相异步电动机的运行原理及单相异步电动机.ppt

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1、5.1三相异步电动机运行时的电磁过程5.2三相异步电动机的等效电路及相量图5.3三相异步电动机的功率和转矩5.4三相异步电动机的工作特性及测取方法5.5三相异步电动机参数的测定5.6三相异步电动机的转矩与转差率的关系在了解了异步电动机的概貌，阐明了磁动势和磁场以及电动势等这些参与电磁过程的基本物理量以后，本章首先分析异步电动机负载运行时的电磁过程，然后将电磁过程用基本方程式加以综合。和变压器一样，可从这些方程式导出等效电路与相应的相量图，并用等效电路与相量图去分析功率和转矩，从而得出异步电动机的工作特

2、性，并说明工作特性测取的方法，为交流拖动系统的分析奠定基础本章小结5.1三相异步电动机运行时的电磁过程一、异步电动机负载时的物理情况当三相异步电动机的定子绕组接到对称三相电源时，定子绕组中就通过三相交流电流。若不计谐波和齿槽影响，这个对称三相交流电流将在气隙内形成按正弦规律分布、并且以同步转速n0旋转的旋转磁动势F1，由旋转磁动势F1建立旋转的气隙主磁场Bm。这个旋转磁场切割定子、转子绕组，分别在定子、转子绕组内感应出定子电动势和转子电动势。在转子电动势作用下转子回路中有对称三相电流流过。于是，在气隙

3、磁场和转子电流的相互作用下，产生了电磁转矩，转子就顺着旋转磁场的方向转动。异步电动机空载运行时，建立气隙磁场Bm的励磁磁场Fm0就是定子绕组产生的三相基波合成磁动势F10即Fm0=F10空载的情况下：n≈ns,I2≈0当电机带有机械负载后：n

4、的旋转方向也按照相序a-b-c，即：按逆时针方向。1、转子磁动势F2的旋转方向转子绕组内感应电动势和电流的频率为f2为转差频率，转子电流形成的转子磁动势F2的旋转方向与F1的旋转方向相同，它相对于转子的转速为Δn，而相对于定子的转速为Δn+n=ns（二）磁动势平衡转子磁动势F2与定子磁动势F1相对静止，得到合成磁动势F1+F2负载时空载时电动机从空载到负载，定子绕组的感应电动势的变化很小，差不多和电源电压相平衡。所以，可以近似认为于是两极异步电动机的定子、转子绕组示意图负载时定子、转子磁动势和电流的相

5、矢图（三）电磁关系有效值异步电动机的负载运行时的电磁关系相量表达式定、转子的漏磁通在各自绕组中感应产生漏电动势二、基本方程式（一）磁动势平衡方程式励磁电流负载电流令则异步电动机的电流比式中m1、m2为定子、转子的相数；Im为对应于励磁磁动势的励磁电流。Fm为励磁磁势（二）电动势平衡方程式RΩ为转子电阻的外加电阻Zm为表征铁心磁化特性和铁耗的一个综合参数，称为励磁阻抗；Xm称为励磁电抗；Rm为反映铁耗的励磁电阻。定子漏电抗转子漏电抗因此旋转时异步电动机的电路异步电动机负载时的基本方程式列出如下5.2三相

6、异步电动机的等效电路及相量图为电动势比等效电路法是分析异步电动机的重要手段。在异步电动机中，作等效电路遇到的两大障碍是：(1)定转子电路的频率不相同；(2)定转子边的相数，匝数，绕组系数等不相等。一、异步电动机的等效电路（一）频率归算频率归算——保持整个电磁系统的电磁性能不变，把一种频率的参数和物理量换算成另一种频率的参数和物理量。在这里，就是用一个具有定子频率而等效于转子的电路去代换实际转子电路。所谓“等效”是指：1）进行代换后，转子电路对定子电路的电磁效应不变。2）等效的转子电路的电磁性能（有功功

7、率、无功功率、铜耗等）必须和实际转子电路一样。转差率为s的异步电动机转子电路频率：转子静止时s=1；则转子频率等于定子频率。频率折算既是用静止的转子代替旋转的转子。频率折算后，希望磁势平衡不变，即转子电流不变。转子不动，转子电阻为的异步电动机的转子电流，和转子以转差率s旋转的，转子电阻为R2的异步电动机转子电流相等。推论：频率折算的方法：给转子绕组电阻中，计入一个附加电阻，即可以把原来旋转的转子看成静止的转子。频率归算后的定、转子电路不论静止或者旋转的转子，其转子磁势总以同步转速旋转，即转子磁势的转速

8、不变，大小相位又没有变，故电机的磁势平衡依然维持。静止的转子不再输出机械功率，即电机的功率平衡中少了一大块机械功率。静止的转子中多了一个附加电阻，而电流没有变，所以多了一个电阻功率。附加电阻上消耗的电功率等于电机输出的机械功率。对频率折算的讨论（二）、绕组折算用绕组（m1、N1、kw1）等效替代绕组（m2、N2、kw2）代替的原则是：磁势平衡不变功率平衡不变电流折算：根据磁势不变：电势、阻抗折算电势折算：磁通应不变。阻抗折算：功率不变。电抗和漏阻抗可同样