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31 电机与拖动基础（第18讲） 主讲人：王永忠 杭州电子科技大学自动化学院 2013.5.7 第7章 异步电动机原理 作业 * * 7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系 7.5 三相异步电动机的功率和转矩 7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系 7.4.1 转差率 通常把同步转速 和电动机转子转速 二者之差与同步转速的比值叫转差率（也叫转差或滑差）。用 表示。 当三相异步电动机外部接三相对称电源时，定子旋转磁通势的旋转速度为 ，转子的旋转速度 ，如果二者为相同转向，定义转差率 为 如果二者为相反转向 为没有单位的数，它的大小反映了电动机转子的转速。如 时， ； 时， ； 时， 。正常运行时，一般 。 7.4.2 转子电动势 当异步电动机转子以转速 恒速旋转时，转子回路的电压方程为 注意区分： 与 数值不同。 当异步电动机转子以转速 恒速旋转时，转子绕组的电动势、电流和漏电抗的频率用 表示。转子和主磁通之间的相对转速为 ，表现为电动机转子的频率为 转子频率 也叫转差频率 正常运行时，转差频率约为 Hz 转子旋转时转子绕组中感应电动势为 转子漏抗 是对应转子频率为 的漏电抗 7.4.3 定、转子磁通势及磁通势的关系 1、定子磁通势 当异步电动机旋转起来以后，定子绕组里流过三相对称电流，产生的磁通势的特点与前面分析的一样。 2、转子旋转磁通势 在三相对称的旋转转子绕组里流过三相对称电流 时，产生的转子空间旋转磁通势 的特点是： 1）幅值为 幅值不变,为圆形旋转磁通。 2)转向 磁通势的转向为电流的相序，从领先相到滞后相旋转。 3)转速 转子电流 的频率为 ，磁通势相对于转子绕组的转速为 为 4)瞬间位置 当某相的电流值达到最大值时，合成磁通势正好位于该轴线处。 3、合成磁通势 搞清楚了定、转子三相合成旋转磁通势 的特点后，希望站在定子绕组的角度上看定、转子旋转磁通势 。 1）幅值 的幅值，不因站在定子上看而有所改变。 2)转向 磁通势的转向为电流的相序，从领先相到滞后相旋转。 都为逆时针方向旋转。 3)转速 定子旋转磁通势 相对于定子绕组的转速为 。 转子旋转磁通势 相对于转子绕组的转速为 。 由于转子绕组相对于定子绕组有一个逆时针的转速 ，为此站在定子上看转子的磁通势 的转速为 。 可见，转子磁动势和定子磁动势的转速在空间总是等于同步转速，始终保持相对静止。 作用在异步电动机磁路上的定、转子旋转磁通势 ，既然以相同的同步转速一道旋转，可以把它们按矢量的办法加起来，得到总的磁通势 例7-4一台三相异步电动机，定子绕组接到频率为f1=50Hz的三相对称电源上，已知它运行在额定转速nN=960r/min。 求 1）该电动机的极对数；2）额定转差率； 3）额定运行时，转子电动势的频率。 解 极对数 额定转差率 转子电动势的频率 7.4.4 转子绕组频率的折合 通过对转子旋转的分析可知，转子旋转后，转子频率的大小仅仅影响转子旋转磁动势相对于转子本身的转速 ，转子旋转磁动势相对于定子的转速永远为同步转速，与转子电流的频率无关，另外，定、转子之间是通过磁动势相联系的，所以只要保持转子旋转磁动势的大小不变，至于电流的频率是多少无所谓。 其中 分别为异步电动机转子旋转时，转子 绕组的电动势、电流和漏电抗。 分别为异步电动机转子不转时，一相 的电动势、电流和漏电抗。 功率因数角也没有变化 这说明两个电流 的有效值以及初相角完全相等。 此时，转子电路虽然经过这种变换，但是从定子边看转子旋转磁通势并没有发现任何不同，两个情况下产生的磁通势的幅值大小是完全一样的，这就是转子电路的频率折算，即：把转子旋转时实际频率为 的电路，变成了转子不转，频率为 的电路。 电动势 为转子不转时（注意不是转子堵转时的电动势），转子回路的电阻变成 ，漏电抗变成 。对其中转子回路电阻来说，除了原来转子绕组本身电阻 外，相当于多串一个大小为 的电阻。 把经过频率折合后的，转子绕组的相数、匝数以及绕组系数都折合到定子边，转子回路的电压方程为 转子旋转磁通势为