相异步电动机的运行原理

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1、第十九章三相异步电动机的运行原理19-1三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时的电磁关系19-2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系19-3三相异步电动机转子旋转时的电磁关系第十九章三相异步电动机的运行原理基本要求：1.掌握三相异步电动机的磁动势和电动势平衡关系2.掌握三相异步电动机转子折合的原则和方法3.掌握三相异步电动机的等效电路及附加电阻的物理意义19-1三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时的电磁关系1.规定正方向定子侧采用电动机惯例转子侧采用发电机惯例转子绕组开路时的三相绕线型异步电动

2、机各物理量的正方向（1）幅值2.励磁磁动势为逆时针方向。从电流超前相绕组轴线向滞后相绕组轴线转动。（2）转向转子绕组开路时，不产生转子磁动势。作用在电机磁路中的只有定子磁动势，称为励磁磁动势，相应的定子电流称为励磁电流。（4）瞬间位置在时空相矢量图中，由于定子轴线+A1和时间轴+j1重合，因此与也重合。（3）转速3.主磁通与定子漏磁通1）主磁通m定义：由基波旋转磁动势产生，经过气隙，同时与定、转子绕组交链的磁通。作用：机电能量转换的媒介。2）定子漏磁通s1定义：定子电流产生的仅与定

3、子绕组交链不与转子绕组交链的磁通。分类：定子槽漏磁通、定子端部漏磁通、定子谐波磁通。电动机气隙是均匀的，励磁磁动势产生在空间按正弦分布的气隙磁通密度波，忽略铁耗时，与同相位。气隙中每极主磁通量m为定子一相磁链的最大值为转子一相磁链的最大值为定、转子A相磁链的表达式为4.感应电动势定、转子A相磁链随时间按正弦变化，可以用相量、表示。主磁通在定子相绕组中感应电动势，主磁通在转子相绕组中感应电动势，与定、转子每相绕组交链的主磁通量随时间按正弦变化，可用相量表示。与定子A相绕组交链的主磁通为。令，则有定

4、子漏磁通在定子相绕组中感应漏电动势，可以用负的漏抗压降表示，即式中，X1为定子一相绕组的漏电抗；L1为定子一相绕组的漏电感。定、转子相电动势有效值之比用电压变比ke表示，为5.励磁电流转子开路时定、转子时空相矢量图式中，提供铁耗，为有功分量；建立磁动势产生主磁通，为无功分量。虽然X1是定子一相绕组的漏电抗，但是它是由定子三相对称电流联合产生的定子漏磁通在定子每一相中引起的。6.电压方程式定子一相回路的电压方程式为式中，Z1=R1+jX1为定子一相绕组的漏阻抗。转子一相回路的电压方程式为7.等效电路

5、定子一相回路的电压方程式变为可以表示成流过阻抗所产生的电压降，即式中，Zm=Rm+jXm为励磁阻抗。转子绕组开路时三相异步电动机的等效电路19-2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系转子堵转：三相异步电动机定子加三相对称低电压，转子绕组短路，转轴被卡住不动的情况。转子短路并堵转时的三相异步电动机1.漏磁通转子漏磁通s2变压器和异步电机主磁通的区别：变压器：主磁通为脉动磁通，磁通幅值随时间按正弦变化，m表示其最大幅值。异步电机：主磁通为旋转磁通，其磁通密度波沿气隙按正弦分布且以同

6、步速n1旋转，m表示气隙中每极的磁通量。定义：转子电流产生的仅与转子绕组交链而不与定子绕组交链的磁通。分类：转子槽漏磁通、转子端部漏磁通、转子谐波磁通。作用：在转子绕组中感应漏电动势，起漏抗压降的作用。2.转子回路电压方程转子一相绕组的漏电动势转子漏电动势可以用负的漏抗压将表示，即式中，X2为转子每相绕组的漏电抗；L2为转子每相绕组的漏电感。转子一相回路的电压方程式为式中，为转子一相绕组的漏阻抗。转子相电流式中，为转子绕组回路的功率因数角。3.转子磁动势性质：圆形旋转磁动势幅值：转速

7、：转向：从超前相向滞后相转动。3.转子磁动势性质：圆形旋转磁动势幅值：转速：转向：从超前相向滞后相转动。4.定子磁动势和励磁磁动势1）定子旋转磁动势性质：圆形旋转磁动势幅值：转速：转向：从超前相向滞后相转动。结论：转子旋转磁动势和定子旋转磁动势极对数相同、转速相同、转向一致，两者在空间相对静止。或假定励磁磁动势是由定子电流的分量流过定子三相绕组建立的，称为励磁电流，则有2）励磁磁动势三相异步电动机转子堵转时的电磁关系：定子：转子：5.转子位置角的折合转子位置角的折合

8、：为方便分析，假定转子相轴+A2与定子相轴+A1重合，即0=0。滞后的空间电角度：与定、转子A相绕组轴线之间相距的空间电角度0无关，即与转子所处位置无关。三相异步电动机转子绕组短路、堵转时的时空相-矢量图（转子位置角未折合时）三相异步电动机转子绕组短路、堵转时的时空相-矢量图（转子位置角折合后）对转子位置角进行折合以后，与同相位；与同相位。6.转子绕组的折合转子绕组的折合：用一个和定子绕组完全相同的等效转子绕组（相数为m1、每相串联匝数为N1、绕组因数为kdp1）替代实际的转子