第九章 异步电动机运行原理课件.ppt

异步电机与变压器一样属于单边励磁的电机，转子边电流由感应产生。 从电磁关系看，异步电机与变压器相似，其定子绕组相当于变压器的一次绕组，转子绕组相当于变压器的二次绕组。 因此，可以把分析变压器的理论用到分析异步电机中来。异步电机三相定、转子绕组都是对称的，正常对称运行时，各相发生的电磁过程完全相同，在分析时可只讨论一相，如电动势方程、等效电路等，根据一相计算结果，再考虑相位后推广到其它两相。 主磁通、漏磁通和漏电抗 谐波漏磁通 谐波磁场极对数 ，旋转速度 在定子绕组上的感应电势 频率仍为基波频率，与其它定子漏磁通感应的电势频率一样，归为定子漏磁通。 转子绕组是一对称多相绕组，与定子绕组有相同极数。 绕线式转子有明显的相数和极对数，设计转子绕组时，必须使转子极数等于定子极数。 鼠笼转子的转子有鼠笼加端环组成。所有导条在两头被端环短路，整个结构是对称的，实质上是一个对称的多相绕组。鼠笼转子的极数恒等于定子绕组的极数 x1 定子漏电抗；x2 转子漏电抗； rm 激磁电阻,代表铁耗； xm 定子每相绕组与主磁通对应的电抗，电机中有气隙，磁阻较大，磁导较小， xm小。 将m2、N2、KW2的转子折算到m1、N1、KW1的等效定子绕组 (1)电流的折算（折算前后 不变） (2)电势及电压的折算（保持功率不变) 四、等效电路 single-phase equivalent circuit 参数的物理意义 rm——铁耗等效电阻core-less resistance xm——magnetizing reactance定子每相绕组与主磁通对应的电抗，随铁芯的饱和不同而变化。 异步电机中，磁通由三相联合产生； 变压器中，磁通由一相绕组产生 ——定子漏抗，由定子三相电流联合产生的漏磁通，在定子每一相上引起的电抗。 1.转子起动后的基本方程式 绕组折算——转子绕组的相数、每相有效串联匝数与定子绕组一样； 频率折算——使转子绕组的频率与定子绕组一致 频率归算——用一等效的转子电路替代实际转动的转子电路，使与定子电路有相同频率。（转子静止） 保持频率折算后的转子电流的大小和相位不变，可保持磁势平衡不变，保持定子电流的大小和相位不变．保持了损耗和功率不变 T等效电路 异步电动机转子不动与变压器的比较 异步电动机 变压器 定子 原边 转子 副边 磁势 旋转 脉动 气隙 定、转子间有 原、副边无 激磁电流 大 小 激磁阻抗标么值 小 大 绕组结构 分布绕组 集中绕组 定子（三相对称电流I通入三相对称绕组） F1 (n1=60f1/P) 以n1 切割定子绕组;以n1 -n切割转子绕组 谐波，漏磁 转子转速为n，异步电动机的电磁关系 转差率 :s=(n1-n)/n1 第二节 转子旋转时的异步电动机 F2 (n2=? 转子感应电势与电流的频率f2s 设转子旋转速度为n,转子相对与定子旋转速度为n1-n,则转子E2s及I2s,频率: 故f2又称转差频率,电动机正常运行时，S往往很小，由此可见f2很小。所以正常运行时，转子频率很低，为1-3Hz。 一.转子感应电动势E2s(大小与频率) 由于频率改变，所以转子感应电动势也变化，有效值为： 一.转子感应电动势E2s(大小与频率) 二.转子电动势平衡方程 因为转子回路不变，所以电动势方程形式不变，为： 此时，转子漏抗为： 转子转动后，由转子电流所产生的转子基波旋转磁势相对于转子的转速为： 转子基波旋转磁势相对于定子的转速为： 由转子电流所产生的转子基波旋转磁势和由定子电流所产生的定子基波旋转磁势没有相对运动。（磁势平衡式不变） 三.磁动势平衡方程(转子电流产生的旋转磁势的转速) n1 n2 n F1 F2 磁场F2的转速：n2=60f2/P=sn1=n1-n 需要注意的是： n2为转子电流产生的F2的转速，亦即F2相对与转子速度，则F2相对与定子的速度为：n2 +n= n1 F1与F2旋转方向相同，速度相同，保持相对静止。 满足交流电机稳定运行的条件。 三.磁动势平衡方程(转子电流产生的旋转磁势的转速) 转子磁动波F2 定子磁场F1 转子 转子磁势波F2 定子磁场F1 转子 转子磁势与气隙磁场在空间的相对位置 转子旋转时，转子磁动势相对于定子的旋转速度不变，定子磁动势和转子磁动势仍然保持相对静止， 这说明转子旋转时内部电磁过程和转子不动时相似，不同的是转子回路的频率，由f1 变为sf1。 转子旋转时，磁动势平衡方程仍为： 三.磁动势平衡方程 (1)转子绕组感应电势 （E2转子静止时的感应电势） (2) （x2转子静止时的电抗） 四.频率折