第五章感应电机的稳态分析ppt课件.ppt

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1、第五章感应电机的稳态分析第一节感应电机的结构与运行状态第二节三相感应电动机的磁动势和磁场第三节三相感应电动机的电压方程和等效电路第四节感应电动机的功率方程和转矩方程第五节感应电动机的参数测定第六节感应电动机的转矩—转差率曲线第七节感应电动机的工作特性第八节感应电动机的启动第九节感应电动机的调速第十节单相感应电动机第一节感应电机的结构与运行状态复习三相感应电动机的工作原理1、基本组成定子：定子铁心和定子绕组——交流绕转子：转子铁心和转子绕组（自成闭合回路）2、工作原理（1）对称定子绕组外加对称三相交流电压，定子绕组内有对称三相交流电流，它们联合产生旋转磁

2、场（2）转子导条切割定子旋转磁场将感应电势，从而在闭合的导条中产生电流，则转子导条将受到电磁力的作用，并且形成电磁转矩，使转子顺旋转磁场的方向旋转,若转子轴上有负载，电动机将输出机械功率。感应电机的转速永远小于同步转速。故又称为异步机。一、感应电机的结构：定子转子气隙。(一)定子：定子铁芯、定子绕组和机座。1、定子铁芯：主磁路的一部分由0.5mm厚的硅钢片迭压而成2、定子绕组：交流绕组，定子电路由许多线圈按一定规律连接而成3、机座：固定和支撑定子铁芯。(二)转子：转子铁芯、转子绕组和转轴1、转子铁芯：主磁路的一部分由0.5mm厚的硅钢片迭压而成。2、转

3、子绕组：分为鼠笼式和绕线式。1)鼠笼式：一般采用铸铝转子或铜条转子。(斜槽）2)绕线式：是对称三相绕组，接成星形，并接到转轴上三个集电环上，再通过电刷与外电路接通。(三)气隙：中小型电机一般为0.2~2mm，它与电机性能关系极大。1、气隙大――磁阻大――产生同样大小磁场需要较大的励磁电流――使电机的功率因数降低。2、气隙小――装配困难和运转不安全。结论：应综合考虑。二、感应电机的转差率与运行状态：1、转差率：同步转速与转子转速n之差与同步转速的比值，即2、转差率的计算：例：某台感应电动机额定转速为1440r/s，求额定转差率？（工频）解：异步电动机的额

4、定转速近似等于同步速，则极对数123456同步速3000150010007506005003、三种运行状态：（1）电动状态：（2）发电状态：（3）制动状态：1、额定功率：轴上输出的机械功率。千瓦。2、额定电压：定子绕组的线电压，伏。3、额定电流：电机在额定电压和功率下，定子绕组中流过的线电流，安。4、额定频率：50赫。5、额定转速：电机在额定电压、频率和功率下的转速，转/分。还有绕组的相数与接法，绝缘等级及允许温升等；对绕线式转子，还标明转子的额定电势及额定电流。三、感应电动机的额定值接线四、鼠笼式转子绕组分析1．相数：m2=z2/p2．绕组系数：N2

5、=1/2kw2=13．极数：p2=p第二节三相感应电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3、定子漏磁通和漏抗二、负载运行时的磁动势和磁场1、转子磁动势2、磁动势平衡一、空载运行时的磁动势和磁场1、空载运行时的磁动势结论：空载运行时，定子磁动势基本为激磁磁动势；定子电流近似等于激磁电流。2、主磁通和激磁阻抗与变压器类似，主磁通感应的电势与产生主磁通的激磁电流的关系为：物理意义：激磁阻抗是表征铁心磁化特性和铁耗的一个综合参数。激磁电阻是表征铁心损耗的一个等效电阻；激磁电抗是表征主磁路的等效电抗，且3、定子漏

6、磁通和漏抗（1）漏磁通的分类：槽漏磁通端部漏磁通谐波漏磁通（2）谐波漏磁通的分析：高次谐波磁场对转子的作用与基波不同（因其与转子的相对运动与基波不同）但高次谐波磁场在定子绕组中感应电势的频率为：与漏磁通作用相同，因此将谐波磁场归为漏磁（3）漏磁通与漏电抗与变压器相同，漏磁通所感应的电势可写为：且漏电抗的物理意义：它是定子三相电流联合产生的漏磁场在定子一相电路中引起的电抗。二、负载运行时的磁动势和磁场1、转子磁动势设转子转速为n，则定子旋转磁场切割转子的速度为：；此时转子感应电势和电流的频率为：则转子电流建立的旋转磁动势的转速为：相对于谁？旋转的转子？静

7、止的定子？结论：无论转子实际转速为多少，转子磁动势和定子磁动势在空间始终保持相对静止。转子磁动势相对于定子的转速为：与变压器相似，感应电动机负载时，主磁通是由定、转子磁动势共同产生的，则有2、磁动势平衡或其中负载运行时的电磁物理过程*注意：电路各量为一相的，磁路各量为三相的；定子各量为工频，转子各量为转差频率。第三节三相感应电动机的电压方程和等效电路一、电压方程1、定子电压方程2、转子电压方程二、等效电路1、频率折算2、绕组折算3、等效电路空载时的电磁关系负载运行时的电磁物理过程*注意：电路各量为一相的，磁路各量为三相的；定子各量为工频，转子各量为转差

8、频率。负载运行时的电磁物理过程一、电压方程1、定子电压方程2、转子电压方程转子感应电势和电流的