磁场非正弦分布引起的谐波电动势的削弱方法

1.采用短距绕组

选择适当的短距绕组，可使高次谐波的短距绕组系数远比基波的小，故能在基波电动势降低不多的情况下大幅度削弱高次谐波。

一般来说，若将节距缩短，则可以消去v次谐波。例如，缩短，即节距为y1=，可消去五次谐波。

不同绕组节距时，各次谐波的短距系数的大小见表2-8。

表2-8　不同节距时基波和部分谐波的短距系数

从表2-8中可以看出，当采用短距绕组时基波电动势和谐波电动势都有不同程度的减小，只是基波电动势减小得较少，而谐波电动势减少得却比较多。

对于三相绕组，不论是采用星形连接还是三角形连接，线电压中不存在三次或三的倍数次谐波。因此在选择节距时，主要考虑削弱五次和七次谐波，通常取y1=τ左右，这时，五次和七次谐波电动势大约只有整距时的25.9%。至于更高次的谐波由于幅值很小，影响不大，可以不必考虑。

2.采用分布绕组(www.xing528.com)

增加每极每相槽数q，使某次谐波的分布系数接近于零，来削弱高次谐波电动势。表2-9列出了不同q时基波和部分谐波的分布系数。

表2-9　不同q时基波和部分谐波的分布系数

从表2-9可见，采用分布绕组同样可以起到削弱高次谐波的作用。当q增加时基波的分布系数略有减少，但高次谐波的分布系数却显著减少，起到了削弱高次谐波作用。另外，当q＞6时，高次谐波分布系数下降已不明显，如当q=6时，kq5=0.197，而q=8时，kq5=0.194。但随着q的增加，电机的槽数也增加，使得电机的成本提高。因此，一般交流电机的每极每相槽数q在2～6之间，小型异步电动机的q在2～4之间。

3.改善磁场分布接近正弦

在设计制造电机时，尽可能使气隙磁场沿空间按正弦分布。

4.采用适当的三相联接方式

在三相绕组中，各相的三次谐波电动势大小相等、相位也相同，即。当三相绕组接成Y形连接时，线电动势，故对称三相绕组的线电动势中不存在三次谐波，同理，也不存在三的奇数倍次谐波电动势（如9次，15次等）。电机绕组多采用Y形连接。

当三相绕组接成三角形时，，会在三相绕组中产生三次谐波环流，三次谐波电动势正好等于三次谐波环流所引起的阻抗压降。虽然在线电动势中也不会出现三次及三的奇数倍次谐波，但做三角形连接时会在绕组中产生附加的三次谐波环流，使损耗增加、效率降低、温升变高，故发电机绕组很少采用三角形连接。