[工作范文]第六章 异步电机的理论分析与运行特性.ppt

联接方式对电机参数的影响 二、异步电机的磁场 1、电压平衡式 2、磁动势平衡式 3、绕组归算 二、转子转动后的异步电机 2、频率归算 3、基本方程式和等效电路 异步电机堵转时的等效电路如图所示，由于短路实验所加电压较低，铁耗可以忽略不计，即rm = 0。由于存在气隙，异步机的励磁电流较大，励磁电抗虽然比转子漏抗大得多，但励磁回路也不宜开路。 根据等效电路，短路阻抗： 整理得短路电阻和短路电抗分别为： 对于一般的异步电机，有 ，则： 代入短路阻抗表达式得： 则： 对于大型异步电机，激磁电抗远大于转子阻抗，可以把励磁回路看成是开路的，则： 等效电路中所有定子侧的参数均为实际值，由此算出的定子侧的量也是实际值；转子侧的参数均为归算值，由此算出的转子侧电动势、电流也是归算值，而不是实际值，但由于归算是在功率不变的条件下进行的，所以算出的转子有功功率、损耗和转矩均与实际值相同。 异步电机等效电路的简化 根据 T 形等效电路，各条支路的电流为： 以上各式中的复系数 由于等效电路中各电阻远小于各电抗，如略去电阻，则该复系数可简化为实系数 转子电流可简化为： 则求转子电流的近似等效电路为： 根据 T 形等效电路和转子电流近似计算公式，定子电流可表示为： 整理得： 则求定子电流的近似等效电路为： 容量较大的异步电机，由于x1xm，所以c≈1，得到的等效电路为简化的等效电路： 第五节 异步电动机的功率平衡式和转矩平衡式 ，速度越低，转差率越大，转子铜耗越大，总的机械功率越小，效率越低。 一、功率平衡式 注意，转子回路也有铁耗，只是对于50Hz的异步电机，转子回路频率只有1 ~ 3Hz，转子铁耗很小，可以忽略不计。 二、转矩平衡式 将功率平衡式 两边同时除于转子角速度Ω，得到转矩平衡式： 其中电磁转矩 第六节 异步电动机的机械特性及稳定运行条件 一、机械特性 三相异步电动机在电源电压、频率和参数为额定值时，电磁转矩与转差率或转速之间的关系，称为异步电动机的机械特性。 把较准确的转子电流表达式代入得： 上式表明电磁转矩与主磁通以及转子电流有功分量的乘积成正比，常用于定性分析T - s曲线变化规律。 电磁转矩的物理表达式 转子电流折算值： 转子电流随转速（转差率）变化规律： 1、n = n0 时，s = 0，转子电流为零。 2、接近同步速时，s 很小，转子电抗可以忽略，转子电流与 s 近似成线性关系。 3、转速较低时， s 较大，转子电抗不可以忽略，转子电流仍随 s 增大而增大，但不成线性关系。 转子功率因数： 转子功率因数随转速的增大而增大，低速运行时转子功率因数很低，起动时大约在0.2左右。接近同步速时转子功率因数接近1。 将 sk 代入转矩表达式可以得到最大转矩Tm： 令 dT/ds = 0，可以求得出现最大转矩时的转差率，该转差率称为临界转差率，用 sk 表示： 两式中电动状态时取“+”号，制动状态取“-”号 思考：电动状态与制动状态的最大转矩相等吗？ 对于大容量的电机， c≈1， ，则有： 最大转矩与额定转矩的比值称为最大转矩倍数，其值大小反映电动机短时过载的极限： 一般异步电动机过载倍数 KT = 1.8 ~ 2.5。 结论： 1、最大电磁转矩 Tm 与电源电压U1平方成正比;临界转差率 sk 与电源电压 U1 无关。 2、临界转差率 sk 与转子回路电阻成正比；最大电磁转矩 Tm 与转子电阻无关。 3、频率 f1 越高，最大电磁转矩 Tm 和临界转差率 sk 越小； 4、漏抗越大，最大电磁转矩 Tm 和临界转差率 sk 越小； 起动瞬间电动机的电磁转矩称为起动转矩，用 Tst 表示，将 s = 1代入转矩表达式得： 起动转矩与额定转矩的比值称为起动转矩倍数，用 Kst 表示: 很显然，只有Tst TZ ，电动机才能起动。一般异步电动机的 Kst = 1.0 ~ 2.0。 思考1：如何获得最大的起动转矩？ 可在转子回路中串入合适的电阻，使得 Tst = Tm ，此时： 也就是 求得： 思考2：所串电阻是否越大越好？ 此时再增大所串的电阻，起动转矩反而减小。 * * 第六章 异步电机的理论分析 与运行特性 第一节 异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子(固定部分)和转子(旋转部分)两个基本部分构成。 一、定子 定子铁芯：起导磁作用。为减小铁芯损耗，采用0.35 ~ 0.5mm硅钢片冲制、涂漆、叠压而成，内圆均匀开槽，用于嵌放定子三相绕组。 定子绕组：起导电作用。漆包线绕制线圈，若干线圈按