上海交通大学：《电机学 Electric Machinery》课程教学资源（PPT讲稿）交流电机共性问题例题（例题分析）

饮 例题分析 水 三相192槽定子电枢，采用32极对称绕组，电枢内径3.5米，轴向有效长度0.65米， 思 双层绕组槽导体数40，并联支路数4。 (1)要求削弱3、5、7次谐波相电势。问三相绕组如何连接，如何选取线圈节距： 源 (2)计算基波、5次和7次谐波的绕组系数； 爱 (3)已知磁极磁场磁通密度幅值：基波0.75T,5次谐波0.102T,7次谐波0.08T, 国 当转子转速为12转/分时，分别计算基波、5次和7次谐波相电势幅值与有效值。 荣 解答：基本参数，相数m=3,槽数Z=192,极数2p=32, 校 厚 每极每相槽数q=2,槽间角=300电角，极距t=6槽： (1)要削弱三次谐波相电势，三相绕组采用三角形连接： 德 要削弱5次和7次谐波相电势，采用短距绕组，线圈节距选取y=5: 载 (2)计算绕组系数 物 B=5/6 x。=30° k,=sin(Bm/2)=0.966 k,1=c0s15°=0.966 k1=k,1k1=0.9662=0.9332 自 k,s=sin(5Br/2)=0.2588 k,5=c0s75°=0.2588 kms=k5k5=0.25882=0.067 强 k,7=sin(7Bm/2)=0.2588 kg7=c0s105°=-0.2588 k7=k,7kg7=-0.25882=-0.067 不 息 2012-8-9 上海交通大学电气工程系谢宝昌 1

2012-8-9 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 1 饮 水 思 源 爱 国 荣 校 厚 德 载 物 自 强 不 息 例题分析 三相192槽定子电枢，采用32极对称绕组，电枢内径3.5米，轴向有效长度0.65米， 双层绕组槽导体数40，并联支路数4。 （1）要求削弱3、5、7次谐波相电势。问三相绕组如何连接，如何选取线圈节距； （2）计算基波、5次和7次谐波的绕组系数； （3）已知磁极磁场磁通密度幅值：基波0.75T，5次谐波0.102T，7次谐波0.08T， 当转子转速为12转/分时，分别计算基波、5次和7次谐波相电势幅值与有效值。 解答：基本参数，相数m=3，槽数Z=192，极数2p=32， 每极每相槽数q=2，槽间角=300电角，极距t=6槽； （1）要削弱三次谐波相电势，三相绕组采用三角形连接； 要削弱5次和7次谐波相电势，采用短距绕组，线圈节距选取y=5； （2）计算绕组系数 sin(7 / 2) 0.2588 sin(5 / 2) 0.2588 sin( / 2) 0.966 5/ 6 7 5 1 = = = = = = = βπ βπ βπ β y y y k k k cos105 0.2588 cos75 0.2588 cos15 0.966 30 0 7 0 5 0 1 0 = = − = = = = = q q q e k k k α 0.2588 0.067 0.2588 0.067 0.966 0.9332 2 7 7 7 2 5 5 5 2 1 1 1 = = − = − = = = = = = w y q w y q w y q k k k k k k k k k

(3)每相串联匝数 W=pqW,/a=16×2×40/4=320 思 相电势幅值计算 Enm=oWkΦm=2可Wk(21π)Bn(πD。/2p)1gr=πVk B.Dlrn/30 源 基波相电势幅值与有效值 Em Wk B D.lern/30=640.3V 爱 E1=Enm/V2=452.75V 国 5次谐波相电势幅值与有效值 Ens Wkws Bs D lon/30=6.25V 荣校 Es Es/2=4.42V 厚 德 7次谐波相电势幅值与有效值 E=Wk B D lon/30=4.9V E,-Em,/W2=3.47V 载 物 自 强 不 息 2012-8-9 上海交通大学电气工程系谢宝昌 2

2012-8-9 上海交通大学电气工程系 谢宝昌 2 饮 水 思 源 爱 国 荣 校 厚 德 载 物 自 强 不 息 （3）每相串联匝数 W = pqNs / a =16×2× 40 / 4 = 320 基波相电势幅值与有效值 E E V E Wk B D l n V m m w m a ef / 2 452.75 / 30 640.3 1 1 1 1 1 = = = π = E E V E Wk B D l n V m m w m a ef / 2 4.42 / 30 6.25 5 5 5 5 5 = = 5次谐波相电势幅值与有效值 = π = E E V E Wk B D l n V m m w m a ef / 2 3.47 / 30 4.9 7 7 7 7 7 = = 7次谐波相电势幅值与有效值 = π = 相电势幅值计算 Em =ωWkwΦm = 2πfWkw (2 /π )Bm (πDa / 2 p)lef = πWkwBm Dalef n / 30