第五章异步电机

第一节三相异步电动机运行时的电磁过程第二节三相异步电动机的等效电路及相量图第三节三相异步电动机的功率和转矩第四节三相异步电动机的工作特性及其测取方法第五节三相异步电动机参数的测定第六节三相异步电动机的转矩与转差率的关系第七节单相异步电动机2（1）F2的旋转方向？若定子电流相序A-B-C，产生逆时针方向的旋转磁场由于n<ns，因此旋转磁场在转子中感应电动势相序为a-b-c，则转子电流相序也为a-b-c由转子电流形成的旋转磁动势F2的方向也是按a-b-c的相序转子绕组的相序转子磁动势F2与定子磁动势F1的旋转方向相同。运行时的电磁过程异步电动机负载运行时的电磁关系4由磁动势与相电流的关系：1、磁动势平衡方程式m1——定子绕组的相数m2——转子绕组的相数Im——对应于励磁磁动势的励磁电流15异步电动机定、转子绕组的电动势平衡方程式：2、电动势平衡方程式RΩ——转子绕组的外加电阻对于笼型转子，则RΩ=0负载运行时的电磁关系16和变压器一样，把感应电势E1和漏电动势E1σ、E2σs作为电压降来处理，即：Zm——励磁阻抗，表征铁心磁化特性和铁耗的综合参数Xm——励磁电抗，反映气隙主磁通Rm——励磁电阻，反映铁耗X1——定子漏电抗，表征定子绕组漏磁通磁路特性X2s——转子漏电抗，表征转子绕组漏磁通磁路特性17转子漏电势的有效值：转子不动，n=0、s=1，f2=f1，用E2σ表示转子不动时转子漏电势的有效值：转子转动，转子漏电势有效值：转子绕组漏电抗也有这种关系：同理，转子电动势的有效值：18定、转子绕组的电动势平衡方程式可改写成：如外加电阻RΩ=0，旋转时异步电动机的电路为：注意：定、转子绕组的相数、有效匝数、电动势和电流的频率均不相同——定、转子电路还不能连接起来。25用静止的转子代替实际转子，对定子的电磁效应和功率都是等效的频率归算——相当于转子电路中串加一个附加电阻(1-s)R2/s，把实际转子等效为一个静止转子。34几种异步电机的典型运行情况1、空载运行：n≈ns，s≈0，转子相当于开路，定子中的电流Im在相位上滞后于外加电压U1

接近90o电角度，功率因数是滞后的，且很低352、额定负载运行：sN≈5%归算后的转子电路基本上是电阻性的，功率因数较高定子电流中负载分量起主要作用，定子功率因数能达到0.8～0.85定子漏阻抗压降影响不大，E1和相应的主磁通只比空载时略小36

3、起动时的情况：转子堵转时，n=0，s=1，相当于电路短路状态，所以起动电流（即堵转电流）很大，功率因数也较低。374、异步发电机运行：ns<n<∞，-∞<s<0，相应的机械功率为负值，表示从转子轴上输入机械功率。每相输入功率分配如下：转子机械功率=转子铜耗+传给定子的功率385、电磁制动状态运行：转子反旋转磁场方向旋转，s>1，产生的机械功率也为负值，表示从转子轴上输入机械功率。这时由定子传到转子的电磁功率以及轴上吸收的机械功率，都供给了转子的铜耗。39[例5-1]一台2p=4的三相异步电动机，数据如下：定子绕组为三角形联结，试求额定负载时的定子电流、转子电流、励磁电流、功率因数、输入功率和效率。解40（1）用T形等效电路计算：①、设，定子电流为：定子线电流有效值为：41②、定子功率因数：③、定子输入功率：④、转子电流和励磁电流：⑤、效率：42（2）用近似等效电路计算负载支路阻抗：励磁支路阻抗：①、转子电流（即负载电流）：②、励磁电流：43③、定子电流：定子线电流有效值：④、定子功率因数：⑤、定子输入功率：⑥、效率：两种方法比较：用近似等效电路算出的定、转子电流将比用T形等效电路算出的稍大，且电动机功率越小相对偏差越大44第三节功率和转矩异步电动机和直流电动机磁场的区别：直流电动磁场由定、转子绕组双边的电流共同激励；气隙磁场随着负载变化，产生电枢反应。异步电动机：磁场仅由定子绕组一边的电流来建立；气隙磁场基本上与负载大小无关，无电枢反应。异步电动机和直流电动机机电能量转换过程的相似之处：输入电功率产生电磁转矩输出机械功率机电能量转换的关键：作为耦合介质的磁场对电气系统和机械系统的作用和反作用45一、功率转换过程输入——从定子绕组输入电功率P1定子——定子铜耗pCu1+定子铁耗pFe+电磁功率Pe转子——转子铜耗pCu2+转子铁耗pFe+总机械功率Pmech输出——总机械功率Pmech-机械损耗pmech-附加损耗pΔ=净机械功率P2通常，转差率很小，转子铁心中磁通变化频率很低，转子铁耗可忽略不计如果转差率较大，则f2较大，就应该考虑转子铁耗MMM[例5-2]根据[例5-1]中的数据，还知道电动机的机械损耗，额定负载时的附加损耗，试计算各种功率和转矩。解定子和转子的铜耗、及定子铁耗同步角速度转子机械角速度负载制动功率空载制动功率电磁转矩或者总机械功率电磁功率第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第5章第