同事小S与Ms.参商讨一款电机绕组的设计,旨在有效降低电磁噪声。谈及相带问题时,小S显得有些困惑,尽管他对60度或120度相带有所了解,但对于相带的概念并不如分数匝或正弦绕组那样清晰。皖南电机价格表
Ms.参认为小S的疑惑具有一定的普遍性。尽管电机种类繁多,但大多数电机的绕组采用标准的60度相带,即便是120度相带的应用也较为罕见,因此非标准相带及其相关问题的关注度自然不高。
鉴于这一现状,Ms.参提出有必要探讨相带及其选择的重要性。为了确保三相绕组槽电势或磁势合成矢量的对称性、*大绝对值和*小谐波含量,选择非标准相带绕组往往更为理想。
槽电势星形图的探讨
在讨论相带及其选择时,槽电势星形图的研究不可或缺。当将电枢上各槽内导体的电势按正弦规律变化用矢量表示时,这些矢量构成一个辐射星形图,即槽电势星形图。
槽电势星形图的绘制方法
图1展示了三相同步发电机的定子槽内导体沿圆周分布情况,极数2p=4、槽数Z=36。其槽电势星形图的绘制步骤如下:
1)槽距电角α1
相邻两槽间的距离以电角度表示时,称为槽距电角。以图1所示电机为例,槽距电角α1=2×360°/36=20°。安徽皖南电机
2)绘制槽电势星形图
假设磁极磁场的磁密沿气隙圆周按正弦规律分布,转子沿反时针方向恒速旋转,则定子各槽内导体的感应电势将随时间按正弦规律变化。皖南电机价格表由于各槽在空间上彼此互差α1电角度,因此各导体电势在时间相位上也彼此相差α1角度。如图2中a)图所示,可绘制出槽电势星形图。
槽电势星形图的物理意义
从图2中a)图可见,19、20、21……等矢量与1、2、3……等矢量分别重合,这是由于它们在磁极下分别处于对应的位置,所以它们的感应电势同相位。
相带的概念及其物理意义
每相占据空间电角度
图2中a)图所示,每360°电角度圆周分割为6等分,每等分横跨60°电角度,即三相交流绕组A-X、B-Y、C-Z各相分别占据空间范围60°电角度。同理,图2中b)图所示,三相交流绕组A、B、C各相分别占据空间范围120°电角度。
相带及其物理意义
相带即每相绕组在360°电角度空间上占据的电角度,其大小反映了电枢绕组的分布水平或集中度。皖南电机相带电角度值越大,绕组集中度越低,合成电势或磁势波中谐波的含量越小,但绕组的利用率或分布系数越低。
非标准相带选用及遵循原则
在研究低谐波绕组以降低电磁噪声时,每相绕组在360°电角度空间上占据的电角度并不局限于60°和120°,变极多速电机绕组常常选用非标准相带。
无论绕组相带如何选择,必须遵循以下原则:
1)在一定导体数下,获得较大基波电势和基波磁势;
2)在三相绕组中,对基波而言,三相电势和磁势必须对称,即三相大小相等而相位上互差120°;且三相阻抗也要求相等;
3)电势和磁势波形力求接近正弦波,为此要求电势和磁势中的谐波分量尽可能小。