7-3三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系.ppt

1、7.3 三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系,7.3.1 磁動勢與磁通 7.3.2 定、轉(zhuǎn)子回路方程 7.3.3 轉(zhuǎn)子繞組的折合 7.3.4 基本方程式、等效電路和相量圖,上一頁,下一頁,返回,退出,7.3 三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系,7.3.1 磁通勢與磁通 1磁通勢 定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)，各量的正方向標(biāo)在圖7.15中。 既然轉(zhuǎn)子繞組自己短路，它的線電壓為零，由于對稱，相電壓也為零。轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢并不為零，于是在轉(zhuǎn)子三相繞組里產(chǎn)生三相對稱電流，每相電流的有效值用 表示。這種情況與變壓器副邊短路情況相類似。,上一頁,下一頁,返回,圖7.15 轉(zhuǎn)子短路并堵轉(zhuǎn)的三相異步電動機,上

2、一頁,下一頁,返回,在三相對稱的轉(zhuǎn)子繞組里流過三相對稱電流時，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁動勢的特點： （l）幅值 （2）轉(zhuǎn)向 假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密逆時針方向旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動勢及產(chǎn)生電流的相序為 ，則磁動勢也是逆時針方向旋轉(zhuǎn)的，即從十 轉(zhuǎn)到十 ，再轉(zhuǎn)到十 。,上一頁,下一頁,返回,（3）轉(zhuǎn)速：相對于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn)子電流的頻率 。用角頻率表示時，為 （4）瞬間位置 同樣把轉(zhuǎn)子電流 理解為轉(zhuǎn)子邊 相繞組里的電流。當(dāng) 達正最大值時，即在十j軸上，那時轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢 應(yīng)轉(zhuǎn)到 相繞組的軸線處，即十 軸上?？梢?，畫時空向量圖時，應(yīng)該使磁動勢與 重合,上一頁,下一頁,返回,轉(zhuǎn)于繞組短路的三相異步電機，作

3、用在磁路上的磁動勢有兩個：一為定子旋轉(zhuǎn)磁動勢；一為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢。由于它們的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)速又相等，只是一前一后地旋轉(zhuǎn)著，稱它們?yōu)橥叫D(zhuǎn)。 把它們按向量的關(guān)系加起來，得到合成的磁動勢仍用 表示。即,上一頁,下一頁,返回,圖7.16 轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的相量圖,上一頁,下一頁,返回,這個合成的旋轉(zhuǎn)磁動勢 ，才是產(chǎn)生氣隙每極主磁通 的磁動勢。主磁通 在定、轉(zhuǎn)子相繞組里感應(yīng)電動勢 和 。 2.漏磁通 定子電流產(chǎn)生的漏磁通，表現(xiàn)的漏電抗仍為 ，由于漏磁路是線性的， 為常數(shù)。 轉(zhuǎn)子繞組中有電流時,也要產(chǎn)生漏磁通，表現(xiàn)的電抗為 。,上一頁,下一頁,返回,圖7.17 漏磁通,上一頁,下一頁,返回,一般情況下，轉(zhuǎn)

4、子漏電抗也是一個常數(shù)。只有當(dāng)定、轉(zhuǎn)子電流非常大時，例如直接起動異步電動機，由于起動電流很大（約為額定電流的47倍；），這時定、轉(zhuǎn)子的漏磁路也會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，使定、轉(zhuǎn)子漏電抗數(shù)值變小。 變壓器中的主磁通是脈振磁通，1是它的最大振幅。 在異步電動機中，氣隙里主磁通的卻是旋轉(zhuǎn)磁通。,返回,7.3.2 定、轉(zhuǎn)子回路方程 當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組里有電流時，在轉(zhuǎn)子繞組每相電阻上的壓降為 ， 在每相漏電抗上的壓降為 。 根據(jù)給定的正方向，得轉(zhuǎn)子繞組一相的回路電壓方程式,上一頁,下一頁,返回,轉(zhuǎn)子相電流為 式中 是轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角 、 、 等的頻率都是 ，即與定子同頻率。,上一頁,下一頁,返回,根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁動勢

5、合成關(guān)系，有 改寫成 這就可以認為定子旋轉(zhuǎn)磁動勢里包含著兩個分量：一個分量是大小等于 ，而方向與 相反，用 表示。它的作用是抵消轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢 對主磁通的影響；另一個分量就是勵磁磁動勢 。它是用來產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁密 的 。,上一頁,下一頁,返回,定子回路的電壓方程式為 例題7-2 7.3.3 轉(zhuǎn)子繞組的折合 從定子邊看轉(zhuǎn)子只有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢起作用，只要維持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小、相位不變，至于轉(zhuǎn)子邊的電動勢、電流以及每相串聯(lián)有效匝數(shù)是多少都無關(guān)緊要。,上一頁,下一頁,返回,上一頁,設(shè)想把實際電動機的轉(zhuǎn)子抽出，換上一個新轉(zhuǎn)子，它的相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)都分別和定子的一樣（也是

6、三相、 、 ） 在新?lián)Q的轉(zhuǎn)子中，每相的感應(yīng)電動勢為 、電流為 ，轉(zhuǎn)子漏阻抗為 雖然換成了新轉(zhuǎn)子，但轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢并沒有改變，所以對定子邊的影響不變，這就是進行折合的依據(jù) 。,上一頁,下一頁,返回,根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁通勢的關(guān)系 可以寫成 令,上一頁,下一頁,返回,可得 簡化為 可以得到 式中 稱為電流變比,上一頁,下一頁,返回,轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式變?yōu)?與 的關(guān)系為 折合后轉(zhuǎn)子漏阻抗與折合前轉(zhuǎn)子漏阻抗的關(guān)系為,上一頁,下一頁,返回,阻抗角 折合前后的功率、無功功率關(guān)系不變,上一頁,返回,7.3.4 基本方程式、等值電路和相量圖 異步電動機進行折合后，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)子短路時的五個基本方程式列寫如下：,上

7、一頁,下一頁,返回,圖7-18 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時的等值電路,上一頁,下一頁,返回,圖7-19 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時的向量圖,上一頁,下一頁,返回,異步電動機定、轉(zhuǎn)子的漏阻抗標(biāo)么值都是比較小的，如果在它的定子繞組加上額定電壓，這時定、轉(zhuǎn)子的電流都很大，大約是額定電流的47倍。 如果使電動機長期工作在這種狀態(tài)，則有可能將電機燒壞。 有時為了測量異步電動機的參數(shù)，采用轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)實驗。為了不使電動機定轉(zhuǎn)子過電流，必須把加在定子繞組上的電壓降低，以限制定、轉(zhuǎn)子繞組中的電流。,上一頁,返回,例題,例題7-3,一臺繞線式異步電動機，當(dāng)定子加額定電壓而轉(zhuǎn)子開路時，滑環(huán)上電壓為260V，轉(zhuǎn)子繞組為Y接法，不轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子每相漏阻抗為0.06+j0.2（設(shè)定子每相漏阻抗Z1=Z2）。 定子加額定電壓，求轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子相電流 當(dāng)轉(zhuǎn)子