的幅值出现在 0 iB 2 I Ccos t 120 当 t 30，磁通势的幅值出现在 30 iC 2 I Ccos t 240 即：三相合成磁通势最大值（幅值）所在位置 的空间电角度α，等于此时交流电的相位角ωt。

　　（2）转向：基波磁通势的转向决定于三相电流的相序，从领 先相向滞后相旋转； （3）转速：旋转磁通势相对于定子绕组的转速为同步转速

　　为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按余弦 规律变化，U 相电流最大时为计时点，电流取首进尾出为正， 电流波形和各时刻旋转磁动势的位置如图所示：

　　总结：空间相距90°电角度两个绕组，当分别通入时间相差 90°电角度的正弦交流电时，且每相的磁通势相等，产生的合 成基波磁通势有以下特点：

　　60 f r/min 基波磁通势朝着α方向以角速度ω（或转速 ）旋转。由于F1 p 为常数， F 矢量端点的轨迹为圆，因此，也称圆形旋转磁通势。 n

　　方向排列，若把其中任意两相所接电源对调，则相序相 反。这样根据绕组中电流变化情况，判断定子合成磁通

　　从上式可以看出，各相三次谐波磁通势的空间位置相同， 三相电流在时间上互差120°电角度，因此，三相三系谐波磁 通势互相抵消了。由此可以得到三的倍次谐波六、九，十二次 等的谐波都为零。

　　（4）瞬间位置： 当三相电流中某相流值达到最大时，三相合成基波磁 通势的正幅值，正好位于该相绕组的轴线处。

　　三相电枢绕组的三次谐波磁通势的表达式为： f A3 F 3cos tcos3

　　3）t3时刻：wt3=240°，此时 iC 2IC 为最大，iB iA ( 2 / 2)IC ， 三相电流分别从X、Y、C流入，分别从A、B、Z流出。根据右 手定则，磁力线以及N、S极如图，形成一对极。与上图相比， 定子铁心磁场以顺时针方向转过240°电角度。

　　至于三相绕组的五、七次谐波磁通势，采用分布、短距绕 组使之削弱到极小，更高此谐波可以忽略，因此三相绕组产生 的磁通势，可以忽略谐波，认为基波磁通势是主要的。

　　虽然采用分布、短距绕组会使基波磁通势有所 减小，但谐波磁通势得到了很大的削弱，有利于 改善基波磁通势的波形，使之更接近于正弦波。

　　• 空间矩形波按傅里叶级数展开成一系列正弦波： 因对称于横、纵轴，只有奇次、余弦项。

　　单相双层短距绕组：（教材图6.7＿b） 两个短距线’ 尾尾串联，流过相同的电 流．合成的磁通势：

　　假设铁心不饱和（忽略铁心的磁位降），磁通势全部降在气隙 上，因每个磁力线都经过两个气隙，因此每个气隙上消耗的磁通势

　　如果是两对极旋转磁场的转速为n=60f/2， 即绕组中电流变化一周，也就是时间相位上变化 了3600（电角度）时，旋转磁场在空间转过半圈 ，即旋转了1800（机械角度）。 如果是p对极，旋转磁场的转速为

　　构造方法和步骤（举例：Q=24,2p=4,整距,m=3) • 绕制一个三相四极24槽的双层叠绕组

　　由于各磁极是均匀分布的，所以极距在数值上也等于每极所占有的线槽数，但极距与磁极所占有槽的空间位置不同。

　　以24槽4极电动机为例，每极所占槽数是24/4=6槽，各极中心轴线到与它相邻的磁极中心轴线的距离，也就是极距，显然也是6糟。

　　一般地说，总槽数为Z1.有2P个磁极的电动机，其极距为=Z1/2P（2）电角度与槽距角α一个圆周的机械角度是360，在研究电动机问题时，把这种定义的角度称为空间机械角度，用θ表示。

　　如果铁心圆周上分布有一对磁极，那么沿铁心圆周转1周，则经过了空间机械角360，同时从磁场变化方面来说也完成了一个周期的变化，即N-S-N，或S-N-S，为了更加清晰地描述磁场，我们沿用机械角度变化1周为360空间机械角的描述，就说磁场变化1周在电空间也变化360电角度。

　　这种情况(指有1对磁极情况)下，电角度(用α’表示)和空间机械角度数是相等的，即α’=θ如果是四极电动机，就是定子内圆上均匀分布着两对磁极，沿铁心圆周转动，每经过1对磁极，从电的方面讲就完成了1对磁场周期的变化，也就是转过了360电角度。

　　沿铁心圆周转1周，转过的空间机械角仍是360，但在电的方面完成了2周变化，转过的电角度就是α’=3602=720。

　　对于有P对磁极的电动机来说，铁心圆周的空间机械角当然还是360，而对应的电角度则是α’=360P需要注意的是，按式求得的电角度α是铁心整个圆周的电角度。

　　在后面的分析中，更多用到的是“槽间电角度”，即铁心上相邻两槽中心间隔的电角度，它也等于每一个槽子所占据的电角度。

　　槽间电角度的计算公式为α=360P/Z1式中Z1——电动机铁心总槽数。

　　按矩形波分布、波的位置在空间不动、但波幅的大小和正负 随时间在变化的磁动势波，称该种磁动势为脉振磁势。 2) 线圈磁势除包含基波磁势外，还包含有 3、5、7 等谐波磁势 分量。

　　当线圈电流交变时，线圈磁势在空间上沿气隙分布仍 是矩形，而且轴线固定不动，但其幅值在时间上按余弦规 律变化，也就是说整个磁势波不能移动而只能脉振。

　　为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按余弦规 律变化，U 相电流最大时为计时点，电流取首进尾出为正，电 流波形和各时刻旋转磁动势的位置如图所示：

　　如图为简单的三相绕组在定子内表面的空间分布。直角坐 标的放置及坐标原点如图所示。用最简单的绕组说明问题， 也可以理解为三相对称的复杂绕组的简化。

　　生的正反转基波磁通势 F&A , F&A正好处于A轴线上。BY线°才能达到最大值，产生正反转基波磁通势

　　交流电机的绕组、电势和磁势(PPT 57页)一.求出每极每相槽数，要求三相电势对称，q应 相等26单层绕组单层——每槽中只放置一层元件边，元 件数等于槽数的一半，无需层间绝缘， 结构和嵌线较简单单层绕组只适用于10kW以下的小型异步 电动机，其极对数通常是p＝l,2,3,4

　　同步发电机原理结构示意图（截面图） Nhomakorabea三相异步电机结构图

　　并标记假设的感应电势方向。 将每个极的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开

　　将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈 （共有q个线圈，为什么？）

　　将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组 （共有多少个线°相带绕组

　　把每对极所对应的定子槽等分为六个等分。依 次称为a、c、b、a、c、b相带，各相绕组放 在各自的相带范围内

　　每一相绕组都有首端，又有末端，以A相为例，则三相绕组A-X、 B-Y、C-Z、在空间上分布为A-Z-B-X-C-Y共有六部分，即总的 绕组应分为六部分，分属AZBXCY，每一部分在每极下占有的 电角度称为相带，一般用600相带

　　第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势• 电机气隙除了基波外，还有三次、五次、七次 奇次谐波。• 绕组采用了短距、分布连接法，基波电动势削 弱得很少，谐波电动势被削弱的很多。• 由于谐波电动势较小，在后面分析异步电机和 同步电机时不再做考虑。6.3 交流电机电枢单相绕组产生的磁通势• 交流电机绕组产生的磁通势，既是空间函数， 又是时间函数。C4

　　6.3.1 整距线）基波及各次谐波磁通势的极对数 基波与原矩形波极对数一样多，3次谐波极对数

　　3）基波及各次谐波磁通势随时间的关系 不论基波还是谐波磁通势，它们的幅值都是随时

　　交流电枢绕组的磁动势在定子内圆表面建立空间坐标，以A相绕组轴线 与定子内表面的交点作为空间坐标的原点，用空间电 角度α表示。把气隙圆周展成直线，让横坐标表示沿气 隙圆周方向的空间距离。A f.A021 2

　　不计铁心磁压降，每个空气隙所消耗的磁动势 等于整个磁路磁动势的一半，为 Nki /2 ，即：

　　例题6-2 如果把相距150°空间电角度的A，X两根导 体组成线匝，每根导体的电动势为10V，求线匝的 基波电动势。

　　交流电机包括：同步电机和异步动机（感 应电机）。 电枢是电机中机电能量转换的关键部分， 直流电机电枢指转子部分，而交流电机的 电枢是指定子部分。

　　6.1 交流电机电枢绕组的电动势 6.2 交流电机电枢绕组 6.3 交流电机电枢单相绕组产生的磁通势 6.4 三相电枢绕组产生的磁通势 6.5 两相电枢绕组产生的磁通势

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