三相异步电动机转子旋转时的电磁关系.ppt
7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系,7.4.1 转差率7.4.2 转子电动势7.4.3 定、转子磁动势及磁动势的关系7.4.4 转子绕组频率的折合7.4.5 基本方程式、等值电路和时间空间空间相量图7.4.6 鼠笼转子,上一页,下一页,返回,退出,7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系,转差率 转子绕组与气隙旋转磁密之间有相对运动，才能在转子绕组里感应电动势、电流，产生电磁转矩。可见，异步电动机转子转速总是小于同步转速的。当异步电动机转子的转速为某一确定值时，这时产生的电磁转矩恰好等于作用在电机转轴上的负载转矩，转子的转速便会稳定运行恒定的转速下。,上一页,下一页,返回,把同步转速和电动机转子转速二者之差与同步转速的比值叫做转差率（也叫转差或者滑差），用s表示。s是一个没有量纲的数，它的大小也能反映电动机转子的转速。正常运行的异步电动机，转子转速接近于同步转速，转差率很小，一般。,上一页,返回,转子电动势当异步电动机转子以转速恒速运转时，转子回路的电压方程式为 是转子转速为 时，转于绕组的相电动势；是上述情况下转子的相电流；是转子转速为时，转子绕组一相的漏电抗。,上一页,下一页,返回,转子以转速恒速旋转时，转子绕组的感应电动势、电流和漏电抗的频率（下面简称转子频率）用 表示.在电动机转子上的频率为转子旋转时转子绕组中感应电动势为,上一页,下一页,返回,是转子不转时转子绕组中感应电动势。电动势 并不是异步电机堵转时真正的电动势,因为电机堵转时，气隙主磁通1的大小要发生变化。转子漏抗 是对应转子频率 时的漏电抗。它与转子不转时转子漏电抗(对应于频率50Hz)的关系为=s正常运行的异步电动机，。,上一页,返回,7.4.3 定、转子磁动势及磁动势关系 1定子磁动势当异步电机旋转起来后，定子绕组里流过的电流为，产生旋转磁通势。2转子旋转磁动势（1）幅值:当异步电动机以转速旋转时，由转子电流产生的三相合成旋转磁动势的幅值为,上一页,下一页,返回,（2）转向转子已经旋转起来，有一定的转速，由于是电动机状态，转子旋转的方向与气隙旋转磁密 同方向，仅仅是转子的转速小于气隙旋转磁密的转速。站在转子上看气隙旋转磁密。它相对于转子的转速为，转向为逆时针方向。这样，由气隙旋转磁密在转子每相绕组感应电动势，产生电流的相序，仍为,上一页,下一页,返回,由转子电流产生的三相合成旋转磁动势的转向，相对于转子绕组而言，仍为逆时针方向旋转。（3）转速转子电流 的频率为，显然由转子电流的产生的三相合成旋转磁动势，它相对于转子绕组的转速用 表示为,上一页,下一页,返回,（4）瞬间位置当转子绕组哪相电流达正最大值时，正好位于该相绕组的轴线上。3合成磁动势（1）幅值定、转子磁势的幅值仍为前面分析的结果。（2）转向定、转子磁势二者的转向相对于定子都为逆时针方向旋转。,上一页,下一页,返回,（3）转速定子旋转磁动势 相对于定子绕组的转速为转子旋转磁动势 相对于转子绕组的逆时针转速为 转子本身相对于定子绕组有一逆时针转速n 于是，转子旋转磁动势 相对于定子绕组的转速为,上一页,下一页,返回,把定子旋转磁动势与转子旋转磁动势按向量的办法加起来，得到一个合成的总磁动势，仍用 来表示。即 异步电动机运行时的励磁磁动势,对应的电流是励磁电流。对于一般的异步电动机，的大小约为（2050）%。可见，定子旋转磁动势与转子旋转磁动势，它们相对定子来说，都是同转向，以相同的转速一前一后旋转着，称为同步旋转。,上一页,返回,例7-4、7-5,例题7-4一台三相异步电动机，定子接到f1=50Hz的电源上，nN=960r/min，求：(1)p;(2)sN;(3)f2N,上一页,下一页,返回,例题7-5同题7-4，若转子转向、转速有下列几种情况，分别求出它们的转差率s。（1）转向与气隙磁密转向相同，转速分别为950、1000、1040和0 r/min（2）转向与气隙磁密转向相反，转速分别为500r/min,上一页,返回,7.4.4 转子绕组频率的折合定、转子之间的联系是通过磁通势相联系，只要保持转子旋转磁通势的大小不变，即每极安匝不变就行，至于电流的频率是多少无所谓.变换（频率为）（频率为）,上一页,下一页,返回,在频率变换的过程中，除了电流有效值保持不变外，转子电路的功率因数角也没有发生任何变化。即证明了两个电流 和 的有效值以及初相角完全相等。,上一页,下一页,返回,分析一下这两个有效值相等的电流 和 它们的频率如何,图7-22 转子绕组频率的折合,上一页,下一页,返回,两个电流的频率虽然不同，由于有效值和相位相等，在产生转子旋转磁通势的幅值和相位上又都是一样的。转子电路虽然经过这种变换，但是从定子边看转子旋转磁通势并没有发现任何不同。这就是转子电路的频率折合，即把转子旋转时实际频率为 的电路，变成了转子不转，频率为 的电路。,上一页,下一页,返回,以上这种把图7-22 折合成 电路，即所谓频率折合。把转子绕组的相数、匝数以及绕组系数都折合到定子边，转子回路的电压方程式则变为当异步电动机转子电路进行了频率折合后，转子旋转磁通势的幅值可写成,上一页,下一页,返回,再考虑转子绕组的相数、匝数折合，为 定、转子旋转磁动势的关系，又可写成即为电流关系了。,上一页,返回,例题7-6,例题7-6一台三相绕线式异步电动机，当定子加50Hz的额定电压，转子绕组开路时转子绕组滑环上的电动势E2为260V（转子绕组Y接法）。转子不转时转子一相的电阻R2=0.06，X2=0.2，电动机的额定转差率SN=0.04。求这台电动机额定运行的转子电动势E2SN、转子电流I2SN及频率。,解,返回,7.4.5 基本方程式、等值电路和时空向量图与异步电动机转子绕组短路并把转子堵住不转时相比较，在基本方程式中，只有转子绕组回路的电压方程式有所差别,在转子回路里增加了一项电阻，其值为：于是得到异步电动机转子旋转时的基本方程式：,上一页,下一页,返回,上一页,下一页,返回,返回,鼠笼转子 鼠笼转子每相邻两根导条电动势（电流）相位相差的电角度与它们空间相差的电角度是相同的，导条是均匀分布的。若一对磁极范围内有 根鼠笼条，转子就感应产生 相对称的感应电动势和电流。若一对磁极范围内鼠笼条不为整数，则取 等于转子槽数。,上一页,下一页,返回,采用三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁通势同样的分析方法，可以得到对称的鼠笼绕组流过对称的电流条件下产生圆形旋转磁通势的结论。鼠笼式转子相数为Z，每相绕组匝数为12，绕组系数为1。鼠笼转子绕组没有固定的极数，定子绕组的极数就是鼠笼转子绕组的极数。,上一页,返回,退出,
