第11章 异步电机的基本电磁关系.ppt

近似计算转子电流 近似计算定子电流 简化等效电路 较大容量电机，xmx1，c1?1。 第五节 异步电机的参数及测定 基本参数：r1 x1 r2 x2 rm xm 运行参数：s—转差率 一、异步电机等效电路参数的测定 T型电路中的r1（定子绕组内阻），可用电桥法测定 其它参数可通过空载和短路实验来测定 思考：转子回路电阻能否用电桥法测定？ 1、空载试验 试验条件：额定电源频率 f1 转子空载（n≈n1 s≈0 → (1-s)r2/s≈∞） 测 量： 定子电压U1 激磁电流 I1 （定子电流I1=Im) 空载损耗 P0 试验目的：求激磁参数 rm、 xm、Zm 铁耗pFe 和机械损耗 pmec 分 析： P0 P0 I0 I0 Pmec PFe Pmec U1 损耗分离法： 2、堵转试验(短路试验) 试验条件: 额定电源频率 f1 转子堵转 (n=0, s=1 ? (1-s)r2/s=0) 测 量: 定子短路电流 Ik=I1 电压 Uk 短路损耗： pk 试验目的： 短路参数 rk=r1+r2’、xk=x1+x2’ 分析 PK IK UK PK IK 电机学多媒体课件系列 福州大学 电气工程与自动化学院 主讲 黄灿水 2006.10 第三篇 异 步 电 机 第十一章 异步电机的基本电磁关系 目 录 第十一章 异步电机的基本电磁关系 §11.1 异步电机的磁路 §11.2 转子静止时异步电机的等效电路 §11.3 转子转动时异步电机的等效电 §11.4 异步电机等效电路的简化 §11.5 异步电机的参数及测定 第一节 异步电机的磁路 空载时：定子加三相交流电→产生旋转磁场 负载时：转子感应电动势（电流）频率 转子磁场相对转子的转速n2： 则转子磁场相对定子转速： 主磁通φm 由基波磁动势产生，是每极的基波磁通量 同时交链定转子绕组，实现能量传递 以同步速旋转： 气隙磁场： （均以n1旋转） 主磁路（主磁通经过的路径）： 空气隙、定子齿、转子齿、定子轭、转子轭 漏磁通Φσ 漏磁通——除去主磁通以外的磁通 漏磁通包含三个部分：槽漏磁通、端部漏磁通和谐波漏磁通 槽漏磁通和端部漏磁通。仅只交链单个绕组，不传递能量 谐波漏磁通——由高次谐波磁动势所产生的谐波磁通，交链转子绕组并在其中感应电势,有传递能量，产生有害附加电磁转矩 定子的槽漏磁通和端部漏磁通，只交链单个绕组，没有互感作用，不传递能量 槽漏磁通和端部漏磁场 谐波磁场极对数 ，旋转速度 谐波磁场在定子绕组上的感应电动势频率 谐波漏磁通(差异漏磁通） 谐波磁场在转子绕组的感应电动势频率： 可见：两者频不率同。基波磁通产生有用的电磁转矩，而谐波磁通产生有害的附加电磁转矩，所以将谐波磁通归为漏磁通 基波磁场在转子绕组中感应电动势频率： 第二节 转子静止时异步电动机的等效电路 气隙 空载时： 转子 定子 空载时转轴阻力矩小，n≈n1 → E2 ≈0 → I2 ≈ 0 * 异步电机的电磁物理现象: 思考:与变压器二次侧空载运行的区别? 定子 转子 气隙 负载时： 负载时转轴阻力矩↑→ n↓n1 → E2↑、I2↑→ F2 1、转子不动时的异步电机 特点：相当于变压器二次侧短路，可用类比法进行分析研究 思考:与变压器二次侧短路运行的区别? 2、电压平衡式 以下标l和2区别定子和转子电路的各物理量，各种数量均取每相值。 3、磁动势平衡式 异步机与变压器类似：铁芯中的主磁通Фm取决于外加电压U1的大小 (U1≈E1=4.44f1NKN1Φm） 所以： 负载时异步电动机的定子磁动势F1含两个分量：一个是产生主磁通的励磁分量Fm，另一个是抵消转子磁动势的分量（-F2）。 空载时： 负载时： 整理得： 物理意义：负载时异步电动机的定子电流分两个分量：Im为励磁电流分量，用于产生气隙主磁通Фm；（一I2’）为负载电流分量，用于抵消转子电流产生的磁效应。 4、绕组归算 定义：用一个相数、每相串联匝数以及绕组因数和定子绕组相同的假想绕组替代实际的转子绕组 归算的原则： （1）保持归算前后转子磁势F2不变 （2）保持归算前后总的功率不变（有功、无功） 归算的原因：E1≠E2，定转子电路无法联系 （一）电流归算 （二）电动势归算 （三）阻抗归算 由转子铜耗和漏磁场储能保持不变： 1、转子旋转对转子各物理量的影响 转子转动后，转子绕组的电动势和电流的频率: 由转子电流所产生的F2和由定子电流所产生的F1在空间