电机控制技术教学课件作者韩建霞6.ppt

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1、项目六三相异步电动机参数测定任务一三相异步电动机运行分析任务二三相异步电动机参数测定实验任务一三相异步电动机运行分析一、三相异步电动机的空载运行空载运行是指三相异步电动机的定子接三相交流电源，转轴不带机械负载的运行状态。(一)空载运行时的电磁关系1.主磁通和漏磁通根据磁通经过的路径和性质的不同，异步电动机内部的磁通主要分为主磁通和漏磁通两大类。下一页返回任务一三相异步电动机运行分析(1)主磁通Φ0异步电动机空载运行时，定子绕组通入三相对称交流电，将产生旋转磁动势，该磁动势产生的磁通绝大部分穿过气隙，并同时交链于定、转子绕组，这部分磁通称为主磁通，用Φ0表示。其路径为:定子铁芯→气隙

2、→转子铁芯→气隙→定子铁芯，构成闭合回路，如图6一1(a)所示主磁通少。穿过气隙，同时交链定子、转子绕组，并分别在定子、转子绕组中产生感应电动势。转子感应电动势产生的转子电流，又与定子磁场相互作用产生电磁转矩，并驱动转子旋转，从而实现将异步电动机定子侧的电能传递给转子并转换成机械能输出。因此，主磁通起到了能量传递与转换的媒介作用上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析(2)漏磁通Φσ除主磁通外的磁通称为漏磁通，它包括定子绕组的槽部漏磁通和端部漏磁通，以及由高次谐波磁动势所产生的谐波漏磁通。前两项漏磁通只交链定子绕组，而不交链于转子绕组，而高次谐波磁通实际上穿过气隙，同时交链定、

3、转子绕组。由于高次谐波磁通对转子不产生有效转矩，另外它在定子绕组中感应电动势又很小，且其频率和定子前两项漏磁通在定子绕组中感应电动势频率又相同，它也具有漏磁通的性质，所以就把它当作漏磁通来处理上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析2.空载运行时的电磁关系异步电动机的空载运行时的电磁关系如图6一2所示。定子三相绕组接三相对称电压，产生三相对称空载电流I0。于是，定子三相绕组便产生一个以同步转速n，旋转的磁动势F0。F0将产生一个以同步转速n1，旋转的主磁通Φ0，同时还产生少量只交链定子绕组本身的漏磁通少Φσ。旋转的主磁通Φ0切割定子绕组，在每相绕组中产生感应电动势E1，而漏磁通

4、Φ1σ在每相定子绕组中产生漏电动势E1σ，空载电流I。流过每相定子绕组时，在绕组电阻上还将产生电压降I0Ra。这样，在定子一相绕组上，外加电压U1与绕组中的E1、E1σ、I0R1，相平衡。其电磁关系如图6一2所示上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析电动机空载运行时，转子转速非常接近同步转速n1，此时定子旋转磁场几乎不切割转子，所以转子绕组中的感应电动势E2≈0，转子感应电流I2≈0，所以空载时转子绕组几乎不产生磁动势。3.空载电流与空载磁动势异步电动机空载运行时的定子电流称为空载电流，用表示与变压器空载运行一样，异步电动机的空载电流由两部分组成:一是用来产生主磁通的无功分量

5、电流I,另一是用来供给铁芯损耗的有功分量电流即上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析由于，故空载电流基本上为一无功性质的电流，即(二)空载运行时的定子电压平衡方程和等效电路由于空载运行时的，因此只讨论定子电路1.定子电压平衡方程如图6一3所示，空载运行时，在定子每相绕组中，主电动势E,、漏电动势E},}、电阻压降I}R,与外加电源电压Il,相平衡。按照变压器一次侧各电磁量的正方向规定，可以写出定子每相电压方程式上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析1.定子电压平衡方程如图6一3所示，空载运行时，在定子每相绕组中，主电动势、漏电动势、电阻压降与外加电源电压相平衡。按照变压

6、器一次侧各电磁量的正方向规定，可以写出定子每相电压方程式式中，感应电动势的表达式为上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析与分析变压器相似，感应电动势，可用励磁阻抗压降表示，漏电动势可用漏电抗压降表示，分别为于是得到定子每相电压方程式为或上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析式中，Zm为励磁阻抗，Zm=Rm+jXm,;Rm为励磁电阻，反映铁芯损耗的等效电阻;Xm为励磁电抗，反映主磁通少。大小的等效电抗;Z1为定子漏电抗，Z1=R1+jX1;R1为定子每相绕组电阻;X1为定子每相绕组漏电抗，反映定子漏磁通大小的等效电抗。2.定子等效电路根据上面的公式可画出异步电动机空载运行

7、时的等效电路，如图6-4所示。可见，与变压器空载时的等效电路相同。但由于异步电动机定子、转子之间存在气隙，致使各电抗的大小与变压器有较大的差别。异步电动机的励磁阻抗比变压器的小，而漏电抗比变压器的大上一页下一页返回任务一三相异步电动机运行分析二、三相异步电动机的负载运行所谓三相异步电动机的负载运行是指异步电动机的定子外接三相交流电压，转子带上机械负载时的运行状态。(一)负载运行时的电磁关系异步电动机空载运行时，转子转速接近同步转速，转子侧此时转子绕组几乎不产生磁场，气