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第五章 感应电机 定子 笼型转子绕组 1400kW笼型电机转子 绕线型转子绕组 转差率计算 求四极电机转速分别等于0, 1452,1500,1548r/min时的转差率. 同步转速ns=1500r/min ① 空载时的磁动势和磁场 空载运行分析 定子流过三相电流 基波旋转磁动势、旋转磁场 转子感应电动势、转子电流 转子电磁转矩及转向 转子转速→ns 转子电流I2≈0 空载时的磁动势 激磁磁动势Fm=F1 激磁电流Im=I10 负载运行: 当电动机带上负载时，电机的转速将从空载转速 nS,下降到转速n,定子磁场切割转子绕组,转子绕组上将产生三相感应电动势和电流 转子磁动势的转向 电动势和电流相序:若定子旋转磁场为正向旋转（即从 A →B → C 相），则转子感应电动势和电流的相序是正相序 。 磁动势的转向:流有三相正序电流的转子绕组将产生正向旋转的转子磁动势 F2 。 频率归算后电机磁动势和磁场 转子磁动势不变 大小不变： 空间相位不变 频率归算后电机内磁场不变 定子磁动势不变 转子磁动势不变 频率归算后的转子电阻 电阻的分解 转子本身的电阻：R2 传递到转子侧的总功率 转子转动时： 静止的转子： 转子产生的总机械功率对应的等效(虚拟)电阻 替代 归算原则 转子绕组磁动势不变（同幅，同速，同相位） 归算值的标记 原物理量上加’ 绕组归算 电流归算 绕组归算 电动势归算 绕组归算 转子阻抗归算 总结 频率归算和绕组归算后的感应电动机定转子电路图 3）归算后磁动势平衡方程 在等效电路上表示功率和损耗： 电磁功率的表达方式 转子铜耗 轴上输出功率 转矩方程 电磁转矩Te 电磁转矩的物理表达式 电磁转矩参数表达式 笼形转子的相数 笼形转子的极数和相数 空载试验: 电机不同电压下空载时的实验 确定电动机的激磁参数 堵转试验: 电机不转,且定子为额定电流时的试验. 确定电动机的漏阻抗 空载特性的测量 轴上不带负载,f=fN,n≈ns 调节电压：(1.1-1.3)UN →0.3UN 记录：U10，I10，P10 损耗分离 分离计算机械损耗和铁耗 数据处理 过程中保持电机不转(s=1) 调节电压从0开始缓慢上升，观察定子电流，等于额定电流 读取电压，电流，功率。 堵转试验数据简化处理 例 已知一台三相50HZ绕线式异步电动机，额定电压U1N=380V，额定功率PN=100KW，额定转速nN=950r/min，在额定转速下运行时，机械摩擦损耗pm=1KW，忽略附加损耗，当电动机额定运行时，求： （1）额定转速差（2）电磁功率Pe（3）转子铜耗pcu2 解：（1） （2） (3) §5.5 笼形转子的极数和相数 三相交流调压器 §5.6 感应电动机参数的测定 A V W W 可调交流电源 一、空载试验 近似为直线 可得到 异步电动机的电磁关系与变压器相似，其差别如下： 1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉振磁场. 4）由于存在气隙,异步电动机漏抗较变压器的大. 5)异步电动机通常采用短距和分布绕组,计算时需考虑绕组系数,变压器则为整距集中绕组,可认为绕组系数为1. 总 结： 二、负载运行时的磁动势和磁场 负载运行时的电磁关系 转子绕组各电磁量 1.转子电动势的频率 感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度,故转子电动势的频率为: 2. 转子绕组的感应电动势 3.转子旋转磁动势F2 转子绕组流过三相或多相对称电流时产生圆形旋转磁动势. 幅值 §5.3 三相感应电动机的电压方程和等效电路 一、电压方程 ① 定子绕组电压方程（取一相） 定子侧 转子正常旋转时的感应电动势: 频率：sf1； 电抗：x2σs=2πf2L2σ 转子不转时的感应电动势: 频率：f1； 电抗：x2σ=2πf1L2σ ② 转子绕组电压方程（取一相） 或 转子电压方程 5-21 转子正常旋转 在电路示意图上表示为： I2=I2s 新转子电阻为R2/s 1.归算 1）频率归算 二、等效电路 频率归算要求: 归算后频率与定子相同 用一个静止的转子来替代 归算前后转子电流大小不变 总机械功率 转子的频率发生了变化 定子和转子的频率均为f1，转子电路中出现了一个表征机械负载的等效电阻。 新绕组：相数m1，有效匝数N1kw1 实际绕组：相数m2，有效匝数N2kw2 替代 2）绕组归算 定、转子间有电的直接联系了 其中 2. T型等效电路和简化等效电路 基本方程 5-36 图5-19 感应电动机的T形等效电路 从等效电路分析可知: 3)附加电阻不能用电感或电容来代替。 T形等效电路分析 5-37 T形等效电路分析 T型等效电路 简化等效电路 §5.4 感应电动机的功率方程和转矩方程 一、功率方程 P1 PFe P1 Pcu