三相交流電動機(jī)的工作原理

1、第4章 三相異步電動機(jī)4.1 三相異步電動機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2 交流電機(jī)的繞組4.3 交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動勢4.4 交流電機(jī)繞組的磁動勢4.5 三相異步電動機(jī)的空載運行4.6 三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖.4.8三相異步電動機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡 三相異步電機(jī)主要用作電動機(jī)，拖動各種生產(chǎn)機(jī)械。結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用和維護(hù)方便，運行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應(yīng)用。但是，功率因數(shù)低、起動和調(diào)速性能差。第4章 三相異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子部分：1、定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成導(dǎo)磁

2、部分。2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)導(dǎo)電部分。3、機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。二、轉(zhuǎn)子部分：1、轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。2、轉(zhuǎn)子繞組： 1）籠型轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個多相對稱短路繞組。2）繞線轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。三、氣隙：異步電動機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。第4章 三相異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.2三相異步電動機(jī)的基本工作原理一、基本工作原理1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動

3、勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。U2U1W2V1W1V21nn第4章 三相異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.2三相異步電動機(jī)的基本工作原理二、轉(zhuǎn)差率:)(111snnnnn為轉(zhuǎn)差率的比值稱和同步轉(zhuǎn)速之差轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速11nnns轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個基本物理量,它反映電機(jī)的各種運行情況.轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動時，; 1,0sn電機(jī)理想空載時，.0,1snn作為電動機(jī)，轉(zhuǎn)速在10n范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在01范圍內(nèi)變。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大

4、小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：1)1 (nsn正常運行時，轉(zhuǎn)差率一般在0.010.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步速。第4章 三相異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.2三相異步電動機(jī)的基本工作原理三、異步電機(jī)的三種運行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有三種運行狀態(tài)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動制動驅(qū)動電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對稱電源實現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動電動機(jī)狀態(tài)10nn0n1nn 10 s1s0s第4章 三相異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.3 型號和額定值一、型號例:第4章 三相

5、異步電動機(jī)4.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.3 型號和額定值額定值關(guān)系有：NNNNNIUPcos3)(VkVUN或額定電壓額定運行狀態(tài)時加在定子繞組上的線電壓.)(kWPN額定功率額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。)(AIN額定電流在額定運行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.min)/(rnN額定轉(zhuǎn)速額定運行時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速.NNf額定效率額定頻率額定功率因數(shù)Ncos二、額定值第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1 交流繞組的基本知識一、基本要求和分類從設(shè)計制造和運行性能方面對交流繞組的要求:1）三相繞組對稱；2）力求獲得最大的電動勢和磁動勢；3）繞組的電動勢和磁動勢的波形力

6、求接近正弦；4）節(jié)省用銅量；5）繞組的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度可靠，散熱條件好；6）工藝簡單、便于制造、安裝和檢修。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1 交流繞組的基本知識二、交流繞組的基本概念1、極距 兩個相鄰磁極軸線之間沿定子鐵心內(nèi)表面的距離。若定子的槽數(shù)為Z，磁極對數(shù)為p，則極距：pZ22、線圈節(jié)距y一個線圈的兩個有效邊之間所跨的距離稱為線圈的節(jié)距。.的繞組為整距繞組y.的繞組為整距繞組y3、電角度機(jī)械角度電角度 p第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1 交流繞組的基本知識二、交流繞組的基本概念4、槽距角 相鄰兩個槽之間的電角度。Zp03606、相帶 每個極面下的導(dǎo)體

7、平均分給各相，則每一相繞組在每個極面下所占的范圍，用電角度表示稱為相帶。 每一個極面下每相所占的槽數(shù)為5、每極每相槽數(shù)qpmZq2第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.2 三相單層繞組 單層繞組的每個槽內(nèi)只放一個線圈邊，電機(jī)的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式繞組。一、單層鏈?zhǔn)嚼@組 單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個外形如長鏈。 鏈?zhǔn)嚼@組的每個線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動機(jī)。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.2 三相單層繞組二、單層交叉式繞組 單層交

8、叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。 交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動機(jī)。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.2 三相單層繞組三、單層同心式繞組 同心式繞組由幾個幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。 同心式繞組端部連線較長，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動機(jī)。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.2 三相單層繞組綜上分析：1）單層繞組為整距繞組；電動勢波形不夠理想。2）單層繞組不適

9、宜于大、中型電機(jī)；3）單層繞組不存在線圈層間絕緣問題，不會在槽內(nèi)發(fā)生層間或相間絕緣擊穿故障；4）單層繞組線圈數(shù)等于槽數(shù)的一半，繞線和嵌線所費工時少、工藝簡單，廣泛應(yīng)用于10kW以下的異步電動機(jī)。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.3 三相雙層繞組 雙層繞組每個槽內(nèi)放上、下兩層線圈的有效邊，線圈的每一個有效邊放在某一槽的上層，另一個有效邊則放置在相隔為y 的另一槽的下層。雙層繞組分雙層疊繞組（如圖2a=1）和雙層波繞組（略）。第4章 三相異步電動機(jī)4.2交流電機(jī)的繞組4.2.3 三相雙層繞組 雙層繞組的特點：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)，也等于最大并聯(lián)支路數(shù)；3）每相

10、繞組的電動勢等于每條支路的電動勢。4）雙層繞組的節(jié)距可以改變，可以選擇合適的節(jié)距來改善電動勢或磁動勢的波形，技術(shù)性能優(yōu)于單層繞組。一般稍大容量的電機(jī)均采用雙層繞組。第4章 三相異步電動機(jī)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動勢4.3.1 線圈的感應(yīng)電動勢及短距系數(shù)一、一根導(dǎo)體的電動勢電動勢頻率:60pnf 電動勢大小:1122. 2fEc二、整距繞組的電動勢每個整距線匝的電動勢:1144. 4fEt每個整距線圈的電動勢:1)( 144. 4cyyfNE三、短距線圈的電動勢每個短距線匝的電動勢:11)( 144. 4ycyykfNE基波短距系數(shù):)90sin(0)( 1)( 11yEEkyyyyy第4章

11、三相異步電動機(jī)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動勢4.3.2 線圈組的感應(yīng)電動勢及分布系數(shù)一組線圈由q個線圈組成,若q個線圈為集中繞組時,各線圈電動勢大小相等、相位相同，線圈組電動勢為:11) 1( 144. 4ycqqkfqNE若q個線圈為分布繞組,放在q個槽內(nèi),各線圈電動勢大小相同,相位相差電角度,電動勢為:11111) 1( 144. 444. 4wcqycqqkfqNkkfqNE2sin2sin) 1( 1) 1( 11qqEEkqqqqq基波分布系數(shù)基波繞組系數(shù)：111qywkkk第4章 三相異步電動機(jī)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動勢4.3.3 一相繞組的基波感應(yīng)電動勢一繞組有2a條支路，一

12、條支路由若干個線圈組路串聯(lián)組成。一相繞組的基波電動勢為一條支路的基波電動勢11144. 4wpfNkE一、一相繞組的基波電動勢對單層繞組：apqNNc2對雙層繞組：apqNNc22第4章 三相異步電動機(jī)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動勢4.3.3 一相繞組的基波感應(yīng)電動勢二、短距繞組、分布繞組對電動勢波形的影響001pyE,k ,y時采用qypqykfNk、Eqq、kyk44. 42sin2sin)90sin(0.ky或盡可能小讓0對V次諧波：1.采用短距繞組例如改善電動勢波形的方法:2.采用分布繞組.kq盡可能小讓第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢一、整

13、距集中繞組的磁動勢一臺兩極氣隙均勻的交流電機(jī),一個整距繞組通入交流電流,線圈磁動勢在某瞬間的分布如圖,由全電流定律得:iNiHdlc忽略鐵心磁阻,磁動勢完全降落在兩個氣隙上.每個氣隙的磁動勢為:tFtINiNfcmccccsinsin2121空間分布為矩形波如圖,隨時間按正弦規(guī)律變化.變化頻率為電流頻率?？臻g位置不變而幅值和方向隨時間變化的磁動勢稱為脈動磁動勢脈動磁動勢。第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢一、整距集中繞組的磁動勢矩形波磁動勢可能分解為基波和一系列高次諧波:.cossin.3cossincossin),(31xtFxtFxtFtxfccc

14、c基波磁動勢為:cccccININF9 . 02241xtFtxfcccossin),(11基波磁動勢最大值為:整距繞組基波磁動勢在空間按余弦分布，幅值位于繞組軸線，空間每一點的磁動勢大小按正弦規(guī)律變化仍然為脈動磁動勢脈動磁動勢。第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢二、單相脈動磁動勢1、整距分布繞組的磁動勢cqycyqpIkkqNkFF11111)2(9 . 02每個繞組由q 個線圈串聯(lián)構(gòu)成，依次在定子圓周空間錯開槽距角,繞組的基波磁動勢為q個線圈基波磁動勢的空間矢量和：111qcqkqFF 2、一組雙層短距分布繞組的基波磁動勢雙層短距分布繞組的基波磁動

15、勢為兩個等效繞組基波磁動勢的相量和，用短距系數(shù)計及繞組短距的影響：第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢二、單相脈動磁動勢3、相繞組的磁動勢 每個極下的磁動勢和磁阻構(gòu)成一條分支磁路。若電機(jī)有p對磁極，就有p條并聯(lián)的對稱分支磁路，所以一相繞組的基波磁動勢就是該繞組在一對磁極下線圈所產(chǎn)生的基波磁動勢，若每相電流為Ip:xtIpNkxtFtxfpwppcossin9 . 0cossin),(111 單相繞組的磁動勢是在空間按余弦規(guī)律分布，幅值大小隨時間按正弦規(guī)律變化的脈動磁動勢脈動磁動勢。第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動

16、勢三、單相脈動磁動勢的分解即一個脈動磁動勢可以分解成兩個幅值大小相等的磁動勢。),(),()sin(21)sin(21cossin),(111111txftxfxtFxtFxtFtxfpppppp先分析)sin(21),(11xtFtxfpp取幅值點分析2xt;22,0 xt時; 0,2xt時;22,xt時x),(1txfp22第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢三、單相脈動磁動勢的分解綜上分析:。txfxtxfpp磁動勢稱為正向旋轉(zhuǎn)故軸正方向移動朝隨著時間推移),(,),() 1 (11。txfp勢幅值的一半的幅值為單相基波磁動),()2(1min)/

17、(60)/(22)/(2)3(1rpfsrpfpfnsmfdtdxv旋轉(zhuǎn)速度線速度為。xtxftxfpp的負(fù)方向只是旋轉(zhuǎn)方向是性質(zhì)基本一致的性質(zhì)與,),(),(11第4章 三相異步電動機(jī)4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢4.4.1 單相繞組的磁動勢三、單相脈動磁動勢的分解可見:(1)單相繞組的基波磁動勢為脈動,它可以分解為大小相等、轉(zhuǎn)速相同而轉(zhuǎn)身相反的兩個旋轉(zhuǎn)磁場。(2)反之,滿足上述性質(zhì)的兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢的合成即為脈動磁動勢.。,、FF(3)p1p1形旋轉(zhuǎn)磁動勢故稱這兩個磁動勢為圓其大小不變中由于在旋轉(zhuǎn)過程反向旋轉(zhuǎn)的磁動勢時正和用空間矢量第4章 三相異步電動機(jī)4.4.2 三相繞組基波合成磁動勢旋轉(zhuǎn)磁動

18、勢三相的合成磁動勢：4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢取U相繞組軸線位置作為空間坐標(biāo)原點、以相序的方向作為x的參考方向、U相電流為零時作為時間起點，則三相基波磁動勢為：)34sin(21)sin(21)32cos()32sin()34sin(21)sin(21)32cos()32sin()sin(21)sin(21cossin111111111111xtFxtFxtFfxtFxtFxtFfxtFxtFxtFfpppWpppVpppU)sin()sin(23),(111xtFxtFtxfp可見：三相合成磁動勢也是一個圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。 交流電機(jī)三相對稱繞組, 通入三相對稱電流，磁動勢是三相的

19、合成磁動勢。第4章 三相異步電動機(jī)4.4.2 三相繞組基波合成磁動勢旋轉(zhuǎn)磁動勢4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢為了分析旋轉(zhuǎn)磁動勢的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)三相對稱電流按余弦規(guī)律變化，U 相電流最大時為計時點，電流取首進(jìn)尾出為正，電流波形和各時刻旋轉(zhuǎn)磁動勢的位置如圖所示：U2U1W2V1W1V21n第4章 三相異步電動機(jī)4.4.2 三相繞組基波合成磁動勢旋轉(zhuǎn)磁動勢4.4交流電機(jī)繞組的磁動勢 總述，三相對稱繞組通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，其性質(zhì)為：1）幅值為單相磁動勢幅值的1.5倍。2）轉(zhuǎn)速為同步速：pfn6013）轉(zhuǎn)向：由電流相序決定，或者說由載有超前電流相轉(zhuǎn)向載有滯后相。4）當(dāng)某相電流達(dá)最大值時，旋轉(zhuǎn)磁

20、動勢幅值恰好在該相繞組的軸線位置上。 產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的條件：一是三相或多相對稱繞組；二是三相或多相對稱電流。兩個條件有一個不滿足，即產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。第4章 三相異步電動機(jī)4.5.1 空載運行時的電磁關(guān)系4.5三相異步電動機(jī)的空載運行一、主、漏磁通的分布 為了便于分析，根據(jù)磁通路徑和性質(zhì)不同，異步電動機(jī)的磁通分為主磁通和漏磁通。 主磁通同時交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，其路徑為：定子鐵心氣隙轉(zhuǎn)子鐵心氣隙定子鐵心。主磁通起傳遞能量的作用。 除了主磁通以外的磁通稱為漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次諧波磁通。漏磁通只起電抗壓降作用。第4章 三相異步電動機(jī)4.5.1 空載運行時的電磁關(guān)系4.5三相異

21、步電動機(jī)的空載運行二、空載電流和空載磁動勢 異步電動機(jī)空載運行時的定子電流稱為空載電流。.,:,0000arIII損耗的有功分量另一個是用來供給鐵心的無功分量主磁通一是用來產(chǎn)生由兩部分組成異步電動機(jī)空載電流與變壓器一樣:,00基波幅值為載磁動勢產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢為空三相空載電流FI011109 . 02IpkNmFw.000arIII:即. 000,22F，I，E，、于是乎為零轉(zhuǎn)子之間相對速度幾定接近同步速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高空載運行時.,00000rarIIIII即基本為一無功性質(zhì)電流所以由于第4章 三相異步電動機(jī)4.5.1 空載運行時的電磁關(guān)系4.5三相異步電動機(jī)的空載運行三、電磁關(guān)系10RI)(1

22、三相系統(tǒng)U)(0三相系統(tǒng)I)(0三相合成F1E011E02E4.5.2 空載運行時的電壓平衡方程一、感應(yīng)電動勢與變壓器一樣,主、漏磁通在定子繞組上感應(yīng)的電動勢分別為：0111144. 4wkNfjE101XI jE可見，異步電動機(jī)空載時的電磁關(guān)系與變壓器非常相似。第4章 三相異步電動機(jī)4.5.2 空載運行時的電壓平衡方程4.5三相異步電動機(jī)的空載運行二、電壓平衡方程與等效電路與變壓器一樣，根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出空載時定子每相電壓方程式：0111010110111IZEXI jRIERIEEU同樣也有：mmmZIjXRIE001)(根據(jù)上兩式，可以作出空載時等效電路。第4章 三相異步電動機(jī)

23、4.5.2 空載運行時的電壓平衡方程4.5三相異步電動機(jī)的空載運行二、電壓平衡方程與等效電路 盡管異步電動機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的：1）主磁場性質(zhì)不同：異步電動機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場，變壓器為脈動磁場.4）由于存在氣隙,異步電動機(jī)漏抗較變壓器的大.; 0, 0, 0, 0)22222IEIE變壓器異步電動機(jī)空載時%.10%2%,30%20%,)30為而變壓器的僅為異步電動機(jī)由于存在氣隙I5)異步電動機(jī)通常采用短距和分布繞組,計算時需考慮繞組系數(shù),變壓器則為整距集中繞組,可認(rèn)為繞組系數(shù)為1.第4章 三相異步電動機(jī)4.6.1 負(fù)載運行時的電磁關(guān)系4.6三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行11IR

24、11E22IR22E)(1三相系統(tǒng)U)(1三相系統(tǒng)I)(2多相系統(tǒng)I1F2F0F01EsE2第4章 三相異步電動機(jī)4.6.2 轉(zhuǎn)子繞組各電磁量4.6三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行一、轉(zhuǎn)子電動勢的頻率感應(yīng)電動勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對切割速度,故轉(zhuǎn)子電動勢的頻率為:111111260)(sfpnnnnnnnpf轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時,., 1, 012ffsn理想空載時,. 0, 0,21fsnn二、轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動勢轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電動勢:0222244. 4wskNfE轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電動勢:0221244. 4wkNfE二者關(guān)系為:22sEEs第4章 三相異步電動機(jī)4.6.2 轉(zhuǎn)子繞組各電磁量4.6三

25、相異步電動機(jī)的負(fù)載運行三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子漏電抗:2222LfXs二者關(guān)系:.22sXXs轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗:.22222jsXRjXRZss四、轉(zhuǎn)子繞組的電流轉(zhuǎn)子繞組為閉合繞組,則轉(zhuǎn)子電流為:222222222jsXREsjXREZEIssss轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子漏電抗:2222LfX當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時,轉(zhuǎn)差率增大,轉(zhuǎn)子電流也增大.第4章 三相異步電動機(jī)4.6.2 轉(zhuǎn)子繞組各電磁量4.6三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行五、轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)22222222222)(cossXRRXRR轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)差率增大時,轉(zhuǎn)子功率因數(shù)則減小.六、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢轉(zhuǎn)子繞組流過三相或

26、多相對稱電流時產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢.222229 .02IpkNmFw1)幅值2)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子電流相序與定子旋轉(zhuǎn)磁動勢方向相同,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢的方向與轉(zhuǎn)子電流相序一致.112)(nnnnnn轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢相對定子的速度為 可見,無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速怎樣變化,定、轉(zhuǎn)子磁動勢總是以同速、同向在空間旋轉(zhuǎn)，兩者在空間上總是保持相對靜止。第4章 三相異步電動機(jī)4.6.3 磁動勢平衡方程4.6三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行021FFF磁動勢的平衡方程為：可以改寫為：LFFFFF10201)(.,;,:2100主磁通的影響用來抵消轉(zhuǎn)子磁動勢對即它用平衡轉(zhuǎn)子磁動勢另一個是負(fù)載分量產(chǎn)生氣隙磁通它用來一個是勵磁磁動勢個分量定子旋轉(zhuǎn)磁

27、動勢包括兩表明FFFL寫成磁動勢幅值公式：0111222211119 .029 .029 .02IpkNmIpkNmIpkNmwww:222111有兩邊除以電流變比wwikNmkNmk 021IkIIi第4章 三相異步電動機(jī)4.6.4 電動勢平衡方程4.6三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行電動勢的平衡方程為：根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出定、轉(zhuǎn)子側(cè)電動勢平衡方程：111111111ZIEXI jRIEUssssZIEXI jRIE222222220:21ekEE之比稱為電動勢比與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時電動勢其中221121wwekNkNEEk第4章 三相異步電動機(jī)4.7.1 折算4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖

28、頻率折算就是用一個等效的轉(zhuǎn)子電路代替實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),而等效的轉(zhuǎn)子回路應(yīng)與定子電路有相同的頻率。一、頻率折算 在折算的過程中，電機(jī)的電磁效應(yīng)不變，因而有兩個條件：一個是保持轉(zhuǎn)子磁動勢不變；二是轉(zhuǎn)子回路的功率不變。轉(zhuǎn)子回路電流22222222222221RssjXREjsXREsjXREZEIssss.,1,22不變同時保持轉(zhuǎn)子磁動勢為定子頻率就可以將轉(zhuǎn)子頻率折算電阻在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)一個用一個不轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子并且可見FRss第4章 三相異步電動機(jī)4.7.1 折算4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖一、頻率折算。Rss，。阻總的機(jī)械功率的等效電即附加電阻是模擬總的機(jī)械功率和機(jī)械損耗與機(jī)械功率之該電阻

29、消耗的功率等效變原則根據(jù)能量守恒和功率不電阻附加但電路中多了一個電阻率輸出沒有機(jī)械損耗和機(jī)械功子靜止轉(zhuǎn)頻率折算后出機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸實際的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上有,1,2:, 1,2路的端電壓上的壓降看成是轉(zhuǎn)子回其電阻負(fù)載看成是異步電動機(jī)的可以把從等效電路角度Rss22222)(IjXREUs第4章 三相異步電動機(jī)4.7.1 折算4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖二、繞組折算。k、Nmk、Nmww同本相折算的方法與變壓器基組的實際轉(zhuǎn)子繞及取代等效轉(zhuǎn)子及繞組相同的定子繞組折算就是用一個和222111122EEkEeikII222222XkkXRkkReiei4.7.2 等效電路一、繞組后的基本方程1

30、11111XI jRIEU222222XI jRIEU021III12EE01)(IjXREmm2221RssIU第4章 三相異步電動機(jī)4.7.2 等效電路4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖二、T型等效電路和簡化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T型等效電路簡化等效電路第4章 三相異步電動機(jī)從等效電路分析可知:;, 0,1, 0,)2220電機(jī)相當(dāng)于開路總機(jī)械功率近似為零理想空載時IRsssnn;, 01, 1, 0,) 12短路狀態(tài)電機(jī)處于總機(jī)械功率為零電機(jī)不轉(zhuǎn)時Rsssn4.7.2 等效電路4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖二、T型等效電路和簡化等效電路3)三相異步電動機(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)滯后；4)附加電阻不能用電感或電容來代替。5)在等效電路中負(fù)載的變化是用轉(zhuǎn)差率s來體現(xiàn)的第4章 三相異步電動機(jī)4.7.3 相量圖4.7三相異步電動機(jī)的等效電路和相量圖 按照基本方程和等效電路可以作出異步電動機(jī)的相量圖。，、。UI后的因數(shù)總是滯所以異步電動機(jī)的功率率定的感性無功功電機(jī)需要從電源吸收一轉(zhuǎn)子的漏磁通氣隙中