《電機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課件 2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行

三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)主磁通43

定子接三相電源，轉(zhuǎn)軸不帶機(jī)械負(fù)載時(shí)為空載運(yùn)行，根據(jù)磁通路徑和性質(zhì)不同，異步電動(dòng)機(jī)的磁通分為主磁通和漏磁通。來(lái)源：三相電流(1)主磁通

作用：主磁通起能量傳遞與轉(zhuǎn)換的媒介作用。主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，與定子磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出。路徑：定子鐵心氣隙轉(zhuǎn)子鐵心氣隙定子鐵心漏磁通4

槽漏磁通

端部漏磁通（2）漏磁通

漏磁通僅在繞組上產(chǎn)生漏電動(dòng)勢(shì)，起電抗壓降作用，不起能量傳遞與轉(zhuǎn)換作用。槽部漏磁通端部漏磁通諧波漏磁通繞組電流還產(chǎn)生一部分漏磁通:主磁通和漏磁通的區(qū)別

43與電流的關(guān)系不同：主磁通可以由定子電流單獨(dú)產(chǎn)生，也可以由定、轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生。定子側(cè)漏磁通只能由定子電流單獨(dú)產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子側(cè)漏磁通只能由轉(zhuǎn)子電流單獨(dú)產(chǎn)生。路徑不同：主磁通通過(guò)氣隙沿鐵心閉合，與定、轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)交鏈；定子側(cè)漏磁通僅與定子交鏈，轉(zhuǎn)子側(cè)漏磁通僅與轉(zhuǎn)子交鏈。大小不同：主磁通占總磁通的絕大部分；漏磁通只占總磁通的很小的一部分。作用不同：是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介；漏磁通沒(méi)有傳遞能量的作用，漏磁通只起電抗壓降的作用。電抗性質(zhì)不同：主磁通路徑的磁導(dǎo)率隨飽和程度而變化，其勵(lì)磁電抗不是常數(shù)。漏磁通路徑的磁導(dǎo)率為常數(shù)，其定子漏電抗、轉(zhuǎn)子漏電抗是常數(shù)。大小構(gòu)成是額定電流的20~30%空載電流作用性質(zhì)基本為感性無(wú)功建立磁場(chǎng)空載電流為空載運(yùn)行時(shí)的定子電流為有功分量，用來(lái)供給鐵芯損耗為無(wú)功分量，用來(lái)產(chǎn)生主磁通大小特點(diǎn)空載磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，軸上不帶負(fù)載，因此轉(zhuǎn)速很高，接近同步轉(zhuǎn)速。此時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)速度幾乎為零，于是轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)子電流電磁關(guān)系異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的電磁關(guān)系與變壓器非常相似感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

主磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)漏磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與變壓器一樣,主、漏磁通在定子繞組上也有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)平衡方程

變壓器與異步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別1）主磁場(chǎng)性質(zhì)不同：異步電動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，變壓器為脈動(dòng)磁場(chǎng)。3）漏阻抗大小不同：由于存在氣隙,異步電動(dòng)機(jī)漏阻抗較變壓器的大。4）繞組系數(shù)不同：異步電動(dòng)機(jī)通常采用短距和分布繞組,計(jì)算時(shí)需考慮繞組系數(shù),變壓器則為整距集中繞組,可認(rèn)為繞組系數(shù)為1。2）空載電流大小不同：由于存在氣隙，異步電動(dòng)機(jī)I0%為20%-30%，而變壓器只有2%-10%。5）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同：變壓器空載時(shí)E2不等于0，異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)E2約等于01、三相異步電動(dòng)機(jī)中，主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？答：主磁通通過(guò)氣隙沿鐵心閉合，與定、轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)交鏈，它是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介，它占總磁通的絕大部分。主磁通可以由定子電流單獨(dú)產(chǎn)生。也可以由定、轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生。主磁通路徑的磁導(dǎo)率隨飽和程度而變化，與之對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電抗不是常數(shù)。除主磁通以外的磁通統(tǒng)稱為漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和諧波漏磁通。僅與定子交鏈的稱為定子漏磁通，僅與轉(zhuǎn)子交鏈的稱為轉(zhuǎn)子漏磁通。漏磁通在數(shù)量上只占總磁通的很小的一部分，沒(méi)有傳遞能量作用。漏磁通路徑的磁導(dǎo)率為常數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的定子漏電抗、轉(zhuǎn)子漏電抗是常數(shù)。思考與練習(xí)2、為什么相同容量的三相異步電動(dòng)機(jī)的空載電流比變壓器的大很多？答

變壓器的主磁路全部用導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片構(gòu)成，感應(yīng)電機(jī)的主磁路除了用硅鋼片構(gòu)成的定、轉(zhuǎn)子鐵心外，還有空氣隙。氣隙的長(zhǎng)度盡管很小，但磁阻很大，使得感應(yīng)電機(jī)主磁路的磁阻比相應(yīng)的變壓器大，感應(yīng)電機(jī)空載電流標(biāo)么值為0.2-0.5，變壓器空載電流的標(biāo)么值為0.02-0.1。3、如果電源電壓不變，則三相異步電動(dòng)機(jī)的主磁通大小與什么因素有關(guān)?答：電源電壓不變，則三相異步電動(dòng)機(jī)的主磁通大小就與定子電流I1有關(guān)。根據(jù)其中I2’大小與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有關(guān)，所以主磁通大小還與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n有關(guān)，或與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)。思考與練習(xí)4、當(dāng)主磁通確定之后，異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流大小與什么有關(guān)?有人說(shuō)，根據(jù)任意兩臺(tái)同容量異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的大小，便可比較其主磁通的大小，此話對(duì)嗎?答：當(dāng)主磁通確定之后，異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流大小與定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙大小有密切關(guān)系，氣隙大也就是磁阻大，根據(jù)磁路歐姆定律，磁動(dòng)勢(shì)=磁通×磁阻，在磁通確定時(shí)，磁組大則磁動(dòng)勢(shì)大，也就是勵(lì)磁電流大，所以一般異步電動(dòng)機(jī)氣隙較小，以使勵(lì)磁減小，在主磁通相同時(shí)，氣隙大小不同，勵(lì)磁電流大小就不同，即不同大小的勵(lì)磁電流可產(chǎn)生相同的主磁通。所以，根據(jù)勵(lì)磁電流的大小便可比較其主磁通的大小，此話是不對(duì)的。思考與練習(xí)5、異步電動(dòng)機(jī)中的空氣隙為什么做得很??？答：異步電動(dòng)機(jī)氣隙小的目的是為了減小勵(lì)磁電流（空載電流），從而提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。因異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣隙越小，電網(wǎng)供給的勵(lì)磁電流就小。而勵(lì)磁電流有屬于感性無(wú)功性質(zhì)，故減小勵(lì)磁電流，相應(yīng)就能提高電機(jī)的功率因數(shù)。6、三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)為什么很低？答：空載時(shí)，而