电机理论基础 第5篇 感应电机

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1、第五篇感应电机感应电机的结构和工作原理感应电动机的运行原理感应电机的功率、转矩及运行特性感应电动机的起动、调速和制动感应电动机是工农业生产中应用最广泛的电机。优点：结构简单、运行可靠、效率高、制造方便、成本较低、坚固耐用等。缺点：起动电流较大、难以经济的大范围的平滑调速等。主要内容：第十五章感应电机的结构和工作原理15.1感应电机的主要结构15.2感应电机的工作原理和运行状态15.3感应电机的型号和额定值内容：15.1感应电机的主要结构感应电机定子绕组定子铁心转子机座笼型转子铁心转轴转子绕组绕线型定子气隙15.1感应电机的主要结构导条端环笼型绕组：15.1感应电机的

2、主要结构风叶铁心绕组滑环轴承绕线型转子15.2感应电机的工作原理及运行状态1.工作原理以感应电动机为例：（1）定子对称三相绕组，通过三相对称电流，产生旋转磁场；（2）转子导条（绕组）闭合，产生感应电流；（3）转子转速n小于同步转速ns，即转子导体与旋转磁场之间有相对运动。旋转磁场的转速ns与转子转速n之差称为转差．转差Δn与同步转速ns的比值称为转差率，用s表示，即15.2感应电机的工作原理及运行状态2.运行状态15.3感应电机的型号和额定值感应电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，可参阅产品目录。感应电机的额定值一般刻印在每台电机的铭牌上

3、，主要有：额定功率，定子额定电压，定子额定电流，额定频率，额定转速，额定效率，额定功率因数等。第十六章感应电动机的运行原理16.1三相感应电动机的磁路与磁通16.2转子静止时感应电机的运行分析16.3转子旋转时感应电机的运行分析16.4感应电机转子侧各物理量的归算16.5感应电机的等效电路16.6笼型转子的相数、极数和参数计算*16.7感应电机的参数测定内容：16.1三相感应电动机的磁路与磁通1.主磁通和激磁阻抗由基波旋转磁势所产生的通过气隙并同时交链定、转子绕组的磁通称作主磁通。感应电机中定、转子的能量传递主要通过这部分磁通来实现。主磁通经过的磁路称为主磁路，主要

4、包括气隙（两个）、定子齿（两个）、定子轭（一个）、转子齿（两个）、转子轭（一个）等五部分。由于主磁路中存在气隙，所以感应电机的激磁电流要比变压器大得多，通常达到额定电流的15%~40%。16.1三相感应电动机的磁路与磁通2.漏磁通和漏阻抗槽漏磁通，端部漏磁通，谐波漏磁通注意：这些量都是一相的参数值16.2转子静止时感应电机的运行分析1.磁势平衡方程式16.2转子静止时感应电机的运行分析2.电势平衡方程式16.3转子旋转时感应电机的运行分析1.转子旋转对各物理量的影响转子感应电势和电流的频率转子感应电势和电抗2.转子旋转时的转子磁势F2相对于转子的转速n2为：在空间的

5、转速应为：16.3转子旋转时感应电机的运行分析3.电势和磁势平衡方程式感应电机定、转子等效电路图16.4感应电机转子侧各物理量的归算1.频率的归算f1f116.4感应电机转子侧各物理量的归算2.绕组的归算提示：归纳起来，感应电机绕组归算时，转子电势和电压应乘以ke，转子电流应除以ki，转子电阻和漏抗则应乘以keki；归算前后转子的总视在功率、有功功率、转子的铜耗均保持不变。16.5感应电机的等效电路1.T形等效电路16.5感应电机的等效电路2.近似等效电路感应电机的近似等效电路提示：由等效电路算出的所有定子侧的物理量均为电机中的实际值，而转子电势、电流则是归算值而不

6、是实际值。由于归算是在有功功率不变的条件下进行的，所以用等效电路算出的转子有功功率、损耗和转矩均与实际值相等。修正系数：16.5感应电机的等效电路3.相量图从等效电路和相量图可见，感应电机的定子电流总是滞后于电源电压，这主要是由激磁电流和定、转子的漏抗所引起的，这些感性的无功功率需从电源输入，定子电流自然滞后于电源电压。激磁电流越大，或定、转子漏抗越大，电机的功率因数就越低。16.6感应电机的参数测定1.空载实验:确定电动机的激磁参数、铁耗和机械损耗BTWWAAAMVK1空载、短路试验原理图16.6感应电机的参数测定2.短路实验(堵转实验):确定感应电动机的漏阻抗。

7、第十七章感应电机的功率、转矩及运行特性17.1感应电机的功率和转矩方程17.2感应电机的电磁转矩17.3感应电动机的工作特性内容：17.1感应电机的功率和转矩方程1.功率平衡方程P117.1感应电机的功率和转矩方程2.转矩平衡方程17.2感应电机的电磁转矩1.转矩--转差率特性(由近似等效电路）17.2感应电机的电磁转矩2.最大转矩(1)当电源的频率和电机的参数不变时，感应电机的最大电磁转矩的大小与电源电压的平方成正比，与转子电阻无关。(2)达到最大转矩时的临界转差率的大小与转子电阻成正比。过载能力：17.2感应电机的电磁转矩3.起动转矩起动转矩倍数4.机械特性