第20講三相異步電動機的電磁關(guān)系

第19講三相異步電動機的電磁關(guān)系（1）轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組開路時的電磁關(guān)系（2）轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時的電磁關(guān)系主要方法：（1）相（矢）量圖（2）電壓方程式（3）等效電路

第二節(jié)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開路時的電磁關(guān)系一臺繞線式三相異步電動機，定轉(zhuǎn)子都是Y接，轉(zhuǎn)子繞組開路。一、規(guī)定正方向規(guī)定正方向如圖：

磁密、磁通和磁通勢都是從定子出來進(jìn)入轉(zhuǎn)子為正方向；而且把定、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)軸的縱軸選在A相繞組的軸線處。

A1和A2是定、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)軸，可以重疊在一起。

一、規(guī)定正方向規(guī)定正方向如圖：

定轉(zhuǎn)子三相繞組的連接方式和正方向在兩個圖中是一致的。1、勵磁磁通勢當(dāng)定子繞組接到對稱三相對稱電源上時，定子繞組就會有三相對稱電流，有效值分別用I0A、I0B、I0C。為了分析方便，用I0表示。從而產(chǎn)生合成旋轉(zhuǎn)磁通勢，用表示。勵磁電流、勵磁磁通勢以及定轉(zhuǎn)子繞組電動勢矢量圖如圖所示。二、磁通和磁通勢（a）定轉(zhuǎn)子時間坐標(biāo)（b）定轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)（a）定轉(zhuǎn)子相-矢量圖勵磁磁勢F0特點如下：（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：如果電流相序為A1→B1→C1，磁通勢的旋轉(zhuǎn)方向為+A1→+B1→+C1

（a）定轉(zhuǎn)子時間坐標(biāo)（b）定轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)（c）定轉(zhuǎn)子相-矢量圖二、磁通和磁通勢（3）轉(zhuǎn)速：相對定子繞組的角頻率：（4）瞬間位置：定子A1相電流再過90°時間電角度就轉(zhuǎn)到+J軸上，三相合成磁通勢就相應(yīng)經(jīng)過90°空間電角度到達(dá)+A1軸上。由于轉(zhuǎn)子繞組開路，沒有電流，因此磁路中只有定子繞組產(chǎn)生的定子磁通勢，因此稱為勵磁磁通勢,電流稱為勵磁電流。二、磁通和磁通勢2、主磁通和定子漏磁通主磁通：通過氣隙同時鉸鏈著定轉(zhuǎn)子兩個繞組的磁通。定子漏磁通：不鉸鏈轉(zhuǎn)子繞組而只鉸鏈定子繞組的磁通，分為槽部漏磁通和端部漏磁通。二、磁通和磁通勢氣隙中每極主磁通為：氣隙中旋轉(zhuǎn)的主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢有效值分別為：電壓變比：定子、轉(zhuǎn)子每相電動勢之比ke三、感應(yīng)電動勢四、勵磁電流由于氣隙磁密與定子、轉(zhuǎn)子都有相對運動，因此在定子轉(zhuǎn)子鐵心中有鐵損耗。勵磁電流可分為兩部分：有功分量I0a，產(chǎn)生鐵損耗；無功分量I0r，建立磁通勢，產(chǎn)生磁通。因此，考慮鐵損耗的勵磁電流、磁通勢以及繞組電動勢的時空相矢量圖如圖。五、電壓方程式定子漏電動勢：定子繞組漏磁通在定子繞組里感應(yīng)的電動勢，用表示。同樣可以改寫為：因此按照第一節(jié)規(guī)定的正方向，定子一相回路的電壓方程式為：六、等效電路

定子繞組的電動勢可以表示成勵磁電流在勵磁阻抗的壓降，因此可以寫成：于是可以得到定子一相電壓平衡方程式：轉(zhuǎn)子回路電壓方程式：其等效電路如右圖。電磁關(guān)系為：

主要內(nèi)容

轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時—磁通和磁通勢轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時—定轉(zhuǎn)子回路方程轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時—轉(zhuǎn)子繞組的折合轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)子時—基本方程式、等效電路第三節(jié)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系1、磁通勢如圖為一臺繞線式三相異步電動機，定轉(zhuǎn)子都是Y接，轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。各有關(guān)物理量的正方向如圖。轉(zhuǎn)子繞組短路，線電壓為零，相電壓也為零，但電動勢不為零。因此在轉(zhuǎn)子繞組中有電流I2。在轉(zhuǎn)子繞組中的電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁通勢為，其特點如下：一、磁通勢和磁通（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密逆時針方向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流相序為A2→B2→C2，磁通勢的方向為+A2→+B2→+C2（3）轉(zhuǎn)速：相對轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速，因為轉(zhuǎn)子電流的頻率f2=f1，用角頻率表示（4）瞬間位置：當(dāng)電流達(dá)到最大值時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢就應(yīng)在+A2軸上。

由于轉(zhuǎn)子繞組堵轉(zhuǎn)，定子電流用表示，產(chǎn)生氣隙磁通勢也稱定子旋轉(zhuǎn)磁通勢。

一、磁通和磁通勢（1）幅值為：（2）轉(zhuǎn)向：逆時針方向（3）轉(zhuǎn)速：相對定子繞組的角頻率（4）瞬間位置：當(dāng)定子A1相電流達(dá)到最大值時，應(yīng)在+A1相繞組的軸線上。轉(zhuǎn)子繞組短路的三相異步電機，作用在磁路上的磁通勢由兩個：和，他們的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)速相等，只是一前一后，稱為同步旋轉(zhuǎn)。其合成磁通勢為：此合成磁通勢產(chǎn)生每極主磁通的磁通勢，從而在定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和。一、磁通和磁通勢2、漏磁通（如圖7.17）定子電流漏磁通，其電抗用表示，且為常數(shù)。轉(zhuǎn)子電流漏磁通：其電抗用表示，一般情況下為常數(shù)。

一、磁通和磁通勢當(dāng)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子回路電壓方程式為：轉(zhuǎn)子相電流為：為轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角。定轉(zhuǎn)子磁通勢的關(guān)系為：定子回路電壓方程：二、定、轉(zhuǎn)子回路方程三、轉(zhuǎn)子繞組的折合

異步電動機定、轉(zhuǎn)子之間只有磁路聯(lián)系，沒有電路聯(lián)系。從定子邊看轉(zhuǎn)子只有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢和定子旋轉(zhuǎn)磁通勢起作用，只要保持轉(zhuǎn)子磁通勢的大小和相位不變，其它轉(zhuǎn)子參數(shù)無關(guān)緊要。根據(jù)這個設(shè)想，把實際轉(zhuǎn)子抽出，換上一個相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)和定子一樣的轉(zhuǎn)子，但新的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通勢應(yīng)該和原來轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通勢相同，但感應(yīng)電動勢、電流、轉(zhuǎn)子漏阻抗分別為：根據(jù)定轉(zhuǎn)子磁通勢的關(guān)系：可以改寫為：三、轉(zhuǎn)子繞組的折合令：由此可得：簡化為：新轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電流和原轉(zhuǎn)子電流之間的關(guān)系為：其中：稱為電流比。三、轉(zhuǎn)子繞組的折合

以上把異步電動機轉(zhuǎn)子繞組的實際相數(shù)m2，匝數(shù)N2和繞組系數(shù)kdp2看成和定子的相數(shù)3、匝數(shù)N1和繞組系數(shù)kdp1完全一樣的方法，稱為轉(zhuǎn)子繞組向定子折算。折合以后的轉(zhuǎn)子