CH9 三相异步电动机的运行原理.ppt

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1、第九章三相异步电动机的运行原理1第一节转子不动时的异步电动机第二节转子旋转时的异步电动机概述2异步电机单边励磁，转子边电流由感应产生。异步电机与变压器相似，定子绕组相当于变压器一次绕组，转子绕组相当于变压器二次绕组。因此，可以把分析变压器的理论用到分析异步电机中来。异步电机三相定、转子绕组对称，对称运行时，各相电磁过程相同，分析时可只讨论一相，如电动势方程、等效电路等，根据一相计算结果，再考虑相位后推广到其它两相。概述3第一节转子不动时的异步电动机与变压器二次侧短路时的运行状态非常相似。转子不动时异步

2、电机与变压器运行比较：异步电机变压器三相合成磁势旋转磁势脉动磁势有无气隙有无空载激磁电流大小绕组形式分布绕组集中绕组41、参考方向的规定图9－1三相绕线式异步电机参考方向规定当三相异步电机定子绕组接交流电源时，转子不动可分为转子绕组开路和转子堵转两种情况。52.转子绕组开路时异步电机的电磁关系定子（三相对称电流I通入三相对称绕组）圆形旋转磁场(n1=60f1/P)以n1切割定子绕组;以n1切割转子绕组谐波，漏磁6转子绕组开路，转子回路无电流，不产生磁动势。此时，气隙磁动势只有定子磁动势，称为励磁磁动势

3、，相应的定子电流称为励磁电流。励磁磁动势2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系(1).磁动势和磁通电机中合成基波旋转磁动势7主磁通和定子漏磁通图9－2异步电机的主磁通和漏磁通主磁通：同时交链定子和转子绕组的磁通。定子漏磁通：不交链转子绕组只交链定子绕组的磁通。漏磁通主要有槽部漏磁通和端部漏磁通。2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系8主磁通：异步电动机磁通定子漏磁通：实现定转子之间能量传递。只产生压降。主磁通和定子漏磁通2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系主磁通同时交链定子和转子绕组，分别在其上感应电动势

4、，异步电动机就是依靠主磁通实现定、转子之间能量传递的。漏磁通只与自身绕组交链，只起电压降作用，不传递能量。9转子不动时，交变的主磁通将在定、转子相绕组中感应同频率的感应电动势和，有效值为：（2）感应电动势定、转子一相感应电动势有效值的比值，称为电动势比，用表示。2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系10漏电动势用漏抗压降来表示，有：——定子每相绕组漏电抗，用简化符号表示。（3）电压平衡方程转子一相绕组的电压方程为：定子一相绕组的电压方程为：2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系11三相异步电机转子绕组开路

5、时，定子和转子都静止，内部电磁关系与三相变压器空载运行时相似。图9－3三相异步电动机转子绕组开路时的电磁关系示意图2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系12(4)等效电路2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系将异步电机主磁通感应的电动势用励磁电流在励磁阻抗上的压降来表示，则定子绕组一相电压平衡方程为：13定子每相绕组与主磁通对应的电抗，为激磁电抗。由于主磁通同时交链定子和转子绕组，激磁电抗实质上是互感电抗。表征主磁路参数的阻抗。激磁电抗的性质和物理意义大小随铁心饱和程度的不同而不同，额定电压时，可认为是常

6、数。反映铁耗的等效电阻，为激磁电阻。异步电机有气隙，主磁导小，而电抗与磁导成正比，所以异步电机电抗小。14图9－4转子绕组开路时三相异步电机等效电路(4)等效电路2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系153.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系定、转子磁动势关系定子（三相对称电流I通入三相对称绕组）圆形旋转磁场(n1=60f1/P)以n1切割定子绕组;以n1切割转子绕组谐波，漏磁16转子感应电动势的频率为：与定子电流频率相同。转子磁场旋转速度：转子旋转磁动势和定子旋转磁动势在空间以同转向、同速度旋转，即二者

7、相对静止。3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系17(旋转)n1=60f1/pf2=pn/60=pn1/60=f1n2=60f2/p=n1n为转子绕组与磁场相对速度。转子磁势与定子磁势同转向，同转速旋转，空间上保持相对静止，只有二者保持相对静止才能共同作用在一个磁路上，建立所需要的旋转磁场，实现机电能量转换。3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系定、转子磁动势关系18电压平衡方程漏电动势用漏抗压降来表示，有：定、转子回路电动势方程为：3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系19异步电机转子不动时，其定子电流和

8、转子电流分别产生同转向、同转速的旋转磁动势和，二者在空间保持相对静止。只有和相对静止才能共同作用在一个磁路上，建立所需要的旋转磁场，以实现机电能量转换。如果合成磁动势用表示，则可得到与变压器类似的磁动势平衡方程。磁动势平衡方程3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系20磁动势平衡方程3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系21，称为异步电机的电流变比；，为定子绕组电流的负载分量。3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系22负载分量：所产生的磁势用以平衡转子磁势，以维