电机的相带问题和槽电势星形图(槽电动势星形图例题)

同事S和肖女士讨论某型号电机的绕线方案，是为了有效削弱在谈到相区问题时，肖S有些不知所措，说自己虽然一直有60度或120度相区的概念，但对相区问题并不像或那么清楚

据女士说，小s的案例在一定程度上具有代表性。因为电机的种类很多，但电机绕组大多是标准的60度相带，甚至120度相带也很少涉及，所以自然很少有人关心非标准相带及相关问题。

鉴于上述情况，沈女士认为有必要谈谈相位带及其选择。为了保证三相绕组槽位或磁位复合矢量的对称性，以及最大绝对值和最小谐波含量，非标准相带绕组通常是最佳选择。

槽电位星形图

当谈到相带及其选择时，我们必须研究细胞电位的星形图。当电枢上按正弦规律变化的槽中导体的电势分别用矢量表示时，这些矢量形成辐射星形图，称为槽电势星形图。

潜在星图的绘制方法

图1显示了三相同步发电机定子槽中导体沿圆周的分布，极数2p=4，槽数Z=36。槽位星形图的绘制步骤如下：

1)槽之间的电角度1

当两个相邻槽之间的距离用电角度表示时，称为槽距电角度。因为整个电枢圆周是360机械角，当用电角度计算时，一对极距的范围等于360电角度。当电机有p极时，电枢周长应为p360电角，因此槽间电角为

电磁噪声

其中p为电机的极对数，z为电枢槽数，对于图1所示的电机， 1=p360/z=2 360/36=20。

图1

2)画出细胞电位的星形图。

假设磁极磁场的磁密按正弦规律沿气隙圆周分布，转子以恒定速度逆时针旋转，定子各槽中导体的感应电势将随时间按正弦规律变化。

因为槽在空间上彼此相差1电角度，所以每个导体的电势在时间和相位上也彼此相差1角度。如图2 (a)所示，假设槽1的导体电势由矢量1表示，在所示的转动方向下，槽2的导体电势矢量2落后矢量1 20度。类似地，向量3落后向量2 20。以此类推，可以画出图2中a)所示的电池电势的星形图。

图2

槽的潜在星形图的物理意义

从图2中的图a)可以看出，19、20、21.与1，2，3的相等向量重合.分别，因为它们在磁极下面的相应位置，所以它们的感应电势是同相的。

一般来说，对于每极每相的整数槽绕组，如果电机有p个相反的极，则有p个重叠的槽位星。一般来说，当p和z有最大公约数t时，细胞电位有t个重叠的星形。对于图1所示的同步发电机，P和Z的最大公约数为2，因此有两个重叠的槽位星。

相位带的概念及其物理意义

每相占用空间的电角度

如图2的图A)所示，每360电角度分为6个等分，每个等分跨越60个电角度，即三相交流绕组A-X、B-Y、C-Z的每一相在空间范围内分别占据60个电角度。类似地，如图2 (b)所示，三相交流绕组A、B和C的相位在空间上分别占据120个电角度。

相位带及其物理意义

所谓相带，就是图2所示的360电角度空间中各相绕组所占的电角度，其大小实际上反映了电枢绕组的分布水平或集中程度。相位充电角越大，绕组co越低

在三相绕组中，对于基波，三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等但相位相反。

120差;并且三相阻抗也需要相等;

2电势和磁势的波形接近正弦波，因此要求电势和磁势中的谐波分量尽可能小。

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