[理学]《电机学》课件 第五章异步电机2.ppt

* 5.4 转子静止时的异步电机 异步电机的磁场、主磁通、漏磁通和漏电抗 1、主磁通——通过气隙，同时与定子绕组和转子绕组铰链 的磁通 2、漏磁通——仅与某一相绕组铰链的磁通 漏电抗：漏磁通在定子绕组中会感应漏磁电势，该电势用漏抗压降表示: 称为漏电抗。 转子绕组通过电流时，也会有漏磁通。对应的漏抗电势： 3、漏电抗 5.4.1 转子绕组开路 （1）定子绕组中通入三相对称电流，产生旋转的基波磁场。 （2）旋转磁动势产生的磁通分为主磁通和漏磁通。 （3）旋转磁场在定子一相绕组中感应出电动势。 （4）仿照变压器，可得定子绕组一相电压平衡方程。 （5）仿照变压器，引入励磁参数来代替感应电动势。 （6）转子开路时，定子绕组电压平衡方程。 （7）旋转磁场在转子绕组中产生感应电动势。 5.4.2 转子绕组短路 1、转子电流的产生 2、转子磁动势产生 旋转方向 转速 极数 3、气隙合成磁场 转子磁动势与a12的关系 1、a12=0 2、a12≠0 1、转子磁动势的大小、性质与转子绕组轴线从定子 绕组轴线转开的角度无关 2、转子相电动势、相电流相对来说滞后了a12电角度 3、因此研究定、转子间的电磁关系时，可认为a12=0 5.4.3 电动势平衡方程 5.4.4 磁动势平衡方程 5.4.5 转子绕折算 转子绕组折算——用相数为m1，每相串联匝数为N1，基波绕组 系数为kN1的绕组代替原有的转子绕组。 等效折算的原则：转子绕组产生的磁动势保持不变 5.5 转子旋转时异步电机及其等效电路 5.5.1 转子绕组的电动势和电流 1、转子绕组中电动势和电流的频率为： 通常，异步电机在额定点运行时，s很小，f2很小， 转子铁心中的交变磁场的频率很低，故转子铁心损 耗可忽略。 2、转子绕组感应电动势： 3、转子漏电抗： 4、转子电流： 5.5.2 定、转子磁动势 定子磁动势的旋转速度： 转子磁动势的旋转速度： （相对于定子绕组） （相对于转子绕组） 转子磁动势相对于定子绕组的旋转速度： 转子绕组的旋转速度： （相对于定子绕组） 异步电机定、转子磁场相对静止 （1）当异步电机转子静止时，在转子绕组中感应的电流频率为f1，故转子磁动势的旋转速度与定子磁动势的旋转速度相同。 （2）当转子旋转时，转子磁动势的速度等于其相对于转子绕组的速度加上转子旋转的速度，恰好也等于定子磁动势旋转速度。 （3）定、转子磁动势旋转速度相对静止是异步电机能够正常运行的必要条件，只有这样才能产生恒定的平均转矩，实现机电能量转换。 磁动势平衡方程 异步电机的空载电流（励磁电流）占定子电流的比例很大， 20%~40%，电机的容量越小，所占比例越大；而变压器的空 载电流为额定电流的2%~10%。 异步电机负载变化时的物理过程 异步电动机空载运行 转子电流很小，转速高 转差率小，转子感应电动势小 定子电流中绝大部分是励磁电流分量 异步电动机加上负载 转速降低，转差率变大 转子感应电动势变大，转子电流增大 电磁转矩增大 转子电流增大，定子电流增大 5.5.3 频率折算 频率折算：将转子侧各物理量的频率折算到定子侧，即用一个 静止的转子来代替旋转转子。折算时保证转子磁动势不变。 （频率为 f2） （频率为 f1） 转子上输出的总机械功率： 频率折算的最终结果 转子电流： 转子感应电动势： 转子漏电抗 ： 转子总电阻 ： 转子输出总机械功率 ： 5.5.4 等效电路 经过频率折算，转子回路与定子回路的物理量具有相同的频率 经过绕组折算，定、转子回路具有相同的匝数和绕组系数 5.5.5 相量图 5.6 异步电机等效电路的简化 *