电机第十九章 异步电动机的基本原理

第十九章运行原理三相异步电机的把19-1，19-2，19-3的标题比较一下，看看有什么差异。1、转子开路2、转子堵转3、转子旋转磁动势平衡磁动势平衡定、转子电动势频率不同19-1

三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时的电磁关系++定子转子定子转子348页转子不转的三相异步电动机，相当于一台二次绕组开路的三相变压器，其中，定子绕组是一次绕组，转子绕组是是二次绕组，只是在磁路中，异步电动机定转子铁心中多了一个气隙磁路而已。++定子转子++定子转子1、励磁磁动势及旋转速度

励磁磁动势：相对定子的旋转速度为：++定子转子是定子电流频率，也就是电网频率，50Hz励磁磁动势旋转速度三相异步电动机定子、转子绕组都是交流电电量是时间函数磁量是空间函数定子时轴转子时轴转子相轴定子相轴注意：在表达定转子时空矢量图时，最终，相轴和时轴重合，转子a相绕组和定子A相绕组轴线重合。定子转子定子转子2定子主磁通和定子漏磁通++定子转子++定子转子定子一相磁链：转子一相磁链：3、感应电动势电动势变比：4、励磁电流由于涡流损耗，即铁损耗，励磁电流存在有供分量5、电动势平衡方程式定子电动势平衡方程式：是漏电抗定子漏磁通感应电动势：6、异步电动机空载时的等效电路和变压器类似是励磁电抗定子转子定子转子电路正方向规定空载电磁关系352页19-2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系堵转空载比较：需要考虑磁动势平衡关系++定子转子定子转子2、定子主磁通和定子漏磁通思考：1、励磁磁动势及旋转速度3、感应电动势4、励磁电流5、电动势平衡方程式6、异步电动机堵转时的等效电路1、出现转子漏磁场353页

在异步电动机里，虽然把磁通分成主磁通和楼磁通的分析方法一样，但要注意，变压器中的主磁通是脉振的，在异步电动机中，气隙里的主磁通是旋转磁通，沿气隙圆周方向正弦分布，以同步速相对于定子旋转。2、转子回路电压方程定子转子3、转子磁动势（1）幅值（2）转向（3）转速4、定子磁动势和励磁磁动势电流变比：转子绕组相数：绕线式转子相数鼠笼式转子相数等于鼠笼导条数。空载电磁关系352页359页5、三相异步电动机堵转时的电磁关系19-3三相异步电动机转子旋转时的电磁关系++、、是否还是同步旋转？、是否还会同频率？若定子和转子频率不同转子电路中与频率相关的、、怎样改变？++转子绕组相对于的转速：注意区分：气隙合成磁场的旋转速度转子速度转子绕组相对于的转速1、转子绕组感应电动势的频率堵转时：正常运转时：转子旋转时的异步电机一、转子电路二、转子频率折算三、转子磁动势四、磁动势关系和电动势平衡方程式五、时空矢量图六、异步电机负载变化时的物理过程2、转子回路电压方程转子堵转转动

转子转速n=0n1>n>0

转差率

s=（n1-n）/n1=10<s<1F2与旋转磁场n1⊿n=n1-n相对速度

转子E2，I2变化频率

E2

转子功率角

可见相对定子的转速与n无关，和的相对关系与转子静止时一样，他们相对静止。

相对转子转速⊿n=n1-n相对定子转速n+⊿n=n1转子静止转动，是否同是转向，同转速定子导体静止相对定子相对转子转子导体相对转子静止，相对定子旋转。相对定子相对转子转子

例题：一台三相两极笼型异步电动机，当接在fN=50的电源上运行时，转差率s=0.01，试问：

1)转子电流频率f2为多少？

2)定子电流产生的基波旋转磁动势对定、转子绕组的转速各为多少？3)转子电流产生的基波旋转磁动势对定转子绕组的转速为多少？解：相对定子对于定子对于转子3、转子电路的折算及等效电路

在分析异步电机时，为什么要对转子进行绕组折算和频率折算？使定、转子回路由无电联系变为有电联系。使定、转子电流关系为电路的节点电流关系转子绕组折算包括绕组折算；频率折算转子绕组的折算

为了便于分析异步电机的性能，和变压器相似，可以把转子绕组进行折算。折算前m2，N2，kdp2；折算后m1，N1，kdp1

折算要求：

保证折算前后转子磁动势不变（电机电磁平衡关系不变）。转子对定子的影响是通过转子磁动势来实现，所以保证电机中的电磁本质关系不变。

能量转换关系不变有功功率不变

无功功率不变(1)电动势E2的折算折算前后主磁通Φm不变(2)电流的折算电流变比：

(3)参数折算折算前后，传到转子上的有功功率应保持不变。对比变压器同理：总之，电动势及电压放大ke倍；电流缩小ki倍阻抗、电阻、电抗放大keki倍。（4）频率折算：1）s<1，n≠0，使f1等于f2，使定、转子相量图能画在一起；2）使电流平衡关系式有效频率折算后，I2不变，F2不变，磁动势平衡式不变。谨记：频率折算后：转子绕组匝数折算后异步电机的基本方程式：转子绕组经频率折算和匝数相数折算后异步电机等效电路359页定子铜耗定子铁耗电磁功率转子铜耗机械功率

为外加负载电阻。增加附加电阻，相当于堵住转子，f2=f1（频率折算到定子），实际旋转电动机等效为静止转子，但向负载输出机械功率。形等效电路校正系数：2αFeΦm(Bm)4、时空矢量图①

计算ki，ke，，画时空矢量图步骤：已知：Ｎ

1，Ｎ2，，，p，Ｒ1，Ｒ2，x1，x2，s，I2，xm，Ｒm３画出Φm（Bm）方向线２画出４５６5、异步电机负载变化时的物理过程

异步电机不带机械负载，需很小的I2保持转矩平衡Ｔ=Ｔ0(n↑→S↓→E2↓→I2↓)

有功功率P0=m1U1I0cosφ0不大无功功率m1U1I0sinφ0较大，对电