在实际的交流电机绕组中总会存在谐波电动势。谐波电动势会使电动势波形畸变,谐波电动势和电流还会增加电机的损耗。用输电线传输电能时,谐波电压和电流在输电线附近产生电场和磁场,它们对输电线附近的通信产生干扰。特别是当高次谐波的频率在音频范围时,这种干扰的危害更大。因此,应尽可能削弱谐波电动势。削弱谐波电动势的方法有多种,具体方法有三种:
一、采用短距绕组
二、采用分布绕组
三、削弱齿谐波电动势的方法
其中在采用短距绕组的方法中,有意识地选择线圈节距,使得某一次谐波的节距因数等于或接近于零,则可达到消除或削弱该次谐波的目的。若要消除第v次谐波,只要使第v次谐波的节距因数
kpv = sin(v * yi / τ *90°) = 0
即
v * yi / τ *90° = k × 180 ° 或 y1 = (2k / v) * τ ( k = 1,2,…)
从消除谐波的角度看,上式中的k值可选为任意数。例如,为消除5次谐波,y1可选为y1 = (2/5)τ (取k=1) ,也可选(4/5)τ (取k = 2),亦可选(6/5)τ (取k =3)等。但为了尽可能少削弱基波和节约用铜量,应当选用接近于整距的短节距,即使 2k = (v - 1),此时线圈的节距为 y1=τ(v - 1)/v=τ(1 - 1 / v)
上式表明,为消除第v次谐波,只要选用比整距短(τ / v)的短距线圈便可。
由于三相绕组的线电动势不会出现3次谐波,所以选择三相绕组的节距时·主要应考虑减少5次和7次谐波,故y1/τ = 4/5 ~ 6/7为佳。
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