相异步电动机的运行原理1

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1、第二十三章三相异步电动机的运行原理0-1概述要求：掌握异步电机稳态分析的基本方法---等效电路法异步电动机分析中，主要涉及四个量，（输入能量的）电端口：电压与电流（大小与相位）；要解决的问题：主要是知道电压与输出功率求电流、求转速的问题；或已知电压和转速求电流和功率。（输出能量的）机械端口：功率和转速（或转矩与转速）为解决上述问题仍用等效电路法，要设法找出与变压器相似的等效电路。等效电路方面的要求：1）如何得到等效电路、掌握绕组归算与频率归算；2）等效电路各元件代表什么？对那些量等效；为了得到等效电路的过程，主要解

2、决以下三个问题：1）设法用静止转子等效旋转的转子，以便借用变压器的分析方法2）在气隙磁场作用下，定转子绕组的感应电势之间的关系，引入电压变比3）定转子电流产生的磁势如何合成，引入电流变比仿照变压器的思路得到等效电路0-3基本思路首先分析仅仅定子有电流而转子没有电流的情况——理想空载，转子不带负荷，忽略摩擦，转速等于同步速思考：转子有无感应电势，定子电流是什么电流？然后分析，转子堵转转子绕组短路的情况；最后分析，静止转子代替旋转转子后的等效定子规定了定、转子各相电气物理量的正方向；规定磁动势、磁通从定子出转子进为它们的

3、正方向；确定了定转子空间坐标，并假设转子轴在定子轴前方空间电角度。正方向的规定：1）定、转子绕组电流、电动势及端电压的正方向；3）磁动势、磁通密度从定子内园出来进入气隙为正（定子铁心内园表面N极为正）。2）绕组轴线的正方向：与电流、电动势成右手螺旋关系,并假设转子A相绕组轴线在定子A相绕组轴线前方空间电角度；正方向的规定（下页图）1.异步电动机的主磁通和定子漏磁通：第一节转子绕组开路时的电磁关系主磁通和变压器一样起到传递能量的媒介作用；路径：定子气隙转子气隙定子。定子漏磁通不起传递能量的媒介作用，只起电抗压降的作用；

4、包括：槽部漏磁通、端部漏磁通和谐波磁通基本电磁关系示意图：励磁磁动势及励磁电流：由于转子开路，转子无电流，因此定子三相电流产生合成基波旋转磁动势用于建立主磁场，因此这个磁动势亦称为励磁磁动势（其特点参考三相对称交流绕组产生旋转磁动势章节内容）。和变压器一、二次绕组感应电动势的推导类似，得定转子每相电动势有效值的大小：这样得到定转子每相电动势变比主磁通在定转子绕组感应电动势：转子位置位于对应的定子位置前方空间电角度，用相量、表示时，可得：定子回路电动势平衡方程：——定子一相绕组的漏阻抗与变压器分析时一样，如果用励磁电流

5、在参数上的压降表示，则：——励磁阻抗；定子一相电动势平衡式为：转子回路开路，转子回路电动势平衡方程：时空相矢图和等效电路：第二节转子堵转时的电磁关系A2X2+A2异步电机转子物理量正方向1.转子漏磁通2.转子回路电压方程3.转子磁动势（1）幅值（2）转向（3）转速（4）瞬间位置见下图结论：与在定子内圆空间同转速、同转向，即相对静止。4.定子磁动势和励磁磁动势由于转子堵转，频率也为；旋转速度为根据全电流定律知道，产生气隙磁密的磁动势是作用在磁路上的所有磁动势的总和。即认为合成磁动势产生气隙磁密：5.转子位置角的折合：把

6、轴和轴人为的重合，这就是所谓的转子位置角的折合把轴和轴人为的重合，这就是所谓的转子位置角的折合6.转子绕组的折合由于异步电机定、转子之间没有电路上的联系，仅有磁动势之间的联系,这点和变压器的情况类似。转子角折合以后，在时空相矢图中肯定有和、和、和都相互重合的关系这样就有：电流形式的磁动势平衡方程：根据，得：简化后有：，其中：式中，，称为电流比。最后给出转子侧电流、电动势和阻抗的折合结论：7.基本方程、等效电路和相量图：转子堵转、转子绕组短路时的效电路转子堵转、转子绕组短路时的矢量图基本电磁关系示意图：由于→相对定子的

7、转速为；那么→相对定子的转速为？另外，那么与还会保持静止吗？请思考第三节转子旋转时的电磁关系当转子旋转起来后（），转子中仍会感应电流，产生转子磁动势。结论：无论转子旋转与否，转子磁动势相对于定子磁动势总是静止的，也就是说转子磁动势的转速总是为。下面我们首先具体分析转子旋转时磁动势1）转子电流的频率：其频率取决于气隙旋转磁场切割转子绕组的相对转速：，即：异步电动机额定负载时通常在0.02～0.05范围内，由此可知：转子旋转时转子感应电势和电流的频率很低，当Hz时，Hz。转子回路的电流和磁动势分析：2）磁动势的转速：相对

8、于转子转速为：，速加上转子转速，即：。结论：相对于定子的转速就为：相对于转子转不论转子静止还是旋转，与在空间上总相对静止，都以同步速旋转，所以得稳定的磁动势平衡关系：基本电磁关系示意图：2）转子电阻：；转子漏电抗和频率成正比，因此有：转子电动势大小和频率成正比，因此有：说明：1）转子回路的频率为：；转子磁动势是由转子电流产生的，那么要保持折合前