-73三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系課件

1、7.3 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系 7.3.1 磁動(dòng)勢(shì)與磁通 7.3.2 定、轉(zhuǎn)子回路方程 7.3.3 轉(zhuǎn)子繞組的折合 7.3.4 基本方程式、等效電路和相量圖上一頁(yè)下一頁(yè)返回退出7.3 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系 7.3.1 磁通勢(shì)與磁通1磁通勢(shì)定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)，各量的正方向標(biāo)在圖7.15中。既然轉(zhuǎn)子繞組自己短路，它的線(xiàn)電壓為零，由于對(duì)稱(chēng)，相電壓也為零。轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并不為零，于是在轉(zhuǎn)子三相繞組里產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)電流，每相電流的有效值用 表示。這種情況與變壓器副邊短路情況相類(lèi)似。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖7.15 轉(zhuǎn)子短路并堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī) 上一頁(yè)下一頁(yè)返回在三相對(duì)

2、稱(chēng)的轉(zhuǎn)子繞組里流過(guò)三相對(duì)稱(chēng)電流時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)：（l）幅值 （2）轉(zhuǎn)向假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及產(chǎn)生電流的相序?yàn)?，則磁動(dòng)勢(shì)也是逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的，即從十 轉(zhuǎn)到十 ，再轉(zhuǎn)到十 。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回（3）轉(zhuǎn)速：相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn)子電流的頻率 。用角頻率表示時(shí)，為（4）瞬間位置同樣把轉(zhuǎn)子電流 理解為轉(zhuǎn)子邊 相繞組里的電流。當(dāng) 達(dá)正最大值時(shí)，即在十j軸上，那時(shí)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 應(yīng)轉(zhuǎn)到 相繞組的軸線(xiàn)處，即十 軸上?？梢?jiàn)，畫(huà)時(shí)空向量圖時(shí)，應(yīng)該使磁動(dòng)勢(shì)與 重合上一頁(yè)下一頁(yè)返回 轉(zhuǎn)于繞組短路的三相異步電機(jī)，作用在磁路上的磁動(dòng)勢(shì)有兩個(gè)：一為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；一

3、為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。由于它們的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)速又相等，只是一前一后地旋轉(zhuǎn)著，稱(chēng)它們?yōu)橥叫D(zhuǎn)。把它們按向量的關(guān)系加起來(lái)，得到合成的磁動(dòng)勢(shì)仍用 表示。即上一頁(yè)下一頁(yè)返回 圖7.16 轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的相量圖上一頁(yè)下一頁(yè)返回這個(gè)合成的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) ，才是產(chǎn)生氣隙每極主磁通 的磁動(dòng)勢(shì)。主磁通 在定、轉(zhuǎn)子相繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 和 。2.漏磁通 定子電流產(chǎn)生的漏磁通，表現(xiàn)的漏電抗仍為 ，由于漏磁路是線(xiàn)性的， 為常數(shù)。 轉(zhuǎn)子繞組中有電流時(shí),也要產(chǎn)生漏磁通，表現(xiàn)的電抗為 。上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖7.17 漏磁通 上一頁(yè)下一頁(yè)返回一般情況下，轉(zhuǎn)子漏電抗也是一個(gè)常數(shù)。只有當(dāng)定、轉(zhuǎn)子電流非常大時(shí)，例如直接起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，由于起

4、動(dòng)電流很大（約為額定電流的47倍；），這時(shí)定、轉(zhuǎn)子的漏磁路也會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，使定、轉(zhuǎn)子漏電抗數(shù)值變小。變壓器中的主磁通是脈振磁通，1是它的最大振幅。在異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙里主磁通的卻是旋轉(zhuǎn)磁通。 返回7.3.2 定、轉(zhuǎn)子回路方程當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組里有電流時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組每相電阻上的壓降為 ，在每相漏電抗上的壓降為 。根據(jù)給定的正方向，得轉(zhuǎn)子繞組一相的回路電壓方程式上一頁(yè)下一頁(yè)返回轉(zhuǎn)子相電流為 式中 是轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角 、 、 等的頻率都是 ，即與定子同頻率。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)合成關(guān)系，有 改寫(xiě)成 這就可以認(rèn)為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)里包含著兩個(gè)分量：一個(gè)分量是大小等于 ，而方向與 相反，用

5、 表示。它的作用是抵消轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 對(duì)主磁通的影響；另一個(gè)分量就是勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) 。它是用來(lái)產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁密 的 。上一頁(yè)下一頁(yè)返回定子回路的電壓方程式為 例題7-27.3.3 轉(zhuǎn)子繞組的折合從定子邊看轉(zhuǎn)子只有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)起作用，只要維持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小、相位不變，至于轉(zhuǎn)子邊的電動(dòng)勢(shì)、電流以及每相串聯(lián)有效匝數(shù)是多少都無(wú)關(guān)緊要。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)設(shè)想把實(shí)際電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子抽出，換上一個(gè)新轉(zhuǎn)子，它的相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)都分別和定子的一樣（也是三相、 、 ）在新?lián)Q的轉(zhuǎn)子中，每相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 、電流為 ，轉(zhuǎn)子漏阻抗為 雖然換成了新轉(zhuǎn)子，但轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)并沒(méi)有改變，所以

6、對(duì)定子邊的影響不變，這就是進(jìn)行折合的依據(jù) 。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的關(guān)系可以寫(xiě)成令 上一頁(yè)下一頁(yè)返回可得簡(jiǎn)化為 可以得到 式中 稱(chēng)為電流變比 上一頁(yè)下一頁(yè)返回轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式變?yōu)?與 的關(guān)系為折合后轉(zhuǎn)子漏阻抗與折合前轉(zhuǎn)子漏阻抗的關(guān)系為 上一頁(yè)下一頁(yè)返回阻抗角 折合前后的功率、無(wú)功功率關(guān)系不變 上一頁(yè)返回7.3.4 基本方程式、等值電路和相量圖異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行折合后，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)子短路時(shí)的五個(gè)基本方程式列寫(xiě)如下： 上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖7-18 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的等值電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖7-19 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的向量圖上一頁(yè)下一頁(yè)返回異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子的漏阻抗標(biāo)么值都是比較小的，如果在它的定子繞組加上額定電壓，這時(shí)定、轉(zhuǎn)子的電流都很大，大約是額定電流的47倍。如果使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在這種狀態(tài)，則有可能將電機(jī)燒壞。有時(shí)為了測(cè)量異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，采用轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。為了不使電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子過(guò)電流，必須把加在定子繞組上的電壓降低，以限制定、轉(zhuǎn)子繞組中的電流。 上一頁(yè)返回例題例題7-3一臺(tái)繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子加額定電壓而轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)，滑環(huán)上電壓為260V，轉(zhuǎn)子繞組為Y接法，不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子每相漏阻抗為0.06+j0.2（設(shè)定子每相漏阻抗Z1=Z2）。定子加額定電壓，求轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子相電流當(dāng)轉(zhuǎn)子