行波磁场的时空演变特点及其原理分析

如果一个按正弦规律交变的磁场不断地向某一方向移动，该磁场就称为行波磁场。

3.1.2.1 行波因子

1.行波磁场的表达式

2.因子的分析

1）在任何时刻t，总能够得到一个对应的x，使：

就是说，在任何时刻，都能得到磁通的振幅值，这和脉动磁场是不一样的。

图3-4 行波示意图

2）在不同的时刻，磁通得到振幅值的位置也是不同的：

可见，磁动势的轴线是随时间而不断地移动的。如图3-4所示：

当t=5ms时，在位置x₁处得到振幅值Φ_m；当t=10ms时，在位置x₂处得到振幅值Φ_m；当t=15ms时，在位置x₃处得到振幅值Φ_m；……

形象一点说，就好像磁通的波形和轴线是在“行走”的一般，如图3-4中的小人所示。所以，称为行波因子。

3.1.2.2 三相电流的合成磁场

1.电动机定子的三相绕组

三相交流电动机的定子上安装了三相绕组，它们在空间位置上是互差2π/3（120°）电角度的，如图3-5b中之U₁-U₂、V₁-V₂、W₁-W₂所示。它们所产生的磁通的轴线在空间也必互差2π/3（120°）。

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图3-5 三相电流及其磁通

a）三相交变电流 b）三相电流的磁通

2.三相绕组里的电流

在三相绕组里，分别通入三相交变电流：

式中 i_U、i_V、i_W———各相电流的瞬时值，A；

I_m———电流的振幅值，A。

由于三相绕组在的轴线间互差2π/3，所以，三相电流产生的磁通分别是：

式中 Φ_U、Φ_V、Φ_W———各相磁通的瞬时值，Wb；

Φ_m———磁通的振幅值，Wb。

3.三相合成磁通

上述三相磁通将同时作用在定子的任意一个位置x，所以，在定子的任意位置x处，合成磁通的表达式是：

式（3-8）表明：

1）三相合成磁通的振幅值等于每相磁通振幅值的1.5倍。

2）三相合成磁通里具有行波因子，由于该磁通只能在电动机的定子里“行走”，所以，是一个旋转磁通，如图3-5b中之小人所示。