异步电机王跃球.ppt

5.1 异步电机的基本类型和基本结构 　　 二、转差率 ☆根据转差率可以区分异步电机运行状态 ◆电动机:s∈［0，1］ ◆电磁制动:s1 ◆发电机:s0 5.3 异步电动机额定值 图5.1 三相异步电动机的结构 图5.2 三相异步电动机的结构 动画１　异步电机转动 交流电机的旋转磁场 ◆机械旋转磁场(如:旋转磁极式同步电机的磁场) ◆电气旋转磁场 [例5.1] 有一台50Hz的感应电动机，其额定转速nN＝ 730r／min，试求该机的额定转差率。 解： s = (n1-nN) /n1? =?（750-730）/750 =0.02667????? 转子开路时，其电流为0，定子电流为 , 三相电流　　　　　　　依次滞后，则旋转磁势的转向亦是ABC(顺时针方向），速度为同步转速n1,基波幅值为　　　　　　　　　　　　 其中 （励磁阻抗） 对于一相定子绕组 异步电动机电动势变比为 5.4.2 转子绕组短路 转子绕组短路，转轴卡住，在定子方加一低电压（相当于变压器做短路试验）。 一、定子磁动势与转子磁动势相对静止 5.4.3 电动势平衡方程式 5.4.4 磁动势平衡方程式 因定、转子旋转磁动势F1、F2在空间相对静止，则 仿照变压器的分析方法，将上式改为 在异步电动机气隙中，全部磁动势由定子电流产生。F1的励磁分量F0产生旋转磁场，负载分量F1L平衡转子磁动势F2。 在转子静止短路时，F2与 角大小无关，为了分析简化，选择同相位进行分析。 对绕线电机，转子相数与定子相数相等，则 其中ki为异步电动机的电流变比： 用定、转子相电流平衡方程式可描述磁动势平衡方程式 5.4.5 转子绕组的折算 折算方法： 用一个相数为m1、匝数为N1、绕组系数为kN1的等效转子绕组代替原转子绕组，并保持极对数不变。 折算原则 转子上的各种功率不变，主磁通 不变，对电网等效。 折算条件 折算前后转子磁动势F2不变，转子上的各种有功功率、无功功率保持不变。 各物理量、参数折算 　★转子电流的折算 原则：前后F2不变。 简化的电流平衡方程 　★转子绕组电动势的折算 原则：主磁通 不变 。 ★转子相电阻、漏电抗的折算 　原则：有功功率不变（相电阻）、无功功率不变（漏电抗）。 可以证明折算前后转子回路的功率因数不变。 总之，将转子电路中各量折算到定子方时，电动势、电压乘以ke,电流除以ki，电阻、电抗、阻抗乘以keki 转子不转且短路时，将转子的量折算到定子方时，有如下的方程组： 5.5 负载旋转时的异步电动机及其等效电路 转子感应电动势和电流的频率 f2 为 转子旋转时，转子绕组每相电动势为： E2为转子不转时的相电动势。 对应转子频率f2的转子漏电抗为 为对应转子频率f1的转子漏电抗。 转子电流 注意：因定、转子电流频率不同，故不能将定、转子平衡方程联立求解。 5.5.2 定、转子磁动势依然相对静止 设定子A相轴线为定子磁动势轴线，定子磁动势为 设在t=0时，转子a相绕组轴线与定子A相轴线重合。则定子旋转磁动势切割转子绕组的速度为 转子绕组感应电动势、电流的频率为 相应的电角速度为 经过t时间，转子轴线沿转子旋转方向转过电角度 。则 转子旋转磁动势与定子旋转磁动势角频率、极对数、转速都相同，转向也一致。定、转子旋转磁动势在气隙中相对静止。定子方电动势平衡方程与转子静止与否无关。 不管电动机运行在什么状态（s或n为何值），上述结论都成立。 　 　　 定子和转子磁动势之间的速度关系，如图5.14所示。图5.15表示三相绕线型转子的转子磁动势的空间相位。 负载时的磁动势方程： 四、 转子电压方程 图5.14 定转子磁动势之间的速度关系 图5.15 转子磁动势与气隙磁场在空间的相对位置 [例5-2] 有一台50HZ、三相、四极的感应电动机转子的转差率s=5%，试求： （1）转子电流的频率； （2）转子磁动势相对于转子的转速； （3）转子磁动势