文档介绍：2010/11/21 《电机学》研究性学****报告三相交流绕组旋转磁场的分析与计算作 者:邵天骢 班 级:电气0802 学 号:08291048 指导教师:刘瑞芳 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 一、在 Maxwell 中,建立一个简单的三相两极电机的模型。其基本参数如下定子外径 120mm 定子内径 90mm 转子外径 80mm 定子内表面上均布 6个导体,导体直径为 4mm, 转子无齿槽,为光滑转子定子转子铁心材料为铁,其相对磁导率为 3000 ,定子导体为铜, 定子绕组通以三相交流电,相序为 A - B - C其中电流幅值为 500A ,频率为 50Hz 在一个通电周期内选取六个时刻,计算各相电流的瞬时值,给绕组通以相应的电流,计算每个时刻下磁场的分布。要求画出磁力线分布图。分析电机中磁场的变化规律,并计算电机的转速,指出磁场旋转的方向,磁场幅值位置的变化规律。答: 在定子导体中通入三相交流电(如下),以 a 、 b 、 c 的方向为正,以 a’、 b’、 c’的方向为负。 A t A t At i i i C B )240314sin(500 )120314sin(500 314sin500 A °?= °?= = 选取 6个时刻,分别计算其电流大小: t ω° 0 ° 60 ° 120 ° 180 ° 240 ° 300 i A (A) 0 433 433 0 -433 -433 i B (A) -433 -433 0 433 433 0 i C (A) 433 0 -433 -433 0 433 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 1 、°= 0 t ω,t=0s(B 方向竖直向下) 2 、°= 60 t ω,t=1/300 s 3. °= 120 t ω,t=1/150 s 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 4. °= 180 t ω,t=1/100s 5 . °= 240 t ω,t=1/75 s 6. °= 300 t ω,t=1/60 s 分析: 由上可知,此时磁场逆时针旋转。 n=3000r/min ;磁场大小不变,最大值的方向随着三相电的最大幅值的变换而改变,最大幅值处始终与最大电流所在线圈垂直。电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 二、针对上述电机模型,改变三相电流通电顺序,相序为 A - C - B,再次计算一个通电周期内,六个时刻下的磁场的变化规律,指出磁场旋转的转向。答: 在定子导体中通入三相交流电,通电顺序为 A ‐ C ‐ B 。 A t A t At i i i C B )120314sin(500 )240314sin(500 314sin500 A °?= °?= = 选取 6个时刻,分别计算其电流大小: t ω° 0 ° 60 ° 120 ° 180 ° 240 ° 300 i A (A) 0 433 433 0 -433 -433 i B (A) 433 0 -433 -433 0 433 i C (A) -433 -433 0 433 433 0 1 、°= 0 t ω(B 方向竖直向下) 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 2 、°= 60 t ω 3. °= 120 t ω 4. °= 180 t ω 5. °= 240 t ω电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 6. °= 300 t ω分析: 由上可见,改变两项电流相序后的磁场,旋转方向发生了翻转,变为顺时针旋转,旋转磁场的其他特性均不改变。三、电机只有一相绕组通有交流电流时,分析磁场在通电一个周期的变化规律, 画出磁力线的变化规律。分析磁场的特点,是旋转磁场吗? 答: 选取 6个时刻,分别计算其电流大小: t ω° 0 ° 60 ° 120 ° 180 ° 240 ° 360 i A (t) 0 433 433 0 -433 0 1 、取 ) t ( = A i A ≈ 0 A 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 2 、 433)( =ti A A 3 、 433)(?= ti A A 电机大作业邵天骢电气 0802 08291048 磁力线幅值随着角度的变化曲线如图: 磁力线幅值变化-3 -2 -1 0 1 2 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 wt 分析: 可由上可知,通入变化的一相电流,产生的是一个磁场轴线不变但值正弦变化的磁场, 不是旋转磁场。四、总结并阐述旋转磁场的规律。完成本题目有那些体会。答: 通过本次练****我们掌握了 Maxwell 的初