第20講三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系

第19講三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系（1）轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的電磁關(guān)系（2）轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時(shí)的電磁關(guān)系主要方法：（1）相（矢）量圖（2）電壓方程式（3）等效電路

第二節(jié)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的電磁關(guān)系一臺(tái)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，定轉(zhuǎn)子都是Y接，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路。一、規(guī)定正方向規(guī)定正方向如圖：

磁密、磁通和磁通勢(shì)都是從定子出來(lái)進(jìn)入轉(zhuǎn)子為正方向；而且把定、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)軸的縱軸選在A相繞組的軸線處。

A1和A2是定、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)軸，可以重疊在一起。

一、規(guī)定正方向規(guī)定正方向如圖：

定轉(zhuǎn)子三相繞組的連接方式和正方向在兩個(gè)圖中是一致的。1、勵(lì)磁磁通勢(shì)當(dāng)定子繞組接到對(duì)稱三相對(duì)稱電源上時(shí)，定子繞組就會(huì)有三相對(duì)稱電流，有效值分別用I0A、I0B、I0C。為了分析方便，用I0表示。從而產(chǎn)生合成旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)，用表示。勵(lì)磁電流、勵(lì)磁磁通勢(shì)以及定轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢(shì)矢量圖如圖所示。二、磁通和磁通勢(shì)（a）定轉(zhuǎn)子時(shí)間坐標(biāo)（b）定轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)（a）定轉(zhuǎn)子相-矢量圖勵(lì)磁磁勢(shì)F0特點(diǎn)如下：（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：如果電流相序?yàn)锳1→B1→C1，磁通勢(shì)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?A1→+B1→+C1

（a）定轉(zhuǎn)子時(shí)間坐標(biāo)（b）定轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)（c）定轉(zhuǎn)子相-矢量圖二、磁通和磁通勢(shì)（3）轉(zhuǎn)速：相對(duì)定子繞組的角頻率：（4）瞬間位置：定子A1相電流再過(guò)90°時(shí)間電角度就轉(zhuǎn)到+J軸上，三相合成磁通勢(shì)就相應(yīng)經(jīng)過(guò)90°空間電角度到達(dá)+A1軸上。由于轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路，沒(méi)有電流，因此磁路中只有定子繞組產(chǎn)生的定子磁通勢(shì)，因此稱為勵(lì)磁磁通勢(shì),電流稱為勵(lì)磁電流。二、磁通和磁通勢(shì)2、主磁通和定子漏磁通主磁通：通過(guò)氣隙同時(shí)鉸鏈著定轉(zhuǎn)子兩個(gè)繞組的磁通。定子漏磁通：不鉸鏈轉(zhuǎn)子繞組而只鉸鏈定子繞組的磁通，分為槽部漏磁通和端部漏磁通。二、磁通和磁通勢(shì)氣隙中每極主磁通為：氣隙中旋轉(zhuǎn)的主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值分別為：電壓變比：定子、轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)之比ke三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)四、勵(lì)磁電流由于氣隙磁密與定子、轉(zhuǎn)子都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此在定子轉(zhuǎn)子鐵心中有鐵損耗。勵(lì)磁電流可分為兩部分：有功分量I0a，產(chǎn)生鐵損耗；無(wú)功分量I0r，建立磁通勢(shì)，產(chǎn)生磁通。因此，考慮鐵損耗的勵(lì)磁電流、磁通勢(shì)以及繞組電動(dòng)勢(shì)的時(shí)空相矢量圖如圖。五、電壓方程式定子漏電動(dòng)勢(shì)：定子繞組漏磁通在定子繞組里感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)，用表示。同樣可以改寫為：因此按照第一節(jié)規(guī)定的正方向，定子一相回路的電壓方程式為：六、等效電路

定子繞組的電動(dòng)勢(shì)可以表示成勵(lì)磁電流在勵(lì)磁阻抗的壓降，因此可以寫成：于是可以得到定子一相電壓平衡方程式：轉(zhuǎn)子回路電壓方程式：其等效電路如右圖。電磁關(guān)系為：

主要內(nèi)容

轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時(shí)—磁通和磁通勢(shì)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時(shí)—定轉(zhuǎn)子回路方程轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時(shí)—轉(zhuǎn)子繞組的折合轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時(shí)—基本方程式、等效電路第三節(jié)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系1、磁通勢(shì)如圖為一臺(tái)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，定轉(zhuǎn)子都是Y接，轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。各有關(guān)物理量的正方向如圖。轉(zhuǎn)子繞組短路，線電壓為零，相電壓也為零，但電動(dòng)勢(shì)不為零。因此在轉(zhuǎn)子繞組中有電流I2。在轉(zhuǎn)子繞組中的電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)為，其特點(diǎn)如下：一、磁通勢(shì)和磁通（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流相序?yàn)锳2→B2→C2，磁通勢(shì)的方向?yàn)?A2→+B2→+C2（3）轉(zhuǎn)速：相對(duì)轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速，因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流的頻率f2=f1，用角頻率表示（4）瞬間位置：當(dāng)電流達(dá)到最大值時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)就應(yīng)在+A2軸上。

由于轉(zhuǎn)子繞組堵轉(zhuǎn)，定子電流用表示，產(chǎn)生氣隙磁通勢(shì)也稱定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。

一、磁通和磁通勢(shì)（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：逆時(shí)針?lè)较颍?）轉(zhuǎn)速：相對(duì)定子繞組的角頻率（4）瞬間位置：當(dāng)定子A1相電流達(dá)到最大值時(shí)，應(yīng)在+A1相繞組的軸線上。轉(zhuǎn)子繞組短路的三相異步電機(jī)，作用在磁路上的磁通勢(shì)由兩個(gè)：和，他們的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)速相等，只是一前一后，稱為同步旋轉(zhuǎn)。其合成磁通勢(shì)為：此合成磁通勢(shì)產(chǎn)生每極主磁通的磁通勢(shì)，從而在定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和。一、磁通和磁通勢(shì)2、漏磁通（如圖7.17）定子電流漏磁通，其電抗用表示，且為常數(shù)。轉(zhuǎn)子電流漏磁通：其電抗用表示，一般情況下為常數(shù)。

一、磁通和磁通勢(shì)當(dāng)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路電壓方程式為：轉(zhuǎn)子相電流為：為轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角。定轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的關(guān)系為：定子回路電壓方程：二、定、轉(zhuǎn)子回路方程三、轉(zhuǎn)子繞組的折合

異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間只有磁路聯(lián)系，沒(méi)有電路聯(lián)系。從定子邊看轉(zhuǎn)子只有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)和定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)起作用，只要保持轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的大小和相位不變，其它轉(zhuǎn)子參數(shù)無(wú)關(guān)緊要。根據(jù)這個(gè)設(shè)想，把實(shí)際轉(zhuǎn)子抽出，換上一個(gè)相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)和定子一樣的轉(zhuǎn)子，但新的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通勢(shì)應(yīng)該和原來(lái)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通勢(shì)相同，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流、轉(zhuǎn)子漏阻抗分別為：根據(jù)定轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的關(guān)系：可以改寫為：三、轉(zhuǎn)子繞組的折合令：由此可得：簡(jiǎn)化為：新轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電流和原轉(zhuǎn)子電流之間的關(guān)系為：其中：稱為電流比。三、轉(zhuǎn)子繞組的折合

以上把異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的實(shí)際相數(shù)m2，匝數(shù)N2和繞組系數(shù)kdp2看成和定子的相數(shù)3、匝數(shù)N1和繞組系數(shù)kdp1完全一樣的方法，稱為轉(zhuǎn)子繞組向定子折算。折合以后的轉(zhuǎn)子