《电机技术应用》课件 2.2.1 三相异步电动机的空载运行

三相异步电动机的空载运行异步电动机主磁通43

定子接三相电源，转轴不带机械负载时为空载运行，根据磁通路径和性质不同，异步电动机的磁通分为主磁通和漏磁通。来源：三相电流(1)主磁通

作用：主磁通起能量传递与转换的媒介作用。主磁通在定、转子绕组中感应电动势，转子电动势产生转子电流，与定子磁场作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，将电能转换成机械能输出。路径：定子铁心气隙转子铁心气隙定子铁心漏磁通4

槽漏磁通

端部漏磁通（2）漏磁通

漏磁通仅在绕组上产生漏电动势，起电抗压降作用，不起能量传递与转换作用。槽部漏磁通端部漏磁通谐波漏磁通绕组电流还产生一部分漏磁通:主磁通和漏磁通的区别

43与电流的关系不同：主磁通可以由定子电流单独产生，也可以由定、转子电流共同产生。定子侧漏磁通只能由定子电流单独产生，转子侧漏磁通只能由转子电流单独产生。路径不同：主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定、转子绕组同时交链；定子侧漏磁通仅与定子交链，转子侧漏磁通仅与转子交链。大小不同：主磁通占总磁通的绝大部分；漏磁通只占总磁通的很小的一部分。作用不同：是实现能量转换的媒介；漏磁通没有传递能量的作用，漏磁通只起电抗压降的作用。电抗性质不同：主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，其励磁电抗不是常数。漏磁通路径的磁导率为常数，其定子漏电抗、转子漏电抗是常数。大小构成是额定电流的20~30%空载电流作用性质基本为感性无功建立磁场空载电流为空载运行时的定子电流为有功分量，用来供给铁芯损耗为无功分量，用来产生主磁通大小特点空载磁动势性质旋转磁动势三相异步电动机空载运行时，轴上不带负载，因此转速很高，接近同步转速。此时定子旋转磁场与转子之间的相对速度几乎为零，于是转子感应电动势，转子电流电磁关系异步电动机空载时的电磁关系与变压器非常相似感应电动势

主磁通感应的电动势漏磁通感应的电动势与变压器一样,主、漏磁通在定子绕组上也有感应电动势电动势平衡方程

变压器与异步电动机的区别1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动磁场。3）漏阻抗大小不同：由于存在气隙,异步电动机漏阻抗较变压器的大。4）绕组系数不同：异步电动机通常采用短距和分布绕组,计算时需考虑绕组系数,变压器则为整距集中绕组,可认为绕组系数为1。2）空载电流大小不同：由于存在气隙，异步电动机I0%为20%-30%，而变压器只有2%-10%。5）感应电动势不同：变压器空载时E2不等于0，异步电动机空载时E2约等于01、三相异步电动机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？答：主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定、转子绕组同时交链，它是实现能量转换的媒介，它占总磁通的绝大部分。主磁通可以由定子电流单独产生。也可以由定、转子电流共同产生。主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，与之对应的励磁电抗不是常数。除主磁通以外的磁通统称为漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和谐波漏磁通。仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转子交链的称为转子漏磁通。漏磁通在数量上只占总磁通的很小的一部分，没有传递能量作用。漏磁通路径的磁导率为常数，与之对应的定子漏电抗、转子漏电抗是常数。思考与练习2、为什么相同容量的三相异步电动机的空载电流比变压器的大很多？答

变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标么值为0.2-0.5，变压器空载电流的标么值为0.02-0.1。3、如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小与什么因素有关?答：电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小就与定子电流I1有关。根据其中I2’大小与转子转速有关，所以主磁通大小还与转子转速n有关，或与转差率s有关。思考与练习4、当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?答：当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与定、转子之间的气隙大小有密切关系，气隙大也就是磁阻大，根据磁路欧姆定律，磁动势=磁通×磁阻，在磁通确定时，磁组大则磁动势大，也就是励磁电流大，所以一般异步电动机气隙较小，以使励磁减小，在主磁通相同时，气隙大小不同，励磁电流大小就不同，即不同大小的励磁电流可产生相同的主磁通。所以，根据励磁电流的大小便可比较其主磁通的大小，此话是不对的。思考与练习5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？答：异步电动机气隙小的目的是为了减小励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。6、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？答：空载时，而