异步电机2运行原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十六章三相异步电动机的运行原理,第三篇 异步电机,1,1.理解转子静止和旋转时的电磁关系和物理过程,2.掌握,转子绕组归算（折算)的目的、原理和方法,3.,掌握转子磁动势的相对转速，理解转子旋转时异步电动机定、转子磁动势保持相对静止的原因；,4.,掌握归算后的基本方程式、相量图和等效电路,5.,掌握空载试验和短路试验的原理、方法和,参数计算,6.了解笼型异步电动机转子的极数、相数和匝数,本章基本要求,三相异步电动机的运行原理,2,概述,转子静止时的异步电动机,转子旋转时的异步电动机,笼型转子的极数、相数和匝数,异步电动机的参数测定,主要内容,三相异步电动机的运行原理,3,定性,分析,定量,计算,简介：,分析异步电动机运行中的电磁过程，研究各电磁量之间的相互关系，得出异步电动机的等效电路，建立定量分析异步电动机的理论基础。,16.1 概述,三相异步电动机的运行原理,异步电机与同步电机的主要联系,相同点：,借助于电磁感应作用传递能量,不同点：,同步电机的转子磁场是由通入的直流产生的；异步电机的转子磁场是由转子感应电流产生的。,在对称稳态时，同步电机气隙磁场只在定子中感应电动势，为单边感应（直流电机与其类似）；异步电机气隙磁场在定、转子两边都感应电动势，为双边感应（变压器与其类似）,4,研究对象：,首先分析,三相对称且稳态运行的,绕线转子异步电动机，任取一相或一个量进行分析。仅考虑基波的作用，不考虑高次谐波的影响，最后对笼型电动机的一些特殊问题进行分析。,规定正方向：,定、转子各相电气物理量的规定正方向和变压器相同,磁动势、磁通的规定正方向为由定子到转子的方向；,定、转子,A,和,a,相绕组的轴线分别为,A,和,a,。规定,A,为计算空间角度的起点，假设在转子静止状态下,A,在,a,前 电角度。,16.1 概述,三相异步电动机的运行原理,5,规定正方向,16.1 概述,三相异步电动机的运行原理,图16-1异步电机的规定正方向,6,研究目的,便于和已经熟悉的变压器进行对比，且具有实际意义，因为移相器、感应调压器就是不转的异步电动机。,研究对象,两种转子静止的情况：,转子绕组开路和转子堵转,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,7,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,转子电流为零，相当于调压器副边开路。,电磁过程,三相 三相,主要关系,磁动势,F,0,主磁通 ：由电动机的磁化特性确定,磁动势 电流,电动势 、主磁通,电动势 电流,8,(一)磁动势 电流,幅值：,相位：,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,图16-2 磁动势 与电流的相位关系,9,(二)电动势 、主磁通,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,频率：,大小：,1,）定子电动势,三相 三相,10,(二)电动势 、主磁通,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,大小：,2,）转子电动势,气隙磁密 转过（,90,）空间电角度时，转子,a,相绕组磁链最大，当 时，应落后于时轴（,90,）电角度，而落后于计时起点 。,11,(二)电动势 、主磁通,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,大小：,3,）电动势比（有效匝比）：,相位,1,）定子电动势：,定子电动势落后于定子磁链,90,图16-3定子绕组,A,相磁链和电动势相位,12,(二)电动势 、主磁通,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,相位,2,）转子电动势：,转子电动势的大小是定子电动势的1/,k,e,倍，其相位决定于转子的位置，根据这一原理，可制成移相器,图16-4定、转子绕组,A,(a)相磁链和电动势相位,13,(三)电动势 电流,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,原理和思路：,F,0,I,0,，,E,1,，但磁动势,F,0,与主磁通 却是非线性关系，不易用解析式表示。为了跳过非线性的磁场问题，把磁场的问题转化成电路的问题，和变压器一样，引入一个激磁参数,Z,m,，直接把,I,0,与,E,1,联系起来，这个参数称为激磁阻抗。,14,(三)电动势 电流,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,表达式：,激磁参数物理意义：,Z,m,r,m,j,x,m,激磁阻抗；,r,m,激磁电阻或铁耗等效电阻,x,m,激磁电抗。,讨论：,1,）,x,m,是对应于气隙主磁通的电抗，与气隙大小、电源频率、绕组匝数、主磁路铁心材料、尺寸以及磁路饱和程度有关。气隙大，磁导小，激磁电流大，故气隙越小越好。,2,）尽管激磁阻抗的物理意义与变压器的相似，但在数值大小上和变压器的相差较大，尤其是激磁电抗。变压器的主磁通几乎不经过气隙，主磁路的磁导大，激磁电抗大，相应的激磁电流就小，其标么值为,0.010.1,；而异步电动机的主磁通两次经过气隙，主磁路的磁导小，激磁电抗小，相应的激磁电流就大，其标么值为,0.20.5,。,15,(四)方程式、相量图和等效电路,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,方程式：,相量图：,图16-5异步电动机转子绕组开路时的相量,16,(四)方程式、相量图和等效电路,16.2 转子静止时的异步电动机,三相异步电动机的运行原理,一、,转子绕组开路,等效电路,图16-6异步电动机转子绕组开路时的等效电路,17,