电机与拖动第5章异步电机555.ppt

* 几种异步电机的典型运行情况 1、空载运行： n≈ns，s≈0， 转子相当于开路，定子中的电流Im在相位上滞后于外加电压U1 接近90o电角度，功率因数是滞后的，且很低 * 2、额定负载运行： sN≈5% 归算后的转子电路基本上是电阻性的，功率因数较高 定子电流中负载分量起主要作用，定子功率因数能达到0.8～0.85 定子漏阻抗压降影响不大，E1和相应的主磁通只比空载时略小 * 3、起动时的情况： 转子堵转时，n=0，s=1， 相当于电路短路状态，所以起动电流（即堵转电流）很大，功率因数也较低。 * 4、异步发电机运行： nsn∞，-∞s0， 相应的机械功率为负值，表示从转子轴上输入机械功率。每相输入功率分配如下： 转子机械功率=转子铜耗+传给定子的功率 * 5、电磁制动状态运行： 转子反旋转磁场方向旋转，s1， 产生的机械功率也为负值，表示从转子轴上输入机械功率。这时由定子传到转子的电磁功率以及轴上吸收的机械功率，都供给了转子的铜耗。 * [例5-1] 一台2p=4的三相异步电动机，数据如下： 定子绕组为三角形联结，试求额定负载时的定子电流、转子电流、励磁电流、功率因数、输入功率和效率。 解 * （1）用T形等效电路计算： ①、设 ，定子电流为： 定子线电流有效值为： * ②、定子功率因数： ③、定子输入功率： ④、转子电流 和励磁电流 ： ⑤、效率： * （2）用近似等效电路计算 负载支路阻抗： 励磁支路阻抗： ①、转子电流（即负载电流）： ②、励磁电流： * ③、定子电流： 定子线电流有效值： ④、定子功率因数： ⑤、定子输入功率： ⑥、效率： 两种方法比较：用近似等效电路算出的定、转子电流将比用T形等效电路算出的稍大，且电动机功率越小相对偏差越大 * 第三节 功率和转矩 异步电动机和直流电动机磁场的区别： 直流电动 磁场由定、转子绕组双边的电流共同激励； 气隙磁场随着负载变化，产生电枢反应。 异步电动机： 磁场仅由定子绕组一边的电流来建立； 气隙磁场基本上与负载大小无关，无电枢反应。 异步电动机和直流电动机机电能量转换过程的相似之处：输入电功率?产生电磁转矩?输出机械功率 机电能量转换的关键：作为耦合介质的磁场对电气系统和机械系统的作用和反作用 * 一、功率转换过程 输入——从定子绕组输入电功率P1 定子——定子铜耗pCu1 + 定子铁耗pFe + 电磁功率Pe 转子——转子铜耗pCu2 + 转子铁耗pFe + 总机械功率Pmech 输出——总机械功率Pmech-机械损耗pmech - 附加损耗pΔ=净机械功率P2 通常，转差率很小，转子铁心中磁通变化频率很低，转子铁耗可忽略不计 如果转差率较大，则f2较大，就应该考虑转子铁耗 M M M [例5-2] 根据[例5-1]中的数据，还知道电动机的机械损耗 ，额定负载时的附加损耗 ，试计算各种功率和转矩。 解 定子和转子的铜耗、及定子铁耗 同步角速度 转子机械角速度 负载制动功率 空载制动功率 电磁转矩 或者 总机械功率 电磁功率 第一节 三相异步电动机运行时的电磁过程 第二节 三相异步电动机的等效电路及相量图 第三节 三相异步电动机的功率和转矩 第四节 三相异步电动机的工作特性及其测取方法 第五节 三相异步电动机参数的测定 第六节 三相异步电动机的转矩与转差率的关系 第七节 单相异步电动机 * （1）F2的旋转方向？ 若定子电流相序A-B-C，产生逆时针方向的旋转磁场 由于nns，因此旋转磁场在转子中感应电动势相序为a-b-c，则转子电流相序也为a-b-c 由转子电流形成的旋转磁动势F2的方向也是按a-b-c的相序 转子绕组的相序 转子磁动势F2与定子磁动势F1的旋转方向相同。 运行时的电磁过程 异步电动机负载运行时的电磁关系 * 由磁动势与相电流的关系： 1、磁动势平衡方程式 m1——定子绕组的相数 m2——转子绕组的相数 Im——对应于励磁磁动势的励磁电流 * 异步电动机定、转子绕组的电动势平衡方程式： 2、电动势平衡方程式 RΩ——转子绕组的外加电阻对于笼型转子，则RΩ=0 负载运行时的电磁关系 * 和变压器一样，把感应电势E1和漏电动势E1σ、E2σs作为电压降来处理，即： Zm——励磁阻抗，表征铁心磁化特性和铁耗的综合参数 Xm——励磁电抗，反映气隙主磁通 Rm——励磁电阻，反映铁耗 X1——定子漏电抗，表征定子绕组漏磁通磁路特性 X2s——转子漏电抗，表征转子绕组漏磁通磁路特性 * 转子漏电势的有效值： 转子不动，n=0、s=1，f2=f1，用E2σ表示转子不动时转子漏电势的有效值： 转子转动，转子漏电势有效值： 转子绕组漏电抗也有这种关系：