第20讲三相异步电动机的电磁关系

第19讲三相异步电动机的电磁关系（1）转子不转，转子绕组开路时的电磁关系（2）转子堵转子时的电磁关系主要方法：（1）相（矢）量图（2）电压方程式（3）等效电路

第二节转子不转、转子绕组开路时的电磁关系一台绕线式三相异步电动机，定转子都是Y接，转子绕组开路。一、规定正方向规定正方向如图：

磁密、磁通和磁通势都是从定子出来进入转子为正方向；而且把定、转子空间坐标轴的纵轴选在A相绕组的轴线处。

A1和A2是定、转子空间坐标轴，可以重叠在一起。

一、规定正方向规定正方向如图：

定转子三相绕组的连接方式和正方向在两个图中是一致的。1、励磁磁通势当定子绕组接到对称三相对称电源上时，定子绕组就会有三相对称电流，有效值分别用I0A、I0B、I0C。为了分析方便，用I0表示。从而产生合成旋转磁通势，用表示。励磁电流、励磁磁通势以及定转子绕组电动势矢量图如图所示。二、磁通和磁通势（a）定转子时间坐标（b）定转子空间坐标（a）定转子相-矢量图励磁磁势F0特点如下：（1）幅值为：（2）转向：如果电流相序为A1→B1→C1，磁通势的旋转方向为+A1→+B1→+C1

（a）定转子时间坐标（b）定转子空间坐标（c）定转子相-矢量图二、磁通和磁通势（3）转速：相对定子绕组的角频率：（4）瞬间位置：定子A1相电流再过90°时间电角度就转到+J轴上，三相合成磁通势就相应经过90°空间电角度到达+A1轴上。由于转子绕组开路，没有电流，因此磁路中只有定子绕组产生的定子磁通势，因此称为励磁磁通势,电流称为励磁电流。二、磁通和磁通势2、主磁通和定子漏磁通主磁通：通过气隙同时铰链着定转子两个绕组的磁通。定子漏磁通：不铰链转子绕组而只铰链定子绕组的磁通，分为槽部漏磁通和端部漏磁通。二、磁通和磁通势气隙中每极主磁通为：气隙中旋转的主磁通在定、转子绕组中感应电动势有效值分别为：电压变比：定子、转子每相电动势之比ke三、感应电动势四、励磁电流由于气隙磁密与定子、转子都有相对运动，因此在定子转子铁心中有铁损耗。励磁电流可分为两部分：有功分量I0a，产生铁损耗；无功分量I0r，建立磁通势，产生磁通。因此，考虑铁损耗的励磁电流、磁通势以及绕组电动势的时空相矢量图如图。五、电压方程式定子漏电动势：定子绕组漏磁通在定子绕组里感应的电动势，用表示。同样可以改写为：因此按照第一节规定的正方向，定子一相回路的电压方程式为：六、等效电路

定子绕组的电动势可以表示成励磁电流在励磁阻抗的压降，因此可以写成：于是可以得到定子一相电压平衡方程式：转子回路电压方程式：其等效电路如右图。电磁关系为：

主要内容

转子堵转子时—磁通和磁通势转子堵转子时—定转子回路方程转子堵转子时—转子绕组的折合转子堵转子时—基本方程式、等效电路第三节转子不转、转子堵转时的电磁关系1、磁通势如图为一台绕线式三相异步电动机，定转子都是Y接，转子堵转。各有关物理量的正方向如图。转子绕组短路，线电压为零，相电压也为零，但电动势不为零。因此在转子绕组中有电流I2。在转子绕组中的电流产生的转子空间旋转磁通势为，其特点如下：一、磁通势和磁通（1）幅值为：（2）转向：假设气隙旋转磁密逆时针方向旋转，产生的电流相序为A2→B2→C2，磁通势的方向为+A2→+B2→+C2（3）转速：相对转子绕组的转速，因为转子电流的频率f2=f1，用角频率表示（4）瞬间位置：当电流达到最大值时，转子旋转磁通势就应在+A2轴上。

由于转子绕组堵转，定子电流用表示，产生气隙磁通势也称定子旋转磁通势。

一、磁通和磁通势（1）幅值为：（2）转向：逆时针方向（3）转速：相对定子绕组的角频率（4）瞬间位置：当定子A1相电流达到最大值时，应在+A1相绕组的轴线上。转子绕组短路的三相异步电机，作用在磁路上的磁通势由两个：和，他们的旋转方向相同，转速相等，只是一前一后，称为同步旋转。其合成磁通势为：此合成磁通势产生每极主磁通的磁通势，从而在定子绕组和转子绕组中产生感应电动势和。一、磁通和磁通势2、漏磁通（如图7.17）定子电流漏磁通，其电抗用表示，且为常数。转子电流漏磁通：其电抗用表示，一般情况下为常数。

一、磁通和磁通势当转子堵转时，转子回路电压方程式为：转子相电流为：为转子绕组回路的功率因数角。定转子磁通势的关系为：定子回路电压方程：二、定、转子回路方程三、转子绕组的折合

异步电动机定、转子之间只有磁路联系，没有电路联系。从定子边看转子只有转子旋转磁通势和定子旋转磁通势起作用，只要保持转子磁通势的大小和相位不变，其它转子参数无关紧要。根据这个设想，把实际转子抽出，换上一个相数、每相串联匝数以及绕组系数和定子一样的转子，但新的转子产生的磁通势应该和原来转子产生的磁通势相同，但感应电动势、电流、转子漏阻抗分别为：根据定转子磁通势的关系：可以改写为：三、转子绕组的折合令：由此可得：简化为：新转子产生的电流和原转子电流之间的关系为：其中：称为电流比。三、转子绕组的折合

以上把异步电动机转子绕组的实际相数m2，匝数N2和绕组系数kdp2看成和定子的相数3、匝数N1和绕组系数kdp1完全一样的方法，称为转子绕组向定子折算。折合以后的转子