第9章三相异步电动机的基本理论ppt课件.ppt

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1、[内容]9.3三相异步电动机的折算、等效电路和相量图9.1三相异步电动机的空载运行9.2三相异步电动机的负载运行9.4三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式9.5三相异步电动机的电磁转矩9.6三相异步电动机的参数测定●掌握异步电动机空载和负载时的电磁关系。●掌握转子频率折算和绕组折算的原则、物理本质和折算关系。●掌握异步电动机的等效电路及各参数的物理意义。●掌握异步电动机的功率平衡关系、电磁功率和总机械功率的物理意义。●掌握功率和损耗计算式，电磁功率、转子铜耗、总机械功率之间关系。●掌握转矩平衡关系、转矩特性、电压与转子电阻对转矩特性的影响。●掌握异步电动机的参数测定方法。[要求]9.1

2、三相异步电动机的空载运行空载运行：定子接三相电源，转轴不带机械负载。一、空载运行时的电磁关系1．主磁通和漏磁通(1)主磁通来源：定子路径：定子铁心－气隙－转子铁心－气隙－定子铁心作用：同时交链定、转子绕组，在定、转子绕组中感应电动势。转子电动势产生转子电流，与定子磁场作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，将电能转换成机械能输出。主磁通起能量传递与转换的媒介作用。槽漏磁通端部漏磁通（2）漏磁通漏磁通仅在自身绕组(定子绕组或转子绕组)上产生漏电动势，起电抗压降作用，不起能量传递与转换作用。槽部漏磁通端部漏磁通谐波漏磁通绕组电流还产生一部分漏磁通:谐波漏磁通：由谐波磁动势产生，谐波磁通对转子并不产

3、生有效转矩，属于漏磁通。2．空载运行时的电磁关系3．空载电流与空载磁动势（旋转）（1）空载电流：有功分量，用来供给铁损耗。无功分量，用来产生主磁通。即空载电流基本上为一无功性质的电流。异步机：（主磁路存在气隙，磁阻大）变压器：（主磁路均为铁心，磁阻小）二、空载运行时的电压方程式和等效电路各参数性质与变压器相同，但由于异步电机有气隙，故励磁阻抗比变压器要小，而漏电抗比变压器要大。幅值：定子一相电压方程与变压器类似（2）空载磁动势：空载磁动势是定子三相空载电流产生的基波旋转磁动势，主要用来产生主磁通，称为励磁磁动势。故转子不产生磁动势。空载时定子一相绕组等效电路9.2三相异步电动机的负载运

4、行负载运行：定子接三相电源，转轴带上机械负载。一、负载运行时的电磁关系负载后同方向同转速旋转，共同产生主磁通:电磁关系与变压器类似二、转子绕组各电磁量的特点1．转子感应电动势的频率转子频率与转差率成正比，与转子的转速有关额定运行：s=0.01～0.06，f2=0.5～3Hz。2．转子感应电动势的大小（转动时）（不转时）3．转子绕组的漏电抗（转动时）（不转时）转子量f2转差率s（转速n）有关，故s是异步电动机的一个可见:均与重要参数。起动瞬间：n=0，s=1，f2=fl=50Hz；空载运行：n≈n1，s≈0，f2≈0；4．转子磁动势的性质（1）F2是一个旋转磁动势。幅值为：（2）F2与F

5、1转向相同因为F2转向与转子电流相序一致，转子电流相序与定子旋转磁场方向一致。转子多相对称绕组流过多相对称感应电流，将产生基波旋转磁动势。（3）F2与F1转速相同F1相对于定子的转速为：F2相对于转子的转速为：F2相对于定子的转速为：可见，无论转子转速怎样变化，定、转子磁动势总是以同速、同向在空间旋转，两者在空间保持相对静止。三、负载时的磁动势平衡方程式因为U1不变，基本不变:得励磁分量用来产生主磁通。负载分量用来抵消F2对主磁通的影响。电流变比：定子电流负载分量：气隙主磁通空载时仅由定子励磁磁动势单独产生。负载时由定、转子磁动势、共同产生。用电流表示四、负载时的电压方程式和等效电路1

6、．定子电压方程式2．转子电压方程式3．定、转子等效电路描述异步电动机运行的一组方程注意：定、转子电路的频率、相数、绕组的有效匝数不同。若将方程3，4体现在电路中，则可得到等效电路，为此需要对转子进行频率和绕组折算。由方程1，2可得定、转子电路：9.3三相异步电动机的折算、等效电路和相量图一、折算问题的提出和折算的原则1．折算问题的提出定、转子电路是有磁耦合的两个分离的电路,定、转子电路的频率不等、绕组不同（相数、匝数、绕组系数不同）。为了得到一个整体的等效电路，必须对转子进行频率和绕组折算。2．折算原则折算前后应保持转子产生的电磁效应不变（1）保持转子磁动势不变；（2）保持转子电路的功

7、率和损耗不变。二、转子折算1．转子频率折算目的:使转子频率与定子频率相等，即f2=f1实质：把旋转的转子等效成静止的转子。原则：保持F2大小和性质不变，即F2的转速、转向、幅值、相位都保持不变。因为，无论转子是旋转还是静止，F2转速和转向不发生变化。所以，只要保持F2的幅值和相位不变即可，即保持大小和相位不变即可。分子分母同除以S(各量频率为f2)(各量频率为f1)频率折算(转子旋转)(转子静止)等效成转子每相电阻为R2、以转差率s旋转的异步电