电机学知识要点

认识电机一电的念分．电机概念电是借助于电磁原理（原）工作的能量转换（功能）设备。只有给电机输入能量输能量且在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。可见“电机”一词本质上磁的简称。．电机种类电机分类方法很多，这里按其功以及电能性质等综合地将其分成以下种类：变器是电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不的交流电能的设备。发机是电磁原理将机械能转换成电能的设备。其中换直流电能的发电机称直发机将能转换成交流电能的发电机称交流发电机。交流发电机又可分成同发机转速

nn1

60p

同步）步电（速

nn1

同步实际中以同步发电机最为通用，而异步发电机则少使用。电机是电磁原理将电能转换成机械能的设备。它可分流动机交动机。交流电动机又可分异电机（速普及，同步电动机相对较少。

n1

同步）同步动，实中以异步电动机最为无论发电机还是电动机都与机械有关，这就要求它们的结构中有运动部件，为降低这两类电机的制造成本，运动部件通常作旋转运动，称转；相应地固定部件就称子而电机和电动机统称旋电机变不涉及机械能，所以它是静止电器。要点：电机的基本作用原理是电原理，作用是能量转换；各类电机的具体功能。二电的耗发与却电机是能量转换设备而非能源应该用单位时间内转换的能量功来度中单位时间内输入电机的能量称入率用示；单位时间内电机输出的能量称出率1用P表P与差值称功率耗用P212

p

表示，即有P=

P

P

，功率损耗乘以工作时间就能损耗损耗通常不加区分地统称为电机损耗与比值称为电机的21效，用η表示，即有=

P

。电机工作时一般总有损耗，故＞0、P、、12η均随电机工作状态改变而变化它们是时变函数，但实际问题往往针对特定状态提出，按它们有确定值来分析。工作时所产生的各种损耗都转变热能导电升，发的一方，发热量与电机工作方式有关，为一确数值；另一方面，电机表面又会向低温的周围环热散量温成一比例系数（称为热系数电作之初，散热量为零，温度升高最快然后随着温度升高，散热量将不增大，温度上升变慢；如果工作时间足够长，最终将达到散热量等于发热量的动态平衡，此后度停止升高而保持在稳定值。可见，散热系数越大，温升速度就越慢，稳定温升也越低，这对缘有利。分析表明：在自然条件下，散热量与电机单位容量的表面积成正比，而单位容量的表积与电机的容量成反比，因此，小容量电机自然散热能够满足1

绝缘要求，而大容量的电机在自散热时的温升往往会超过绝缘允许的限值，这就需却所谓冷却是指提高散热系数的人为施过适当的介质来实现冷却却介质有空气、氢气和水。要点：各种功率和冷却的含义三、

电的构制材．电机的电磁结构电机功是由其电磁构决定的电磁构一条磁和与它相匝链两条两以电路成机种类

不同，其主磁路和电路的结构就所不同。电机的损耗主要产生在其电磁结部件中耗p和心的铁耗p。此外，在绕组、机座以及绝缘材料中CuFe

1

2会产生数量不大但难于精确计算附加耗旋转电机的ad

图0–1电机一般结构转动部件中还会产生摩擦损耗，械耗p

。）主路是磁通

的路径YCAXZB）变压器磁路（主磁路和漏磁路））异步电动机主磁路图机中的磁路变压器的主磁路为闭合铁心。旋转电机的主磁路，除定、转子心外，还包含两段气隙。当磁通恒定时，铁心可用整块钢铁材料制作；当磁通随时间交变，铁心中将产磁损涡流耗两称铁耗此铁心就必须用表面绝缘、厚度为或的钢叠成虽然直流和同步电机磁极铁心中的磁通是恒定的，但由于开的影响，磁极表面受齿谐波磁场影响而产生铁耗，故这类电机的磁极铁心也要用厚度为1~3mm的钢片叠装。电机磁路的特点是由导磁性极好的铁磁性材料和空气料导磁性能很差的非磁性材料构成，因此，在两种材界面处磁力线垂直与铁磁材料表面，常分为主磁路和漏磁路。）绕绕组是电机电路的核心部分，它般是用带绝缘的导体（主要用铜）绕制而成的线圈或线圈组合。绕组的作用有流通电流、生磁场、感应电动势、承受一定的电压电流和功率。绕制而成的线圈或线圈组合。一台电机至有两个绕组。绕组可分成开启式和闭合式两类式的特点是每个绕组都有两个引出线端头与外部电源或负载相接，以实现能的输入或输出。闭合绕组是将各线圈串联成一个闭合回路，2

形式上属于分布绕组，它没有出端而通过电刷与换向器的接触，经电刷与外部电路接通。电流在绕组电阻上引起的损耗称为铜耗，简耗此对旋转电机而言，起电能量转换的核心作用的绕组称电绕组它步电机的定子绕组与直流电机的转子绕组。绕组的电路表示：用绕组内阻与动势的串联支路表示。电动势同时还反映了主磁路（通）和漏磁路（通）的影响，即主电（通应的电动势）和漏电动e（通感应的电动势势于除磁绕组外的一切绕组器绕步机定、转子绕组步机定子绕组和流电机的转子绕组称枢绕组存在于交流绕组中磁同步电转子绕组和直流电机的定子绕组流的直流绕组既无漏电动势、也无主电动势，其等效电路为电阻电路。因此，电机最终可简化为电路分析与计算。i

r

I

R

a

Ifeu

e

U

E

a

U

Rf流绕组

直电枢绕组图0绕组的电路表示

绕组．不同类型电机的电磁结构特⑴变压器主磁路：闭合的铁心电路：两个绕组套在铁心上（同匝链主磁通绕组（接电源的绕组）输入交流电能，二次绕组（接负载的绕组输出交流电能。一、二次均为交流电路。i1

r1

r2

i2

i1

r1

r2

i2u1

e1

e2

u

2

Z

L

u1

e1

e2

u

2e1

2

e1

2一次电路

压电

二次电路

定子电路转子电路异步电动机电路图0各种电机的电路⑵异步电动机——转速n步速n1主磁路：定、转子铁+2气隙

60p

的交流旋转电机定子绕组接交流电子交电路故转子也是交流电路。

2

0动势是交流，⑶同步电机——转速n同n1

60fp

的交流旋转电机3

主磁路：定、转子铁+2气隙定子绕组（也称电枢绕组）接交电源（同步电动机）或输出交流电（同步发电机是交流电路；转子绕组（励磁绕）接直流电源，故转子是直流电路。If

r

IM

IF

If

R

a

IM

IF电动机发电机

电动机发机EU

f

Rf

U

Z

L

U

f

Rf

E

a

U

R

LE励磁电路

电枢电路步机电路

励磁电路

电枢电路直电电图0各种电机的电路⑷直流电机主磁路：定、转子铁+2气隙定子绕组（也称励磁绕组）接直电源，定子是直流电路；转子绕组（电枢绕组）接直流电源（直流电动机）或输出直流电直流发电机流电路。要点：主磁路的构成，铁心叠装场合与目的；绕组的组成、对外联系方式（完整电．电机的制造材料）材料——铜（铝、银）材料——钢铁）材料——天然材料（张、油漆、麻布有机合成材料（塑料）绝缘材料是电机中耐热性最差的料度过料许最度的绝缘性能等物理、化学性能将快速下降为此对绝缘材料分级规定，见下表。耐热（绝缘）等级最高允许温度（℃）

）O90

A105

E120

B135

F155

C180

H＞180最高允许温升最高允许温度－准环境温度℃四、磁路．磁路概念磁路是磁场能量产生、传输和消的路径，简单地说，磁路是指磁通的路径。磁路是研究磁场问题的简化方法这就像电路是研究电场问题的简化方法一样，因此，磁路与电路具有很多相同之处，即磁也分成直流磁路和交流磁路，磁路的物理量、磁路定律、磁路计算方法也与电路有相似之处和比关系。磁路与电路的主要区别是：没有绝缘体，磁通可以在任何物质中流通，因此磁路就不受开关控制，磁路中只要存在磁动势有磁通流通。．磁路主要物理量（与电路对关系）磁路主要有以下几个物理量：⑴磁通磁通是描述磁路中某截面上磁场体强弱的物理量，单位（伯4

-7jj-7jj磁通与电路中电流的作用相当电机中通由组电生的，其中绝大部分同时匝链（或穿越）电机的所有绕，所以称磁通；另有很小一部分仅与该绕自身匝链，故称漏通。⑵磁通密度（简称磁密磁感应强度B是磁场中各点场强弱的物理量，单位为T（拉以描述某个截面上磁场平均强度，即

A

为磁截面积。⑶磁场强度是描述磁场中各点磁场强弱的物量，单位A。⑷磁导率述导磁性优劣的物理量，满足

r0

。其中，一个无量纲的r物理量，称为相对导磁率；

0

为真空导磁率，其值为

0

=4π×10一般材料的导性能与真空相当，即其

r

≈1磁材料的

r

值约在几十到数百万。以上三个物理量满足关系式：B⑸磁动势F：势是产生磁场本领，它是磁路所包围的电流的代数和。电机中，磁路包围的通常是一个电流为i的N圈，即磁动势Ni。⑹磁压降UUm

m

Hl

m⑺磁阻R：反应磁路对磁通的碍作用，Rm

m

lA⑻磁导倒数，

Al

。⑼自感L：L

2

；感抗L⑽互感M是反应绕组在交流作用下相互影响的物理量M

12

NN变与1异步电动机中的互感电抗为励磁x；同步电机中的互感电抗为电枢反应电。m、磁路计算电机磁路的特点是：沿磁路各点磁场强度矢H和径l方向相同，同时包围的电流是一个或多个N匝的电流，总电流为，以，全电流定律又可表示成l

mmHdlHlUjjj1j1

Mj

nk1

Ik

NI即各段磁路上的磁压降等于磁路包围的电流代数和，即j式中为流过线圈的直流电流小或交流电流的有效值，相应地，闭合磁路中截面相同的各段磁路的磁、场强度压降为恒定值或有效值l磁场强度相同的某段磁路的jMjj长度。因此，当磁路的尺寸和材已知时，利用全电流定律可计算出：Ⅰ、产生一定数量的磁通Φ所需的励磁磁动势和励磁电流值，具体计算步骤如下：⑴求各段磁路的截面积和长度，中通常取该段磁路的平均长度；jj⑵求各段磁路的磁密=；jj⑶根据Bj从材料的磁化曲查出各段的磁场强度H和率μ=B/H，可求出该段jjjj磁路的磁阻R

Mj

ljμj

j

Hljj

。如该段为空气隙，则磁场强度H=B05

22mm22mmmm⑷求各段磁路的总磁动势FHljj

R

NI

；j11⑸根据励磁绕组的匝数求出励磁流I。Ⅱ、如已知电流求通，则方是：先假定一个磁通，利用上述步骤出所需的电流；将求出的电流与给定电流比较者误差在允许范围内，则假定的磁通即为所求；如误差超过允许值，则根据求得的电流小重新假定磁通，直到误差在允许范围内。可见，这种情况往往需要进行叠代多次。、电磁类比关系（见下表）表0-1电磁类比关系比较内容

电

磁学电场一种存在于电荷周围的特殊物质是磁场：是一种存在于载流导体或者永磁体周围的它由场源（即电荷）产生，并且在场源处最强，离特殊物质。它由载流导体或永磁体产生，并且在场及其主要物理量

开场源按照一定的梯度分布。电力线述电场问题的一种假想线起始正电荷而终止于负电荷上用电力线的疏密来表述电场中各点电场的强弱。电场强度E（V/）电导体传导电流的能力

场源处最强，离开场源按照一定的梯度分布。磁力线：描述磁场问题的一种假想线。它在磁铁外由N指S内部则相反，是一条闭合曲线，习惯上用磁力线的疏密来表述各点磁场的强弱。磁场强度H（A/m）磁导磁性材料传导磁通的能力电流密度（A/m

磁通密度B

电路电流流通的路径是分析电场问题的简化方法。

磁路：指磁通流通的路径。它是分析磁场问题的简化方法。电流电荷定向移动形成，是电能传送磁通过某个截面的磁力线总路及其主

的载体，描述某个截面上电荷总体移动情况电动势电流的本领单位正电荷从电场中一点移动到另一点外力所作的功表示

体数量磁动F（A生磁通的本领。用磁路所包围的总电流表示要物

电压U（V

El

磁压Um

l

理量

电阻

（

磁阻

m

电导

G

1R

磁导

m基尔霍夫第一定律i0磁路节点定律0路的基尔霍夫第二定律UE全电流定律Hl=I定律电路欧姆定律UIR磁路欧姆定律UR目的磁路基本物理量与基定律；掌握磁路计算方法，并能根据计算结果理解旋转电机中气隙的含义。6

五、电的基本作用理——磁原理（包以下两）．法拉第—楞茨定律处在变化的磁场中的导体中将产应动，简磁生。这就是法拉在1831年现的电磁感应现象，也电磁应律当形成闭合回路时，感应电动势产生的流（称为感应电流）所产生的磁场将阻碍（抗）原磁场的变化（楞茨碍用就电的概电对于变。感应电动势的一般表达式

这里称通链，简磁链一般说来，磁链是时间和位置的数，即

故感应电动势可表达为

式中前一项称运电动，后一项称变器动势⑵电机中感应电动势的表达式变压器中，绕组套在铁心柱上并交流电，构成交流铁心线圈。静止的铁心中的交变磁通m

t越绕组的全部N线磁

N

在绕组中产变器动势动大小为eN

ddt

，方向则由右手螺旋定则确定。e

Bve

l

导体切割磁力线感应运动电动势图0电机中的感应电动势旋转电机中，绕组与磁场有相对动，各线圈边中的导体将切割磁力线产动动势动势的大小为eBlv

，方向用右手定则确定。．安培定律载流导体的周围将产生磁场，简电生磁。此外，旋转电机中还用到安培电力定律——毕奥萨尔定律7

e

B

e

B

大小BIlF

F

方向：由左手定则确定应用此式时要求大家树立一个观点：即磁场相互作用产生力手则定

场互用定载流导体在磁场中受到的电磁力【举例】吸铁石的原理

平行导线通电后的相互作用力要点：电磁感应定律的形式及其在不同电机中的情况；交变场与电抗，即交变磁场对应于感抗、交变电场对应于容抗；普通电机中的磁场是由电流产生的，电流的性质决定了磁场的性质，即直流电产生恒定磁场，故直流电机中没有电抗；交流电产生交变磁场，每一个交变磁场对应一个电抗，具体说：异步电动机和变压器中的主磁场对应于励磁电抗，两侧漏磁场分别对应于漏抗。8

第一部分

变压器本课程主要讨论用来实现电能传、分配的变压器，称力变器其有：⑴变换电压等级（简变于能的高效传输和安全使用；⑵控制电压水平（简压电能的质量指标，即保证电压稳在规定的范围内。按用途不同，变压器可分成多种型。）变压器：用来实现电传输、分配的变压器；）变压器（又称为互感互器TA互）变压器：交流电焊机电焊变压器器脉冲变压器等一变器结（要掌握各部的组成、作用、要求）１．电磁部件（也称器身）这部分是变压器工作的核心部件括组心。⑴铁心通是用0.5mm厚硅了小铁耗成闭合框体，它可分成心柱式和铁壳式两种型。铁心中套有绕组的部分称心柱其分称磁，用来连通主磁路。铁心的基本作用导磁，同时兼作器身的机械支承，所以要求它具有良好的导磁性能和足够的机械强度。⑵绕组：绕组是用带绝缘的铜导绕制而成的线圈或线圈组合式组是导电并产生磁场，同时感应电动势并通场合电一次侧传递到二次侧。对绕组的要求有：①每相（匝链样的主磁通）至少有两个匝数不同的绕组（供变压用②在高压绕组上引出若干分接抽（供调压用相术高绕是指线圈匝数多的绕，其电压高、电流小、导线细而电阻大；匝数少的就称压组它压低、电流大、导线粗而电阻小。输入电能（或接电源）的绕组称次组该一侧输能（或接负载）的绕组叫二绕，该侧称二次。为绝缘方便，低压绕组在内层而高压绕组绕在外层，一相绕组整体套在铁心柱上。必须注，一、二次绕组与高、低压绕组是不同的概念。铁轭

高压绕组

铁轭铁心柱

铁心柱

铁心柱

铁心柱

铁心柱铁轭

低压绕组

铁轭）图1绕组套装在铁心柱上的情况）单相变压器变压器对变压器，一次电压高于二次电的称压压；而次电压低的称压压。．冷却部件）：用钢板焊接而成，来盛放变压器油，器身浸在变压器油中。9

变压器油：是变压器的冷却介质这是一种无色透明的矿物油，它盛放在油箱中，变压器的器身浸在油中。变压器油冷却与加绝双重作用。）管：装在油箱表明，油箱内部相通，以增大散热面积。（3散热器：用薄铜片组合而，装在与油箱连通的油管上，以增大散热面积，散热器的外面装一组风扇，以提高散热效。）器。用于特大型变压。．保护部件）柜（俗称油枕成桶，放在变压器某侧上部，其中大部分冲油，以保证器身可靠浸在变压器油中柜个端面上装在油位称油运行人员观察，以及时补油或放。储油柜下部装一个呼吸器。）继电器：装在连通油与油枕的管道上，对气体的压力敏感）气道（俗称防爆管））套管等二、变器的额定值其相互系．额定值：是指变压器正常使时应满足的一组规定值，包括：）额容，位kVA；本含义N1N

S

2N

S

N）一额电U

1N

，单位或kV一额电I三相指线值1N（3）二额电U

2N

，指一次为额定电压下的二次开电压，即U

2N

U

20

1

U

1N

，2

，单V；三线值）二次额定电流I、I。相线2N2N额定值的相互关系：单相变压器满足

N

1N

1N

2N

2三相变压器满足

S

N

I1N

1N

I2N2N补充：绕组连接方法及其端头标绕组连接方法BBC

CABCZYZXYZXY））图12三相绕组联结法）Y联结联结联（后接，标准接法结（前接）Y（）连接：将三个（相）组的尾端连在一起，连接点称为中性点，中性点出线称为中性线（带中性线的星形（为端点）对外出线（称为端线，俗称火线eq\o\ac(△,)三角形相绕组的首尾端次串联出闭合回路点称为端点外三条端线。端点间的电压称为线电压，绕组尾端间的电压称为相电压；端线电流称为线电流，绕组内部电10

1N11221N1122流称为相电流。△连接，线电压于相电压，线电流等于倍流Y连接，线电流等于相电流，线电压等于3倍压。绕组端头标记单相，高（u1，绕组首端用A，端X、Z表；低压绕组首端用尾端用x示。注！三压器，额定电流和额定电压均指线值，但是变压的基本方程和等效电路都是从一相导出的，因此计算分时必须用相值带入。按照绕组接线方式的不同，变压器一、二次侧的额定相电流I、和相电UU1N2N1N

2N

可分别用下式求出，即对Y线的侧：jN

I、jN

jN

jN

，1代表一次侧2代次侧）对Δ接线的侧

jN

jN

、IjN

IjN3三、变器主要物理及其惯正方向图13示单相变压器的原理构和主要物理量，下面说明各物理量例考向．一次侧⑴外加电压u：小和向都是给定11

I1

I2的；是变压器工作过程的发起者⑵电流i电压产生并与之成关联111方向（负载惯例自位端流入绕组。

U

1

E1N2E12

E2E2

U

2

Z

L⑶主电动势e或E：它由主磁通11之成右手螺旋方向；

产生并与⑷漏电动势e或磁11

1

产生并

图1–3原理结构与惯例正方向与之成右手螺旋方向。

u

1

i1

ir11F

Ni1

1

1

e1

1

N

1

d11dt

u

2

i2

F

2

Ni2

2

ir22

2

e2

N

2

d

di22dtdt．二次侧⑴主电动势或E，22

图－4变压器电磁过程产生并与之成右手螺旋方向；⑵电流i或I，它在负载情况由E产并与之方向相同；222⑶漏电动势e或E，磁22

2

产生并与之成右手螺旋方向；11

22⑷输出电压u或U，变压整个工作过程的最终结果，I成非方向。222．磁通主磁通：载时由一次侧空电生，负载时由一、二次电流共同产生，它与电流0成右手螺旋方向；一次漏磁通二次漏磁通

12

：由一次电流i产与之成右螺旋方向；1：由二次电流i产生并与之成右螺旋方向。2上述电磁量可见图1所示的压器电磁过程。四、变器的运行分．变压器的电磁过程（又称工原理）可用图14表示可用文字叙如下：一次通电后，铁心中将产生主磁通，从而在各绕组中感应出主电动势。由于两侧绕的匝数不同，进而实现了电压等级的变换；当二次负载电流变化时过通的自动调整作整结是磁基保变相地变化而实现了功率从一次侧向次侧的传递压的磁是变压器工作原理。．变压器的基本方程1

r1

参见电路图，利用KVL可压器的电压

r

I2

1

11

方程，即一次：U1二次：U2

E

E2

1

E

E2

1

I11Ir22

E

2

E

1

I11I22

)1)2

EE

22

U

2一次电路

二次电路式中：E

1

][11

1

I11

x，111

为绕组漏磁电抗（简称次1漏抗

2

x，22

为漏抗；rr为、次绕组电阻。2Hdli安培环路定律lNI1

NI

I10

沿着闭合磁路的电场强度线积分于回路所包围的电流代数和。当电与回路成右手螺旋方向时取正值负载主磁路

空载主磁路

电机中的形式Hjj变压器中的形式Hl

Ni磁动势平衡器磁通是本不随负载变化的产磁通的磁动势也不变，即在空载时磁动势F有

0

NI等负载时磁动势F(NIF(NI)这就是磁动势平，即10111222NI10

NI11

NI22变比方程：设

m

sin即

m

，

m

为主磁通的最大值12

2222222222222222由式e1

1

和式edt

知：j

1

N

1

1

m

4.44fN

1m

、E

2

2m

即大小：E

1

4.44fN

1

、

2

4.44fN

2m

，后12

相即感应电动势滞后相应的磁通9。可得变

EE

12

EE

12

NN

12

相值比上式可表示成：E

1

2

I0m

)m式中，称激电，它拟铁心损耗的大小；x称激磁电，它对应于主磁。m以上方程联立如下U

1

E

1

I1

)E1

1

IZ1

1U

2

E

2

I(r22

)E2

2

IZ2

2NI1

NI1

NI22E

1

I(rjx20m式中：

1

r1

，11

Z

1

r1

1

r1

x21

为一次漏阻抗，=r22

为二次2漏阻抗，两者都是常数。当负载电流很小（轻载）时，漏抗压IZZ可忽略不计，U1122

1

E1

2

E，2于是可得重要关系式：U

1

E

1

1m

（U

U

E

E

E）上式是量值改变时变压器分析的本依据，此时的变比近似式为

UU

12

。重载时，空载电流I可略，即I010

NI11

NI，于是可K22

12

I2211

，这就是重载时变比的近似式，该式还表：在惯例参考方向下，一、二次侧的电流近似反相。．折算法⑴概念所折就是一台变比为、心相同的假想变压器去代替变比K的际器，而保持两者的磁动势、主磁通、功率不变。⑵折算关系若设将变压器的二次侧折算到一侧，并将二次侧折算后的量加上标“′”以示与实际量的区别，即有N

2

、K1，则折算关系：1①E

2

KE

2

E主不变）1②I

磁不变，即F

NI

F

NI③r2

K22

，x2

K2x，Z2

L

K2Z

L

率不变22

I）22213

01KIKI01KIKI④

2

KU2

r)K22222222

2

）⑶折算后的基本方程按以上关系可得折算后变压器的本方程如下。U

1

E

1

I1

jx1U

2

E

2

I22

jx2I0

I1

I2E

2

E

Ijx)10mm负载方程：U

Z22L．等效电路依据折算后的基本方程可画出T形效电路图。是程计算中常用近似电路。1

x1

2

x2

K

KU

1

I1

1

2

I0mm

I2

U

2

U

I11

I0mm

I2

U

2图1–5变压器T形等效电路五、变压器的参数测定

(b)图–6变压器近似（Г形）等效电路．空载试验：测量值p（耗空电流（外试验电压验据000计算励磁阻抗r、x（下mmU|0I0rp2r0001x2000

Z||zmmmrrmmxxx1mm

U|K|12KKprKr212Kx2r2xKKK12．短路试验：测量值p（耗短路电流（短电即试验电压kkk试验数据计算短路阻抗r、x（如和短路电压百分数%。kkk短路阻抗与温度有关，需要化为态）数值。定义：短路电压百分K

zC注意：对三相变压器，如果测量据的一侧为Ｙ形接法，计算值用下列数据带入U

0

U/3=I=p0000

K

U/，I=I，p=pKKKKK

/3如果测量数据的一侧eq\o\ac(△,为)法法计算值用下列数据带入I=IU00

0

U/3，p=p000

U

K

U=I/3=pKKKKK

/314

．相关问题——标么值⑴概念：一个物理量的标幺值是其有名值除以该值的同名基准值，即

xxB⑵基准值标幺值的基准值选取如下表物理量电流电压

一次侧I：定相电流1BU：额定相电压1B

二次侧I：相电流2BU：额定相电压2B

备注I=KI2B1BU=KU1B2B阻抗

Z

1B

U1BI1B

Z

2B

U2BI2B

Z=K1B

2

Z2B功率

S

B

S

N

S=S1B2B⑶标幺值的优点①物理状态明晰；②参数趋同；自动折算；④特殊参

*KK

，即短路电压百分数。在用有名值计算时，应注意用相代入，即有测量值如何化成相值问题，计算的参数是折算到试验所在侧，最终要折算到同侧。六、变器的运行性．电压变化率U定义式：U

U

20U

2N

U

2

100%1U*；算式：2

cos

*sin1

*2

S*—载系数变压器的电压变化率通常为百分几，且随容量增大而增大，但不超。．效率η⑴损耗绕电损——铜耗p

Cu

pCu1

pCu2

mI21K

2

2r)1NK

2

pKN其中p

KN

mI2r——额定铜耗，可见p与负载变化，称为可变损耗。1NphKCu铁耗

pFe

2fm

，这里k是数；

A

。可见，一，铁耗1是常数，即与负载无关，故称为变损耗。通PScos2N2⑵效率公式PScos2pp1N2KN0

Fe

p

0⑶当

pp

时，即可变损耗等于不变损耗时变压器的效率为最大值，其值为max

ScosN2Scos2pN20【例】Y,d接的三相变压器，S/U在低压侧测得空载试验数据N2NU=400V、p；压侧测得短路试验数据=500V=p=4kW、I=I。000KKKNK1N15

32*2*2*32*2*2*试确定：⑴折算到高压侧的励磁阻抗、x和阻抗r、x，出近似等效电路；mmKK⑵满载且滞时，变器的电压变化率和效η2【解】一、数据准备一次额定电流

1

NU

1

10kV

1N

1B一次额定相电压

1N

U

1N3

10kV3

U

一次阻抗基准值Z

UI

10/3kV103A

1000

U2S二次额定电流

I2N

SN3U

2N

100kVA34kV

34A二次额定相电流I2N

I/2502N3

二次额定相电压

2N

U

2N

400V

2B二次阻抗基准值Z

B

UBIB

400U283N3250S

4kV2空载试验数据的相值

0

0

U

*0

UU

0

400400

1I0

03

或*0

I0I

7.22144.43

，p0

0

或*0

0N

短路试验数据的相值

K

K

或

*K

UU

K

50010000

IK

IK

I1N

或*K

IKI

II

1，K

K

或p

N

二、按要求计算．参数计算①由空载试验数据计算激磁阻抗折算到低压侧）的值励磁电阻r

p

500p7751或22/3)I

015052

6励磁阻抗

z

m

U0I0

40022/3

z

m

U0I0

105

20励磁电抗x

m

2m

2958522xmmm

2

m

2

②把激磁阻抗折算到高压侧，此K3)/0.4r=K或=r×Z=6×1000=6000mmmx=KΩ或x=x×Z×1000=19079mmm1Bz=KΩz=z×Z=20×1000=20000mmm1B16

2KFe8500i2KFe8500i③由短路试验数据计算短路阻抗折算到高压侧）的值短路电阻

rK

pk2k

2

40或rk

pkIk

0412

04短路阻抗

zK

UKIK

288.68U50K5.7735K

0.051

0.05短路电抗xK

2K

r2K

2

2

xK

z2K

r2K

0.03④画出近似等效电路（要求把参标在图中，并按惯例方向标出各物理量的参考方向）．性能计算把

、cos

2

sin

2

代算式，可得电压变化率U*cosK

2

*sin1(0.040.80.030.06)0.05K2效率

S

S

p

p

100k110k0.84k1.5k

0.9357七单变器空电i0电是指二次侧开路时一次侧电压空载电流大0约为额定电流的百分之几，且随量增大而减小，即**01020

空载电流以感性为主（性质于立磁（简称励磁）的无功分和铁耗的有功分量，且IFe比大是励磁相器中，磁路不饱i弦波；磁路饱和时i00为尖顶波，见图21

t

t

t10

1

0

t

9

t

3

i0102

i0t图23作图法求取变压器激磁电流波形影响空载电流大小的因素有电压频一线匝数铁心磁率尺寸分过：第一，磁路计算l

NI，与1）一次绕组匝数N磁长l有关101第二，H

B

，即与3）铁心材料

有关17

第三，

m

A

m

即与铁心截面积有关第四，

m

U1fN1

即与）电源电U通常为额定电压不变f（1常为额定值50Hz不）有关解过方法：根据条件，从分析过程的方向解答。即⑴首先用式

E

N

m

分析铁心中主磁通Φ变化情况m⑵再用式

m

BA分磁密化情况B影响铁耗pmFemm

Fe

m

为常数。⑶然后用式B

m

H

m

和变压器空载特磁化曲磁中磁场强度H

m

和导磁率μ变化情况。三者关系为：若B增，则Hm

m

增大而μ减小；若B减，Hm

m

减小而μ增。⑷最后依据磁路计算式m

NI10m

Hl确定激磁电流I的化情况。m⑸以上结论还可用于分析铁耗、组铜p、激磁电阻r和电抗x量的变化情况。Cumm具体看）N减（匝间短路Φ↑↑、1mmm

↓→I较0m）大（也可减小不→B↓→H、mmm

↑→I↓。0m）l增大：Φ变→B→、mmm

不变→I。0m）性能好（

大、、Hmm

m

均不变，

↑→I↓0m减小可增大）Φ↑↑mmm

↓→I↑0m）U减Φ→B↓、1mmm八三变器

↑→↓0m．结构特点电路方面：三相变压器与单相变器的区别仅在于它的一、二次绕组分别接成星形、带中性线星形和三角形中的一种。高压绕组的首端，用大写字表低压侧用小写字母、yn、d表。磁路系统，包括：⑴独立磁路（相变压器组，又称组式变压器的主磁通只经过自身铁心闭合三主磁彼此独立关三心式变压器一主磁通需要经另外两相的铁心才能成闭合回路，即三相主磁路彼此相关。．三相变压器连结组别的判定（）同极性端（俗称同名端）概念：一相（匝链同一个主磁通绕组中，各绕组的交流电压瞬时极性相同的端头称为同极性端。本质：一相的各绕组从一个同名到另一个同名端的电压相位相同。）组别的表示方法格式：高压侧接法（大写字母，相变压器为，相接（小写字母，三相变压器为、b，相别（点）18

【解】画A高压侧电压三角形如图中ABC；AYZ【解】画A高压侧电压三角形如图中ABC；AYZZOoOoCBCzzCb）组别的判定方法第一步：画高压侧电压相量图。第二步：根据同名端，画出对应低压侧电压相量图。第三步：将高侧的电压相图上的某一点平移到重合，作为钟轴心，单相点三相取三角形的中心点；从钟轴高、低压侧相量图上字母相同的另一点的连线分别作为时针和分针，两者构成的钟点数即为连组号。第四步：按格式写出连结组。）情况一Y,y线的首首同名端【例1按照接线图画出相量图判定连结组。BCB

A

B

BCBCBC第二步先在大三角形中截出低压小三角形，

Y

a

然后在A的位置按照名端

Oo

b

压侧的字母。y第三步：以

zx针oa为时针，确

xa

bc

C

cc

B

ab定钟点数，即组别号。所以连结Ybc

B

b【例2按照接线图画出相量图判定连结组。ABCABAB

A

CABCABCXY

Z

b

XY

Z

X

Y

c

Z

X

Y

【解】同样方法可判定出连结组Y。ZXYZz

x

Oo

c

x

yx

y

Oo

a

y

z

x

z

x

ya

bb

B

cac

a

B

C

abc

b

B

caca情况二Y,y线的首尾同名端【例3按照接线图画出相量图判定连结组。AB

A

ABCB

A

C

【解】画出高压侧电压三角形如中ABC；第二步先在高压侧相电压反向延，然后在延X

Y

b

ZX

c

Y

Z

X

c

YZ

a

长线两端标出高、低压侧的异名字母。x

z

O

y

z

x

z

x

O

y

第三步：以OA作分针，oa时针，确o

o

定钟点数，即组别号。所以连结为B

a

C

b

c

a

b

B

a

C

c

a

b

b

B情况三线第二步的做法，分三小步：）（竖直）线；与A对应的同名端标（出低压侧该相绕组）两端（字母19

顺方向低侧电压三角形的）第三（顶）点。【例4按照接线图画出相量图判定连结组。A

BCABC

ABCA

A

A【解】按照上述步骤可判定出连组YX

Y

Z

X

Y

Z

X

Y

Zb

a

cx

y

z

y

z

x

z

x

ya

Oo

c

oO

b

oOC

cabc

bcac

B

a

C

b

a

B．三相变压器的谐波问题主要研究三次谐波特是三同相位

iA

iB

iC3

出次谐波根原因变压磁饱，即磁化线Ui（于线，外电路原因和磁路原因。00电原：电路影响三次谐波流能否流通，进而影响主磁通和绕组电动势的波形。绕组为星形接法时次谐波电流不能即存中线的星形接法时谐流能流（可能存在形接法时次谐波电流能在三角形内部流通三的外部不能流通。只有在励磁电流尖顶波（即有三次谐波）时，主磁通和绕组电动势才可能象希望地那样为正弦波线时次谐波电流不存在接三次谐波电流极小，因此，这两种接法下变压器的空载电流为弦波、主磁通为平顶波，绕组电动势为尖顶波。对有一侧绕组为Δ接线，则由于三次谐波电动在Δ内产生三次谐波电流，进而产生三次谐波磁通，这一磁通能抵消产生三次谐波电动势的原次谐波磁通，最终在铁心中维持一个（存在性）不大的三次谐波磁通。这就是三角形接线抑制次谐波的原理，此时三次谐波幅值级小，认为这类变压器不出现谐波。磁原：主要影响三次谐波幅值。对接三相变压器组，经铁心闭合的三次谐波磁通幅值较大，三次谐电动势的幅值更大，可达额定电压这会导致绕组严重过电压而造成绝缘击穿，因此它实际中不能使用；或Y,yn线的三相心式变压器，经漏磁路闭合的三次谐波磁通幅值很，三次谐波电动势的幅值也不大，但是对大容量变压器绝缘不利此有容量在以心式变压器才能采用接线变压器通常都有一侧接成三角形。九变器联行．理想并联及其条件理想并联是指并联变压器之间没有环流求

20i

20j

时，各变压器的负载与其容量成正比即要求负载系数并且j。

ij

，并且各电流同相位。这为号理想并联条件有：）电压相同，通常变比同）连组相；）短电百数同短阻标值同20

*22*22）短阻角同满足）．条件不满足时变压器并联运的后果）不同——后果是变压之间出现环流环流的大小与变比差有关，一般比相对误差

K

KiKi

jj

每相差环流约增加10%的额定电流，因此实际允许变比误差，但是要求K不过0.5%。环的方向是由变比小的变压器发出，而变比大的变压器吸，因此，如果变比不同的变压器并联运行时，希望变比小的变压器容量大一些变大的则量小一些是大额定电流就大环能力也强。）组不同——一后果是定出现极大的环流。所以实际禁止并联。）电压百分数不同——果是负载系数不等。具体分配关系如下1各台变压器的负载系数为

j

SS

2jNj

uni1

KjSNiuKi

S

2各台变压器的负载为

j

1

jjii

式中：S——并联变压器的总负载；S——各台变器的额定容量；u——各台变器的短电2Ni压百分数。可见系数与短路电压百分成反比电压百分数小的负载系数大，最小的负载系数最大。实际允许短路电压百分不同的变压器并联运行，但是希望短路电压百分数大的变压器容量小、而短路电压百分数小的量大。（4短路阻抗角——对容量相不大的变压器，短路阻抗角一般是相同的，即本条件通常能够满足。十变器渡程．突然短路设

u1

1N

)突然短路电流的表达式：⑴一般表达k

2I-K

k

2I-K

k

tk

tan

1

xkrk

90

——短路阻抗角；

Lxkkrrkk

——时间常数；IK⑵

U或zKk01

—稳短电，zrx—路阻抗*k时，即在电压过最大值瞬间发生路，短路电流表达式为21

tkKKKKtkKKKK()e

rkxk

i

2I)K即电过0瞬间发短，路经半周电流到大（大的件⑶

90

时，即在电压过瞬间短路短路电流表达式为ik

02It)将直接进入稳态，此种情况短路流最不严重。突短的害⑴害绕过；组械结）坏⑵原因：短路电流大。．空载合闸（投入）——后果出现励磁涌流⑴出现励磁涌流的原因内因（根本原因和外因：合闸时的电压瞬时值，在0时闸严；过大时现。⑵出现最严重励磁涌流的条件在电压过0瞬闸，经过半个期出现。最大值约为稳态空载电流的数十至上百倍，即数倍额定电流。十、殊压．自耦变压器特点：一、二次之间不仅有磁场系，而且有电的联系。其工作原理与普通变压器类似。功率传递：通过功率、感应功率传导功率．三绕组变压器特点：三个绕组同轴排列，高压组放在最外侧，中、低压绕组按照与高压绕组间功率传递相近就靠近高压绕组的原则排列22

第二部分交流绕组及其电动与磁动势同步和异步电机的定子绕组都是通交流电流的三相对称绕组，它们都叫做交流绕组。它们分布在定子铁心槽中，各相绕组元件（即线圈，它是构成绕组的基本单元，故称为元件）及其相互间的连接规律完全相同，三彼此相电度从构称绕组。一交绕技数交流绕组通常分成单层绕组和双绕组，见右图。单层绕组又分成叠绕组、链式绕组交叉式绕组和同心式绕组等型式；双层绕组有叠绕组和绕组两种型式。构成绕组需要以下技术数据：．定子槽数Q它是一个给定值。1

．电机（磁）极数：给值p极对数。．定子相数m=3，一个给定值。1由上述三个给定的数据可计算出列三个技术数据：

绕组双绕组图绕组在槽中的结构图．电机极距

Q12

（每极极面沿周方向所占的槽数。5．每极每相槽数

Q12pm

1

3

。它指每个极面下每相绕组所占连续槽数，也是绕组每一线组串圈的个数为整为槽绕组为分时为数槽绕组。实际交流电机大多采用整数槽绕。．槽距角

p360Q1

（电角度相邻两槽对应置，即一个槽（包含齿）所对应的圆心角。由于电机圆周上有对磁，转一磁交电变个周期，故电机转动一转交流电变化p个期。绕组属于气元件，因此要用电角度表示。．线圈节距用线圈两边沿圆所跨过的槽数表示。为了尽可能大地产生感应电动势电磁转矩，要近于电

机极距τ。必须注意：单层绕组从电磁本质讲是一距组其极距由每相槽数q和式决定。叠绕组为任整数，同绕组由叠绕组按远近结得到组24

y

度长槽；叉式绕组的q3，每一个线圈组的3个串联线圈中，2个y，一个。双绕y是给定值，它通常小于电机极距，短距绕组，的是抑制谐波。

图2–2线圈图．相带基本含义：指一相绕组在1个一极的弧所的带它6相和120°带划分方法。常用60°相划分，把每个磁极沿周向均分成三份，每一份属于不同的相，称之为一个相带，恰好等于

60

，称为

60

相带。一相绕组在1个面的极下所占的连续地带。根据23

NAXNAX前面的定义，相带在数值为q

Q12pm

1

p360360Q11

60．并联支路数a指从一相绕组的一个出线端看进的分支路数。事实上，一相绕组有若干动大和位同线组成些圈组可以串联也可以并联条路的线圈组个数必须相同，这样并联后支路之间不会内出现流。二交绕展图其法单层交流绕组：掌握叠绕组、链绕组、交叉式绕组的展开图；双层交流绕组：掌握叠绕组展开。展开图画法3相24、相并联支路1单层叠绕组为例）第一步：确定绕组技术数据，共9个层给定5双层给定6第二步：画展开图。它可分成以步骤：．均匀地画出Q个在接时作为线圈它顺序编号；1．把Q个分。做法是：1⑴从号始，把连续的

Q12pm

1

2443

2

）个槽分成一组（一个相带）直全部分并序将各组编⑵第…的属于A3组的各槽属于相、n2组的属于C相

S

N

S以上如60

AB

CYA

ZBX

CY123456789101215182022．连接。分为三步：⑴连线圈。将属于同一相、相，叠绕组）的两个槽连成一个线圈，直到该相的槽全SNSNSS部连完。在每个线圈的下部引出根线，分别引出线圈的前边和后边。第三步后的绕组情况如下图：24

NSSNSSN极面

n极面

旋转方向极面

极面60

X

AZBX

Y479101213172024⑵连线圈组。将属于同一相的相的q一个线圈组，单层绕组共有p；双层绕组共有个

n

磁极旋转方向

N极面τ

S面τ

N极面τ

S面τAZ

BXC

YAZBX

CY12581421NSNSNSNSA

X⑶连成一相。根据给定的并联支（=1相各线圈组串联、并联或混联。最终在剩下的两个端头引出两根线，作为相绕组的出线。N面τ

nS极τ

磁极旋转方向N面τ

S极面τAZ

BXC

YAZBX

CY123456789101718NSNSNSNSA25

N极面τ

nS极面τ

磁旋方N极τ

S极τ3478SNNSNSNSNSSNSNNSNSNSNSSNZABCXY说明了线圈端头的连接则将开图均匀地分成2p个区域区别相间地标出极；然后将线圈边处的磁极极性标在该边对应的引出端头上联将N与S头相连并：将N头与N头S头头连。N极面τ

nS面τ

磁极旋方向N极面τ

S面τ123456789101112131415161718192021222324

反串联

反串联

A

X2p=4槽链式绕组N

nS极面

磁极转方N

S123456789101112131415161718192021222324N

A

N

X2p=4槽同心式绕组26

11N面S极面极面S极A1X2123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536A

NSNSNSNSNNS(a)2p=4槽叠绕组

X123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536反串联

反串联N

SNSNNSNSNSS(b)2p=4，a=2槽交叉式绕NSNNA1Z2B1X1C1A2Z1B2X2C2235789N

SN

SS

NS

NN

SN

SS

NS

NAX2p=4槽叠绕组三交绕的动．一相绕组的基波相电动势⑴大小：

E

N

位。—每极基波磁通N——串联匝数。⑵频率：

f

pn60

位。n—机转速。⑶相位：与时间有关，不确定。⑷相序：与转向有关。27

．一相绕组的谐波相电动势⑴大小：E44fK

w

N

1

V

；⑵频率：

位z

。要掌握以上各式中字母的含义：K

w

K

d

K

p

——次谐波绕组系数，

2k1…意K

w

0

d

30qsin

——次谐波分布系数；K

p

y

)

——次波短距系数对单绕K

p

1．谐电势削和除法⑴采用Y线：消除线电动势中3其奇次倍谐波。⑵采用短距线圈（仅适用于双层组当

时，消除次谐波，例如，

y

465消除5次；y消7次；y56同时削弱谐波。⑶采用分布绕组：各次谐波都得削弱。⑷结构上保证产生正弦波磁场。．单相绕组的合成电动势大小

E

2EE135．三相绕组合成电动势大小Y接法电动势

E

E

21

E

23

E

25

E

27

E

29

；线电动势

L

2E2EE2E21571113

Δ接法：相电动势

E

E

21

E

25

E

27

E

211

E

213

；线电动势

L

21

2E2E225711四交绕的动设三相对称电流：A

2Isint

，B

2Isin(t)C

2It．单相交流绕组通交流电所产的磁动势28

m1m1m1m1m1mmm1m1m1m1m1mm⑴性质为阶梯波分布的脉振磁动，脉振频率与交流电频相⑵傅立叶级数表达式为：F

A

1

Fm

)式中，

m

tk0.9w1I——次脉振磁动势的值；p

2k1自然数。．三相对称绕组通对称三相交电所产生的磁动势⑴波成动fA1fB1

11Fsin(Fsin(2211Fsin(Fsin(t120)22fC1

11Fsin(22

Fsin(t120m11

A1

B1

C1

sin(m1它是一个圆形旋转磁动势，表达F1

m12

Fcos(x。：m①幅值（转动半径）为

m12

F即基波脉振幅值的m1

m12

倍；②转速（称同速n1

60p

；③转向：由电流相序决定，从超电流相转向滞后电流相；④磁场轴线（即旋转的正弦波磁势的最大值位置线为大值的那相绕组轴线重合，或与电流为零的那相绕组轴垂直。⑵谐波合成磁动势①

1为圆形旋转磁动势，表式F

m12

Fcos(x。：m幅值为

m12

mF，谐波脉振幅值的2

倍；转速n

n

；转向与基波相同。②

1次圆形旋转磁动势，表式F

m12

Fcos(x其mm幅值为12

mF，谐波脉振幅值的2

倍；转速n

n

；转向与基波相反。③

3次合动势F0，存在。29

11第三部分异步电动一异电机本识．结构定、转子主要结构部件的组成、用和要求．转动原理叙述或图示法描述异步电动机的动原理轴

A轴

转动原理：nY

S

C

ABC定子通电后，产生以同步

60f

旋转的磁场（图中N、SFA

n

X

ZXY极表示割（短路）转子绕组产生转子电动势和(a)电流，转子电流（产生的磁场）定子磁场相互作用产生电磁e)

F

转M转矩克服负转矩作功子Z

N

Bn

着旋转磁场方向以转速转动。ZXY转动原理图相关问：

(b)⑴转1

，义转磁场（定子、转子磁场相对静止，即都是同速）转速与转子转速的差它转绕切割转场转。⑵转率

n1n1

：义差与同步速的比值称为转差率。⑶转差率与电机工作状态的关系对电动机s常约分之几，、n、1

M三者同方向，并且负载重，转速，转差率大（注：负载重表明负载转矩大，这就要求电磁转矩也大，就进而转子电流大、转子动势大，因e，求转子切割旋转磁场的速度，即转差n大以转速低s0，n、n反向；电磁制动状态下111

与n反向说明与同向称为动矩反向称制转。⑷改变电动机转向方法：改变通电相序，即交换任两相接线；原理：电动机转向由旋转磁场转决定，而旋转磁场转向由通电相序决定。．技术数据⑴额定值、UN

N

、I、N

N

、N

N

的含义，相互关系

N

N

NN

。注意：P

N

，2N

UN

N

，2N

P1NN

。⑵堵转电流（又称起动电流）倍I/I；堵转转矩（又称起动转矩）倍stN

st

/M

N

。⑶最大转矩倍数（又称过载能力

m

max

/M

N

。二异电机效路．电磁过程与主要物理量：与压器相似．基本方程30

1012w122r21012w122r2⑴定子电压方程U

1

E

1

I11

)1

①⑵转电方：U

2

E

2s

I2s2

2s

)0转频为f2

sf，1

f定频率电率

f

。式中，E

2s

sE、x20

，、x分别为堵转此2202

f转电动势和漏抗。1因此将转子折算到不动（即f2

f）况（称频折）后的转电压方程为1E

I/s)02

②E20I2

r/s22s

r222

x222s

，

cos

2s

r2

r22)2

1可见，转子电动势与电流基本同位。．磁动势平衡与变压器相似，异步电动机的主通也是基本不变的，即它在空载时与负载时的数值相等，要求两种情况下的磁动势也相等这就是磁动势平衡，在频率折算后它可表示成F

0

F1

F或2

mkNmk10.9w11I10.91I20.9w12I2p2p2p

③．参数折算意义与变压器中的折算相同，就折算到转子与定子绕组的有效匝数、相数都相同，而保持电磁过程中的主磁通、磁动势、率等不变。设ke

EN1w111Ek20

电变，又电势比i

21

N1w111kN22

为电变，参数折算关系：①E

20

kEe

20

E；I12

2i

；③r2

k，xei22

。上关系ei2可得异步电动折后的本程下U

1

E

1

I1

)1E

2

I22

)2I1

I2

I0E

1

E

2

I0

)m．等电根据折算后的基本方程可画出T形效电路r1

x1

r2

2

1

1

E

1

E

2

0rmxm

21ss

2图中：

s

称拟阻它电机的机械负载；31

222222参数r称励电，它拟铁心损耗的大小；参数励电，它对应电机的主m磁通。由等效电路可得下结：①电机的负载越重，则模拟电阻小，转差率大，而转速越；定子电流I转子电1流I都越大。2②当电机处于理空，nn时，s0，模阻为无穷大，相当于转子路1（I2

0最且比空载电流I10③当电机处堵，即0时时s1模拟电阻等于，当转短，I和最12可达额定电流的数倍，可能烧坏机。．空载电流其性质与压器相同变器为路含有气隙能压器差约为额定电流百分之十几到几十容量越大，百分数越小。．笼形异步电动机参数极数恒等于定子极数；相数：当转子槽数Q为对数的数时相m就倍数，否则m=Q2222匝数N=0.52绕组系数=1w二异电机率．功平⑴各种功率与损耗输功是功率，它克定子耗p1

I、铁损11Fe

I后转电磁10功（通过主磁场从一侧电路传到另一侧电路的电功率Pem

E1

2s

I12

2

2

；电磁功率克转铜p

m2r

后转换内械率m2

机械功率克空损p0

p后输出功率P。这p为机械耗p为附ad2ad加耗由画出功率流程图。P1

mUIcos11

1

耦合磁场

Pem

P(1

PmUI22

2pCu1

211

pFe

2r0m

pCu2

2r2

p

pp

⑵功率平衡关系从功率流程图中可得以下平衡关：总功率平衡关系：

P

p

这里

pp

p

p

p总耗32

机械功率平衡关系：P2

p0两个重要功率关系：P(1pemCu2

sPem⑶功率平衡关系的应用利用以上关系可进行功率与损耗算、以及转速和转差率计算等。三异电机转及矩衡．功率与转矩关系电转M负转M

PP

PP9.55；9.55nnP9.55；中额定负载转矩Mn

PP9.55n空转

p

9.55

pn

。．转矩平衡MM

2

M

0

M。ML

L

静负载转矩，这是电机稳定运行必要条件。四异电机M-s线．电磁转矩的表达式由于M

/p11

，把电磁功率P带入其中可得⑴电磁转矩的物理表达式

EIcos1202f1

2s

kN1w11

cos2

2

M

cos2

2s式中：C

M

N1w11

——电机转矩常数；cos

2s

r22

r222

为——转子功率因数。⑵电磁转矩的参数表达式M

pmI122f1

r2s

2f11

pmU211r2s

r2s1

x]2由该式可画出异步电动机的-s曲（课①额定运行点A电机稳定运行，电磁转矩与静负转M

L

N

平。0②最大电磁转矩点（又称临界点坐标临转率sm

21

r21

x2

；33

LL最电转M

212

可见，当转子电阻参数增大时2

max

将不受影响，s则比例增大；外加电压U改m1时，s保持不变，m

max

则随电压的平方变化。M

MM

M

11

M

22

1

M

10

s

0

s转子串联的调速电阻减小情况的变化过程

转子串联的调速电阻增大情况的变化过程③起动点C电机处堵状态，此时n0，s1和I最后面将专门讨论。12五异电机起．基本概念⑴起动：指电动机从通电开始到速稳定的过渡过程。启动是一个机电暂态过程，由于机械暂态的时间常数比电气暂态的时常数大得多，故分析时认为电量为常数。⑵起的要件初瞬的电磁转矩（称为堵转转矩）

st

必须大于电机的静负载矩

L

N

，样电机才能获得加速度从而最终达到稳定转速。0．启动方法⑴直接起动外加额定电压而不采取任何限制流的措施，这就是直接起动。直接起动时启动电流大小st

r1

U

11

x2

2

U2k

1

x2k

U1zk

与负载大小无关，与电源电压成