交流调速第7章.ppt

第 七 章　三相异步电机的工作原理　 第七章 三相异步电机的工作原理 异步电动机的结构、原理和额定值 三相异步电机转子开路时的电磁关系 三相异步电机转子堵转时的电磁关系 转子转动后的异步电动机的电磁关系 三相异步电动机的功率和转矩 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的工作特性 三相异步电动机的参数测定 二、异步电动机的主要用途 异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高等。 缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，功率因数总是小于１。 （1）按定子相数分有 ① 单相异步电动机； ② 两相异步电动机；③ 三相异步电动机。 （2）按转子结构分有 ① 绕线式异步电动机；② 鼠笼式异步电动机。 后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 如何根据电机的铭牌进行定子的接线？ 4）瞬间位置 b.转子堵转时的电磁关系 4）瞬间位置 2. 磁势平衡 二、转子堵转时电磁物理过程 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 三、电动势平衡方程式 转子不动时的定、转子电路图 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 四、磁动势平衡方程式 由定子的电动势平衡方程式可知： 　　当电源电压不变时，气隙中的主磁通也基本不变，因此定、转子的合成磁动势也基本不变，与转子绕组开路时定子绕组的磁动势相等。 转子绕组的漏阻抗。 为转子绕组的漏抗 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 各磁动势分别为： 由磁动势平衡方程式可得： 为定子磁动势中的励磁分量 为定子磁动势中的负载分量 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 为异步电机的电流比 用电流形式表示的磁动势平衡方程式为 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 五、转子绕组的折算 　 　　 1、折算的定义 将转子绕组用一个与定子绕组具有相同相数、相同的匝数和相同的绕组系数的等效绕组来代替。 2、折算原则 　　 折算前后磁动势不变，功率、损耗不变。 3、方法 a）电流的折算 折算前后磁动势不变 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 经过绕组折算后的磁动势平衡方程式为： b)电动势的折算 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 c)阻抗的折算 折算前后功率、损耗不变 同理，漏抗的折算为： 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 总结： 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 六、折算后的基本方程式 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 绕组折算后的定、转子电路图 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 根据基本方程式可得转子静止时的等效电路为如下： 七、转子静止时的T型等效电路 7.3　三相异步电机转子堵转时的电磁关系 一、转子绕组的电动势和电流 　　转子以转速n旋转时旋转磁场相对于转子的转速为： ，转子绕组中的感应电动势和电流的频率为： 转子旋转时的感应电动势和漏抗分别为： 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 二、定、转子磁动势仍然相对静止 定子电流的频率为　，定子磁动势的转速为 转子的转速为n，转子电流的频率为　，则转子磁动势的相对于转子的转速为： 转子相对于定子的转速为 则转子磁动势相对转速为： 因此，当转子旋转时，定、转子磁动势仍然相对静止。 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 三、转子旋转时电磁物理过程 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 四、频率折算 用静止的转子代替旋转的转子使定、转子电路的频率相等。 折算原则：折算前后磁动势的大小和相位不变。 　　如果要保持磁动势的大小和相位不变，必须保证折算前后电流的大小和相位不变。 折算前转子电流为： 等式右边分子、分母同除以s可得 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 折算前后转子电流的大小和相位 因此转子电流的大小和相位均未改变，磁动势不变。此时已经 变化了频率。 转子回路的电阻由　变为 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 五、等效电路 转子转动后定、转子的电路图以及经过频率折算以后的定、转子的电路图为： 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 由此可见,频率折算是用一个静止的电阻为 的等效转子去代替电阻为R2的实际旋转的转子,等效转子将与实际转子具有相同的转子磁通势. 转子转动时的定、转子电路图 经过频率折算后的的定、转子电路图 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 经过绕组折算后定、转子电路如下图所示(折算方法同转子静止) 7.4　转子转动后的异步电动机的电磁关系 经过频率折算、绕组折算后，异步电机的基本方程式为： 7.4　转子转动后的异步