《电机技术》2.2.1 三相异步电动机的空载运行任务手册.docxVIP

三相异步电动机的空载运行

【任务要求】

知识点

技能点

主磁通与漏磁通的区别；空载电流；空载磁动势；电动势平衡方程；变压器与异步电动机的区别

主磁通与漏磁通区别的分析；分析空载电流和空载磁动势的物理意义；会写电动势平衡方程；变压器与异步电动机区别的分析

重点

难点

空载电流与空载磁动势

空载电流与空载磁动势

【任务清单】

任务1：主磁通与漏磁通的区别

定子接三相电源，转轴不带机械负载时为空载运行，根据磁通路径和性质不同，异步电动机的磁通分为主磁通和漏磁通。

路径不同：主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定、转子绕组同时交链；定子侧漏磁通仅与定子交链，转子侧漏磁通仅与转子交链。

大小不同：主磁通占总磁通的绝大部分；漏磁通只占总磁通的很小的一部分。

作用不同：是实现能量转换的媒介；漏磁通没有传递能量的作用，漏磁通只起

电抗压降的作用。

与电流的关系不同：主磁通可以由定子电流单独产生，也可以由定、转子电流共同产生。定子侧漏磁通只能由定子电流单独产生，转子侧漏磁通只能由转子电流单独产生。

电抗性质不同：主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，其励磁电抗不是常数。漏磁通路径的磁导率为常数，其定子漏电抗、转子漏电抗是常数。

任务2：空载电流

空载电流为空载运行时的定子电流，大小是额定电流的20~30%，其主要作用是建立磁场。由无功分量和有功分量构成，无功分量用来产生主磁通，有功分量，用来供给铁芯损耗。因为无功分量远远大于有功分量，基本为感性无功性质。

任务3：空载磁动势

三相空载电流产生的旋转磁动势为空载磁动势，其表达式为：

三相异步电动机空载运行时，轴上不带负载，因此转速很高，接近同步转速，此时定子旋转磁场与转子之间的相对速度几乎为零，于是转子感应电动势约为零，转子电流约为零。

任务4：电动势平衡方程

与变压器一样,主、漏磁通在定子绕组上也有感应电动势，主磁通感应的电动势大小和漏磁通感应的电动势大小分别为：

则电动势平衡方程为：

任务5：变压器与异步电动机的区别

1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动磁场；

2）空载电流大小不同：由于存在气隙，异步电动机I0%为20%-30%，而变压器只有2%-10%；

3）漏阻抗大小不同：由于存在气隙,异步电动机漏阻抗较变压器的大；

4）绕组系数不同：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；

5）感应电动势和感应电流不同：变压器空载时二次侧感应电动势不为零，二次侧电流为零；异步电动机空载时转子侧感应电动势约为零，转子侧电流约为零。

【任务拓展】

请认真思考并回答下列问题

1、三相异步电动机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？

2、为什么相同容量的三相异步电动机的空载电流比变压器的大很多？

3、如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小与什么因素有关?

4、当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?

5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

6、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？

答案请参考本节课件！