第五章 异步电机的运行原理及单向电机原始.ppt

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1、第五章异步电机的运行原理及单向电机5.１三相异步电机运行时的电磁过程5.2三相异步电机的等效电路及相量图5.３三相异步电机的功率和转矩5.４工作特性及其测取方法5.５三相异步电动机参数的测定5.6三相异步电动机转矩与转差率的关系1§5－１　三相异步电机运行时的电磁过程一．异步电机负载时的物理情况定子三相对称绕组接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁通势F1和气隙主磁场Bm（旋转磁场）,以同步转速n0切割定，转子绕组，分别产生感应电动势和，转子绕组是闭合的，因而产生三相对称电流，转子载流导体在磁场当中受到电磁力作用，使转子朝着旋转磁场的方向以转速n(

2、返回2空载时，电磁转矩仅需克服摩擦和风阻的阻转矩，很小，为此，，电机建立气隙主磁场Bm（旋转磁场）的励磁磁通势Fmo=F10（定子三相基波合成磁动势）异步电机负载时，转速下降，n(

3、时，定、转子绕组电流产生的空间合成磁动势进行分析。（1）．定子磁动势：（2）、转子旋转磁动势：幅值：5（3）转子磁动势转向：由于现在的气隙磁场在切割转子绕组时仅是切割速度发生了变化，而它的旋转方向并没有发生改变，所以此时是以的速度沿逆时针方向切割转子绕组，由转子电流产生的三相合成旋转磁动势的转向，相对于转子绕组而言，仍为逆时针方向旋转。67（4）转子磁动势转速：异步电机负载时，转子转速为n，旋转磁场的转速为n0(n

4、为0.5～2.5Hz。8转子电流产生的转子磁通势F2相对于转子本身的转速转子本身以转速n向前旋转，△n与n的方向一致，所以F2相对于定子的转速（空间转速）为9定转子磁动势之间的速度关系返回10即转子磁通势Ｆ２和定子磁通势Ｆ１的转速是相同的，均为ｎ０，所以Ｆ２与Ｆ１在空间相对静止，无相对运动。可见，转子磁动势和定子磁动势的转速在空间总是等于同步转速，始终保持相对静止，即定、转子磁势之间没有相对运动！所以，感应电机在任何异步转速下均能产生恒定的电磁转矩，并实现机电能量转换。11（二）  磁通势平衡关系空载时负载时，转子磁通势F2与定子磁通势F1在空间相对静止，其合成磁通势保

5、持定值，此时气隙中的旋转磁场由此合成磁通势产生，即12（二）  磁通势平衡关系由于电动机从空载到负载时，所加电压U1N保持不变，电动势近似不变即13上式表明：负载时定子磁通势包含两个分量：一个分量（）作用是抵消转子磁通势对主磁通势的影响，其大小与相同，方向则相反，另一个分量是励磁磁动势，它的作用是产生气隙主磁通在定子绕组感应出电动势E1与电源电压U1N相平衡（二）  磁通势平衡关系14（三）  电磁关系异步电动机负载运行时的电磁关系15图中16二．基本方程式三相定子绕组的基波合成磁通势17二．基本方程式（一）  磁动势平衡方程式已知即写成18式中称为异步电机的电流比由此

6、可得用电流形式表示的磁动势平衡平衡方程式说明负载时定子电流包含两个分量，一个分量为负载分量（），其作用为抵消转子电流对主磁通的影响；另一个分量为励磁分量，其作用是产生气隙主磁通。19（二）电动势平衡方程式根据基尔霍夫电压定律，可以写出定、转子的电动势平衡方程式式中－转子绕组每相串联的电阻，对笼型转子，。20与变压器中一样，可将电动势用相应的阻抗压降来表示：式中Zm－励磁阻抗，表征铁芯磁化特性和铁耗的综合参数Xm—励磁电抗，与气隙主磁通电抗相对应rm—励磁电阻，反映铁耗（二）  电动势平衡方程式21同理式中X1—定子漏抗X2s—转子以转差率S旋转时的漏抗,同理即转子转动时

7、的漏电抗等于不动时的转子漏电抗与转差率s的乘积。22为n=0,f2=f1时，转子不转时，转子绕组内漏电动势的有效值23由此，电动势平衡方程式可表示为：2425返回旋转时异步电动机的电路f1f226§5－2三相异步电机的等效电路及相量图一．等效电路三相异步电机负载运行时，不但原、副绕组的电动势不相等，而且频率也不一样（），为此，得出等效电路，不但要像变压器那样进行绕组归算，还应进行频率归算。返回271.在什么情况下转子电路频率等于定子电路频率?转子旋转时,转差率为s，转子电路频率：f2=sf1转子堵转时s=1f2=sf1=f1，E2s=E2