單相繞組的磁動勢：――脈振磁動勢

一、單個線圈的磁動勢：

1、性質(zhì)：
　　線圈匝數(shù)為，通以電流，以兩極電機為例：在直流機中，線圈產(chǎn)生的磁動勢在空間分布波形是矩形波，周期為兩個極距，幅值等于磁力線所包圍的全電流的一半。在感應電機中，線圈產(chǎn)生的磁動勢在空間分布也是一個矩形波，周期為2T，幅值為 ，若為整距線圈，幅值為。用方程表示為 ：
　　　
　　由于電流為交流電，因而矩形波幅值隨電流變化而變化，是時間的函數(shù)，即： , 整距線圈矩形波的高度隨時間按正弦規(guī)律變化，變化的頻率與電流交變的頻率相同。

　　結(jié)論：單個線圈所產(chǎn)生的磁動勢在任何瞬時，其空間分布總是一個矩形波。而空間任意一點的大小是隨電流而變化的，即矩形波的高度是時間的函數(shù)。

        這種在空間位置不動，波幅的大小和正負隨時間而變化的磁動勢稱為脈振磁動勢。當磁場極對數(shù)為P時，分布波的周期增加為P倍。

2、磁動勢的分解：引入短距系數(shù)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　幾個空間位置不同，幅值變化的矩形波的疊加很不方便，將矩形波分解成基波和一系列諧波，然后分別對各次諧波進行分析，綜合考慮后可得到一相繞組的總磁動勢的大小和性質(zhì)。利用付氏級數(shù)，取x為橫坐標，坐標原點在線圈的中心線上，單個線圈的磁動勢分解為：

　　　

　　這里引入了短距系數(shù) 。當考慮到電流按正弦規(guī)律變化時，單個線圈所產(chǎn)生的脈振磁動勢表達式為：

　　　

　　結(jié)論：交流電流通過單個線圈產(chǎn)生的矩形波磁動勢包括極對數(shù)為1、2、3、等一系列諧波。整距線圈只有1、3、5奇數(shù)次諧波。諧波的幅值與電流和諧波的短距系數(shù)成正比，與諧波的次數(shù)成反比，正負取決于短距系數(shù)的正負。

二、線圈組的磁動勢：引入分布系數(shù) 。　　　　　　 　　　　　　

　　構(gòu)成線圈組的每個線圈的磁動勢的諧波含量和大小是完全相同的。只是在空間上錯開一個角度。因而個諧波磁動勢在空間上的位置存在相位差，對基波是一個槽距角，v次諧波是v倍槽距角。用空間矢量表示，將所有矢量相加就可得v次諧波的幅值。

　　　
　　磁動勢性質(zhì)：線圈組磁動勢也包含所有極對數(shù)為整數(shù)的諧波，幅值隨時間而脈振。仍是脈振磁動勢。

三、相繞組磁動勢：　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　

　　將構(gòu)成相繞組的各線圈組的v次諧波磁動勢按其空間位移和電流方向用矢量法相加，即得到相繞組的v次諧波磁動勢。

1、基波磁動勢：
　　無論單層或雙層繞組，構(gòu)成相繞組的所有線圈組的基波磁動勢在空間上同相位，直接相加得到相繞組基波磁動勢幅值：　，N為每相繞組串聯(lián)總匝數(shù)。
2、諧波磁動勢幅值：
　　只有3、5、7、等奇數(shù)次諧波存在，，這樣，合成單相繞組的磁動勢為：

　　　

　　為基波槽距角。

四、單相繞組磁動勢的性質(zhì)：　　　　　　　　　　　 　　　　　　　

　　1、是脈振磁動勢。該磁動勢沿氣隙圓周按梯形波分布，可分解為一系列諧波，每一諧波均是空間位置不變，波幅按同一頻率交變的脈振波。
　　2、正常接法的繞組，相繞組磁動勢的基波幅值必在相繞組的軸線(構(gòu)成相繞組的線圈組的中心線)上，而各高次諧波則必有一個波幅落在相繞組軸線上。
　　3、基波磁動勢幅值為：
　　　　
　　　v次諧波幅值為：

　　

　　可見，諧波次數(shù)越高，諧波磁動勢幅值越小。分布和短距均能削弱諧波。