感应电机课件.ppt

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1、第五章感应电机5.1感应电机的结构和运行状态5.2三相感应电动机的磁动势和磁场5.3三相感应电动机的电压方程和等效电路5.4感应电动机的功率方程和转矩方程5.6感应电动机参数的测定5.8感应电动机的工作特性5.7感应动机的转矩—转差率曲线河南城建学院5.5笼型转子的极数和相数第五章感应电机5.9感应电动机的起动、深槽和双笼电动机5.10感应电动机的调速5.12感应发电机直线感应电动机5.11单相感应动机河南城建学院本章主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。本章先说明空载和负载时三

2、相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程和等效电路，最后分析它的运行特性和起动，调速等问题。一、感应电机的结构感应电机定子绕组定子铁心转子机座笼型结构转子铁心转轴转子绕组绕线型结构定子5.1感应电机的结构和运行状态气隙二、感应电机的运行状态旋转磁场的转速ns与转子转速n之差称为转差．转差Δn与同步转速ns的比值称为转差率，用s表示，即：转差率是表征感应电机运行状态的一个基本变量。按照转差率的正负和大小，感应电机有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态，如图5-5所示例题额定功率PN(kW)：额定运行时轴端输出的机械功率；额定电压UN(V)：额定运行时定子绕组的线

3、电压；额定电流IN(A)：额定电压下运行，输出功率为额定值时，定子绕组的线电流；额定频率fN(Hz)：定子的电源频率；额定转速nN(r/min)：额定运行时转子的转速。三、额定值返回空载运行时，定子磁动势基本上就是产生气隙主磁场的激磁磁动势，定子电流就近似等于激磁电流。计及铁心损耗时，磁场在空间滞后于磁动势以铁心损耗角，如图5-6所示。5.2三相感应电动机的磁动势和磁场一、空载运行时的磁动势和磁场1.空载运行时的磁动势2.主磁通和激磁阻抗主磁通是通过气隙并同时与定、转子绕组相交链的磁通，它经过的磁路(称为主磁路)包括气隙、定子齿、定子轭、转子齿、转子轭等五部分．如图5-7所示。

4、气隙中的主磁场以同步转速旋转时，主磁通将在定子每相绕组中感生电动势若主磁路的磁化曲线用一条线性化的磁化曲线来代替，则主磁通将与激磁电流成正比；于是可认为与之间具有下列关系：3.定子漏磁通和漏抗定子漏磁通又可分为槽漏磁、端部漏磁和谐波漏磁等三部分，槽漏磁和端部漏磁如图5-8a和b所示。定子漏磁通　将在定子绕组中感应漏磁电动势。把作为负漏抗压降来处理，可得二、负载运行时的转子磁动势和磁动势方程当电动机带上负载时，转子感应电动势和电流的频率f2应为转子电流产生的旋转磁动势F2相对于转子的转速为n2：1.转子磁动势转子本身又以转速n在旋转，因此从定子侧观察时，F2在空间的转速应为定子和

5、转子磁动势之间的速度关系，如图5-9所示。图5-10表示三相绕线型转子的转子磁动势的空间相位。负载时转子磁动势的基波对气隙磁场的影响，称为转子反应。转子反应有两个作用：使气隙磁场的大小和空间相位发生变化，从而引起定子感应电动势和定子电流发生变化。它与主磁场相互作用，产生所需要的电磁转矩，以带动轴上的机械负载。2.转子反应转子反应的两个作用合在一起，体现了通过电磁感应作用，实现机电能量转换的机理。由此可以进一步导出负载时的磁动势方程：图5-11示出了负载时定、转子磁动势间的关系，以及定子电流与激磁电流和转子电流的关系。3.负载时的磁动势方程→返回1.定子电压方程5.3三相感应电动

6、机的电压方程和等效电路一、电压方程2.转子电压方程定子转子图5-12表示电压方程相应的定、转子的耦合电路图定子绕组内转子绕组内二、等效电路1.频率归算图5-13表示频率归算后，感应电动机定、转子的等效电路图；图中定子和转子的频率均为f1，转子电路中出现了一个表征机械负载的等效电阻。图5-14表示频率和绕组归算后定、转子的耦合电路图。2.绕组归算根据上式即可画出感应电动机的T形等效电路，如图5-15所示。图5-16表示与基本方程相对应的相量图。经过归算，感应电动机的电压方程和磁动势方程成为3.T型等效电路和相量图4.近似等效电路由此即可画出Γ形近似等效电路，如图5-17所示。返回

7、感应电动机从电源输入的电功率：消耗于定子绕组的电阻而变成铜耗：消耗于定子铁心变为铁耗：从定子通过气隙传送到转子的电磁功率：5.4感应电动机的功率方程和转矩方程一、功率方程，电磁功率和转换功率功率方程为：其中图5-18表示相应的功率图。二、转矩方程和电磁转矩转矩方程电磁转矩例题返回1.试验目的:确定电动机的激磁参数、铁耗和机械损耗。一、空载试验5.6感应电动机参数的测定空载特性曲线2.铁耗和机械损耗分离返回参数计算激磁电阻空载电抗激磁电抗短路特性二、堵转试验1.试验目的：确定感应电动机的漏阻抗