2019感应电动机的运行原理ppt课件.ppt

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1、第10章感应电动机的运行原理10.1主磁通和漏磁通10.1.1主磁通10.1.2漏磁通图10-1定子漏磁通(a)槽漏磁通(b)端部漏磁通10.2转子静止时感应电动机的运行10.2.1电动势平衡方程式设各相量正方向的规定与变压器相同，则定子和转子的电动势平衡方程式如下：式中R1、x1σ——定子绕组的电阻和漏电抗；R2、x2σ——转子绕组的电阻和漏电抗。(10-1)(10-2)图10-2转子静止时的定转子电路示意图10.2.2磁动势平衡方程式当转子有电流时，定子电流应包含两个分量，即相应地由定子电流产生的磁动势也包含两个分量，

2、即(10-3)(10-4)其中，F0用以产生基波磁通Φ1，F1L为负载分量，用以抵消转子磁动势去磁作用，它与转子磁动势的大小相等，方向相反，即一般说来，定子绕组与转子绕组必须有相同的极数，但可有不同的相数。设定子绕组的相数为m1,转子绕组的相数为m2，则F1、F2、F0的幅值分别为：(10-5)代入式(10-4)和式(10-5)，经整理得：(10-6)(10-7)(10-8)(10-9)10.2.3转子绕组的折算（1）电流的折算根据折算前后转子磁动势应保持不变为条件，即应满足：由此可求得折算后的转子电流：(10-10)(

3、10-11)式中称为感应电机的电流变比。（2）电动势的折算根据折算前后转子视在功率保持不变为条件，即应满足：由此可求得折算后的转子电动势：(10-12)(10-13)式中称为感应电机的电动势变比。（3）阻抗的折算根据折算前后转子上的铜耗保持不变为条件，即应满足：由此可求得折算后的转子电阻(10-14)(10-15)式中称为感应电机的阻抗变比。根据折算前后转子功率因数保持不变为条件，即应满足：由此可求得折算后的转子漏抗：(10-16)(10-17)折算后感应电机的基本方程式为：式中Rm——反映铁耗的等效电阻，称为激磁电阻

4、；(10-18)xm——反映主磁路磁导的电抗，称为激磁电抗；Zm=(Rm+jxm)——激磁阻抗。图10-3转子静止时，感应电机的T形等效电路10.2.4等效电路10.3转子旋转时感应电动机的运行10.3.1转子转动后对转子各物理量的影响设转子的转速为n，气隙旋转磁场与转子的相对速度为n1-n，故转子电动势和电流的频率为：转子转动后，由转子电流所产生的转子基(10-19)波旋转磁动势相对于转子的转速为：因为转子自身以转速n旋转，故转子基波旋转磁动势相对于定子的转速为：10.3.2转子转动后的电动势平衡方程式令E2s表示转动后

5、的电动势，x2σs表示转动后的漏抗，则(10-20)(10-21)式中E2、x2σ分别为转子静止时的转子电动势和漏抗。从而得到转子转动后的定、转子电动势平衡方程式：(10-22)(10-23)(10-24)10.3.3频率折算由式（10-24）第二式求得将上式分子分母同除以s，其值不变。即有：(10-25)(10-26)式(10.26)表示频率折算后的等效转子。转子电动势为E2，转子频率为f1，转轴上不输出机械功率，但转子回路的电阻变成了。我们把分解为两项：(10-27)图10-4转子转动后的感应电动机定、转子电路图(a)

6、转动时的电路(b)频率折算后的电路10.3.4等效电路经频率折算后的转子电动势、电流和阻抗还应按10.2节所述方法进行绕组折算。现把频率和绕组折算后的基本方程式汇总如下：(10-28)图10.5感应电机T形等效电路图10.3.5等效电路的简化(10-29)(10-30)图10.6求转子电流的实用等效电路(10-31)(10-32)(10-33)复数系数c1可变成实数(10-34)图10-7求定子电流的较准确Г形等效电路图10-8感应电动机的简化Г形等效电路图10-9感应电动机的相量图10.3.6相量图10.4感应电动机参数

7、的测定10.4.1空载试验图10.10感应电动机的空载特性图10.11平方法分离机械损耗感应电动机空载时s很小，转子电流很小，转子铜耗pCu2可忽略，输入功率全消耗在定子铜耗、铁耗pFe和机械损耗pmec上。即：从p0中扣除定子铜耗后得：(10-36)(10-37)空载试验时，由于s≈0,I2≈0，转子可认为是开路，其等效电路如图10-12所示。由图10-12可见，当相电压U1=U1N时，定子的空载总电抗x0为：于是激磁电抗xm为：(10-38)(10-39)式中定子漏电抗x1σ可由堵转试验测得。而激磁电阻Rm可由下式求得

8、：10.4.2堵转试验当短路电流为I1N时，定子短路电压为(15~25)%U1N。由于电压很低，这时的铁耗较小，可以认为pk≈pCu1+pCu2，即短路损耗(10-40)图10-12电动机空载时的等效电路完全消耗在定、转子绕组铜耗上。故(10-41)(10-42)对于大、中型感应电动机，一般Zm>>Z2