第06章-三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理

1、目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出 6 6.1 .1 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行 6 6.2 .2 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的的負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行 6 6.3 .3 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率和電磁轉(zhuǎn)距感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率和電磁轉(zhuǎn)距 6 6.4 .4 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性 6 6. .5 5 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定轉(zhuǎn)子電路間沒(méi)有直接的電的聯(lián)系，它們之間的聯(lián)系是通過(guò)電磁感應(yīng)關(guān)系而實(shí)現(xiàn)的，這一點(diǎn)和變壓器相似。定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組 轉(zhuǎn)

2、子繞組相當(dāng)于變壓器的二次繞組轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的二次繞組目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出空載電流空載電流 :0I電動(dòng)機(jī)空載，定子三相繞組接到對(duì)稱(chēng)的三相電源時(shí)，在定子繞組中流過(guò)的電流。定子空載磁動(dòng)勢(shì)的幅值定子空載磁動(dòng)勢(shì)的幅值：若不計(jì)諧波磁動(dòng)勢(shì)，三相空載電流所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)的基波分量的幅值01011.35I NFKp它以同步速n1的速度旋轉(zhuǎn)。勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)：空載時(shí)的定子磁動(dòng)勢(shì)F0勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流： 空載時(shí)的定子電流0I有功分量有功分量opI無(wú)功分量無(wú)功分量oqI用來(lái)供給空載損耗，包括空載時(shí)的定子銅損耗、定子鐵心損耗和機(jī)械損耗。用來(lái)產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)，也稱(chēng)為磁化電流空載電流空載電流 0I

3、0opoqIII目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出主磁通主磁通mm：定子漏磁通定子漏磁通：勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁通絕大部分同時(shí)與定轉(zhuǎn)子繞組相交鏈電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生有用的電磁轉(zhuǎn)矩一小部分磁通僅與定子繞組相交鏈磁路由定轉(zhuǎn)子鐵心和氣隙組成目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出 設(shè)定子繞組上每相所加的端電壓為 ，相電流為 ，主磁通m在定子繞組中感應(yīng)的每相電動(dòng)勢(shì)為 ，定子漏磁通在每相繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為 ，定子繞組的每相電阻為R11U1E1E0I電動(dòng)機(jī)空載時(shí)每相定電動(dòng)機(jī)空載時(shí)每相定子電壓平衡方程式：子電壓平衡方程式：式中 勵(lì)磁阻抗，其中Rm為勵(lì)磁電阻，是反映鐵耗的等效電阻，Xm為勵(lì)磁電抗，與主磁通m相對(duì)應(yīng)

4、。mmmRjXZ式中 定子漏磁電抗，與漏磁通1相對(duì)應(yīng)。1X11101UEEI R 10mmEIRjX 目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出11011101()UEI RjXEI Z電壓方程式可改寫(xiě)為： 式中 Z1定子漏阻抗，111ZRjX因?yàn)?，可近似地認(rèn)為10 1EI Z11UE 11UE 或 對(duì)于一定的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)頻率f1一定時(shí)，U1m。由此可見(jiàn)，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，若外施電壓一定外施電壓一定，主磁通主磁通m m大體上也為一定值大體上也為一定值，這和變壓器的情況不同。 電動(dòng)機(jī)的空載電流則較大在小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，I0甚至可達(dá)到額定電流的60%。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的等效電路感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的等效電

5、路目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出負(fù)載運(yùn)行時(shí)負(fù)載運(yùn)行時(shí)：電動(dòng)機(jī)將以低于同步速以低于同步速n n1 1的速度的速度n n旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)向則仍與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同氣隙磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)速為 也就是氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組的速度11,n n n sn n 轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流，其頻率頻率為1216060pnp nfssf感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，一般s=0.02-0.06，當(dāng)f1=50Hz時(shí)，f=僅為（1-3）Hz除了定子電流 產(chǎn)生一個(gè)定子磁動(dòng)勢(shì)F1外，轉(zhuǎn)子電流 還產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2， 而總的氣隙磁動(dòng)勢(shì)則是總的氣隙磁動(dòng)勢(shì)則是F F1 1和和F F2 2的的

6、合成合成。1I2I目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)子繞組都是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的多相系統(tǒng)電機(jī)其定轉(zhuǎn)子極數(shù)必須相等，這樣才能產(chǎn)生恒定的平均電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)稱(chēng)多相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)多相系統(tǒng)：由氣隙磁場(chǎng)感應(yīng)所產(chǎn)生的導(dǎo)條電動(dòng)勢(shì)和導(dǎo)條電流 也就構(gòu)成相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)多相系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子合成磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子合成磁動(dòng)勢(shì)F F2 2：是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)， 若不計(jì)諧波磁動(dòng)勢(shì)，則轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的幅值為：222220.92N KmFIp式中 m2轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)； N2轉(zhuǎn)子繞組的每相串聯(lián)匝數(shù)； K2轉(zhuǎn)子繞組的基波繞組因數(shù)；目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出轉(zhuǎn)子電流的頻率為sf1，轉(zhuǎn)子繞組的極對(duì)數(shù)p2=p1轉(zhuǎn)子合成磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)子

7、合成磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度：2121216060ffnssnpp合成磁動(dòng)勢(shì)合成磁動(dòng)勢(shì)F F2 2的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向與定子磁動(dòng)勢(shì)F1的轉(zhuǎn)向相同為順時(shí)針?lè)较蝽槙r(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F F2 2在空間的（即相對(duì)于定子）的旋轉(zhuǎn)速度為在空間的（即相對(duì)于定子）的旋轉(zhuǎn)速度為 n n2 2+n=sn+n=sn1 1+n=n+n=n1 1 即等于定子磁動(dòng)勢(shì)F1在空間的旋轉(zhuǎn)速度。無(wú)論感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n如何變化，定子磁動(dòng)勢(shì)F1與轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2總是相對(duì)靜止的。旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠正常運(yùn)行的必要條件旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠正常運(yùn)行的必要條件：定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)靜止定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)靜止目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出負(fù)載時(shí)定子的電動(dòng)

8、勢(shì)平衡方程式負(fù)載時(shí)定子的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式：1111111111114.44mUEIRjXEI ZEf N K 注意：注意：負(fù)載時(shí)主磁通m乃是由定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)共同作用所產(chǎn)生負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) 的頻率為 ，大小為2sE21fsf22224.44smEf NK感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路自成閉路，端電壓U2=0，所以轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式：22222200srssEI RjXEI Z式中 轉(zhuǎn)子每相電流； 轉(zhuǎn)子每相電阻，對(duì)繞線型轉(zhuǎn)子還應(yīng)包括外加電阻； 轉(zhuǎn)子每相漏電抗， 。其中 為轉(zhuǎn)子每相漏電感； 為轉(zhuǎn)子每相漏阻抗2222sXf L2L2Z2IrR2sX22222srsEIRX轉(zhuǎn)子電流的有效值

9、轉(zhuǎn)子電流的有效值：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式： F F1 1= =- -F+FF+Fm m 定子磁動(dòng)勢(shì)F1和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2在空間相對(duì)靜止，合并為一個(gè)合成磁動(dòng)勢(shì)FmFm勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，它產(chǎn)生氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)F Fm m等于空載時(shí)的定子磁動(dòng)勢(shì)等于空載時(shí)的定子磁動(dòng)勢(shì)F F0 0 轉(zhuǎn)子繞組中通過(guò)電流產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)F2的同時(shí)，定子繞組中就必然要增加一個(gè)電流分量，使這一電流分量產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)-F2抵消轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)F2，從而保持總磁動(dòng)勢(shì)Fm近似不變 當(dāng)頻率一定時(shí)，電動(dòng)勢(shì) 與主磁通m成正比。當(dāng)E1值近似不變時(shí)，m也近似不變，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)也應(yīng)不變。

10、1E物理意義物理意義：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出時(shí)間相量：如電流 、電壓 IU空間矢量：如定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F1、F2單時(shí)軸-多相量法相量圖多時(shí)軸- 單相量法一般在電工中畫(huà)三相電流采用AIUU相相軸相時(shí)軸1FtUU相相軸相時(shí)軸1FAI時(shí)間相量和空間矢量統(tǒng)一圖時(shí)間相量和空間矢量統(tǒng)一圖目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出繪制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)繪制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)-空相量圖時(shí)，應(yīng)注意下列三個(gè)關(guān)系空相量圖時(shí)，應(yīng)注意下列三個(gè)關(guān)系（對(duì)單相量-多時(shí)軸而言） 1）每一相都取自己的相軸作為時(shí)軸。2）相電流相量 （時(shí)間相量）與該電流系統(tǒng)產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)矢量F（空間矢量）重合。 3）主磁通與任意一相繞組交鏈

11、的磁通相量m（時(shí)間時(shí)量）與主磁通的磁通密度波矢量Bm（空間矢量）重合。三個(gè)關(guān)系不僅用于分析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，也適用于同步電動(dòng)機(jī)三個(gè)關(guān)系不僅用于分析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，也適用于同步電動(dòng)機(jī)目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出定、轉(zhuǎn)子的時(shí)間相量圖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的時(shí)空相量圖定、轉(zhuǎn)子畫(huà)在一起的時(shí)間相量圖a)定子U相b)轉(zhuǎn)子U相優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：較全面地描述了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程式，明確了各物理量之間的關(guān)系缺點(diǎn)缺點(diǎn)：用它來(lái)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析和計(jì)算相當(dāng)麻煩時(shí)時(shí)- -空相量圖空相量圖目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出折算目的：折算目的：將折算后的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組直接聯(lián)系起來(lái)，得到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路。折算原則：折算原則

12、：轉(zhuǎn)子對(duì)定子繞組的電磁作用和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁性能不變。靜止不動(dòng)的轉(zhuǎn)子代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子必要條件：b、 轉(zhuǎn)子對(duì)定子的作用也僅僅是通過(guò)磁動(dòng)勢(shì)F2產(chǎn)生的。a、 F2總是在空間以同步速旋轉(zhuǎn)。 1212的大小在變化，但轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的大小在變化，但轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F F2 2總是與磁通密度波總是與磁通密度波矢量矢量B Bm m相差相差 電角度，而與電角度，而與1212的大小無(wú)關(guān)。因可以簡(jiǎn)的大小無(wú)關(guān)。因可以簡(jiǎn)單認(rèn)為單認(rèn)為u u相相軸與相相軸與U U相相軸重合，即相相軸重合，即1212=0=0，這就是，這就是轉(zhuǎn)子位置角轉(zhuǎn)子位置角的折算的折算。290目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)

13、22221224.444.44smmEf N Ksf N K22sEsE1f轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) 的頻率為 ，大小為21224.44mEf N K2E式中 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)。 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子漏抗 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子漏抗 2122XfL2222sXsf L2E22sXsX所以式中 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子漏抗2sX22222srsEIRX上式代入轉(zhuǎn)子電流的有效值轉(zhuǎn)子電流的有效值方程式：方程式：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出222222222222RsrsrEsEEIrRXRsXXs說(shuō)明說(shuō)明：頻率折算后，只要用 就可保持轉(zhuǎn)子電流的大小不變，而轉(zhuǎn)子電流滯后電動(dòng)勢(shì)的角度（即轉(zhuǎn)子的功率

14、因數(shù)角）為,rrRRs代 替222/arctanarctanr srXsXRR說(shuō)明：頻率折算后，轉(zhuǎn)子電流的相位移沒(méi)有發(fā)生變化，這樣轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2的幅值和空間位置也就保持不變。 說(shuō)明頻率折算時(shí)，轉(zhuǎn)子電路應(yīng)串入一個(gè)附加電阻 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子具有動(dòng)能（轉(zhuǎn)化為輸出的機(jī)械功率），當(dāng)用靜止的轉(zhuǎn)子代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子時(shí)，這部分動(dòng)能就用消耗在電阻 上的電能來(lái)表示。 1,rrrRsRRss1,rsRs1rsRs目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出頻率折算后，轉(zhuǎn)子電流 具有相同的頻率。于是磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式也可用電流的形式表示，則得21II與1122111211200.90.90.9222NKNKNKmmmIII

15、ppp 式中 定子電流的負(fù)載分量，1ZI22212111Zm N KIImN K空載時(shí)， ，所以 ；而負(fù)載時(shí)，隨著 的增大，定子電流也隨之增大。20I 10II2I222120111m N KIIIm N K110ZIII得目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出 把實(shí)際上相數(shù)為m2、每相匝數(shù)為N2、繞組因數(shù)為K2的轉(zhuǎn)子繞組折算成與定子繞組完全相同的一個(gè)等效繞組。折算后轉(zhuǎn)子各量稱(chēng)為折算量，都加上符號(hào)“”表示。若折算后的轉(zhuǎn)子電流為 ，因折算前后轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變，所以2I111222im N KKm N K式中 Ki電流變比，磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式也就可以寫(xiě)成：120III11221222

16、0.90.922N KN KmmIIpp2222221111zim N KIIIImN MK即：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出折算后轉(zhuǎn)子的每相電阻為折算后轉(zhuǎn)子的每相電阻為R Rr r，因折算前后轉(zhuǎn)子銅耗不變，所以22122 222 2222rrrreirm IRm I Rm IRRK K Rm I折算后的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為折算后的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為 ，因折算前后主磁通不變，所以電動(dòng)勢(shì)與有效匝數(shù)成正比，即112222221eeN KEKEN KEK EE2E折算后轉(zhuǎn)子的每相電抗為折算后轉(zhuǎn)子的每相電抗為X X22，因折算前后轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角不變，所以222222tanrrreirXXRRRXXK

17、 K XR折算后轉(zhuǎn)子的每相阻抗折算后轉(zhuǎn)子的每相阻抗 22eiZK K Z目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出經(jīng)過(guò)頻率折算和繞組折算后111111012222120()()mmrUEI RjXEI RjXEEREIjXsIII感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程式為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程式為：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出根據(jù)基本方程式，再仿照變壓器的分析方法，可以畫(huà)出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的T型等效電路把T型等效電路中的勵(lì)磁支路移到電源端，以簡(jiǎn)化計(jì)算，得到簡(jiǎn)化等效電路目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出轉(zhuǎn)子繞組折算后的相量圖時(shí)-空相量圖經(jīng)折算，轉(zhuǎn)子u相相軸不再旋轉(zhuǎn)，并與定子U相相軸重合，轉(zhuǎn)子各量都用折算量

18、表示，而且用電流關(guān)系代替了磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)損耗的種類(lèi)和性質(zhì)都與直流電動(dòng)機(jī)相似電磁功率電磁功率Pem:輸入的電功率P1扣除了定子繞組的銅耗PCU1和定子鐵耗PFe1后，余下的功率Pem=P1-PFe-Pcu1 總機(jī)械功率總機(jī)械功率P:電磁功率減去轉(zhuǎn)子繞組的銅耗Pcu2 P=Pem-Pcu2 轉(zhuǎn)子軸端輸出的機(jī)械功率轉(zhuǎn)子軸端輸出的機(jī)械功率P2: 總機(jī)械功率減去機(jī)械損耗P和附加損耗Ps P2=P-（P+Ps）1122emFeemsPPpcupPPpcuPPpp 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式:目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出

19、出P1輸入電功率Pem電磁功率P2輸出機(jī)械功率pcu1定子損耗pFe鐵損pcu2轉(zhuǎn)子銅損p機(jī)械損耗P 總機(jī)械功率ps附加損耗定子銅耗定子銅耗：211 11cupmI R電動(dòng)機(jī)鐵耗（即定子鐵耗）電動(dòng)機(jī)鐵耗（即定子鐵耗）：21 0F empmI R21112212rFeremRPpcupmIsRPmIs從電路的觀點(diǎn)來(lái)看，輸入功率P1減去R=和Rm上的損耗Pcu1和pFe后，應(yīng)等于在電阻 上所消耗的功率，即rRs目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出22122221212 ,1remcurrrpcum IRPPRsPm IRm IRss 所以由式P得頻率折算后，必需引入電阻 的物理意義1rsRs2

20、1emempcusPPs P感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的特性中兩個(gè)重要的公式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的特性中兩個(gè)重要的公式：說(shuō)明說(shuō)明：轉(zhuǎn)差s越大，電磁功率消耗在轉(zhuǎn)子銅耗中的比重就越大，電動(dòng)機(jī)效率就越低，所以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一般都運(yùn)行在s=0.02-0.06的范圍內(nèi)。 只要知道了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子銅耗和轉(zhuǎn)速，就可求出電磁功率Pem和總機(jī)械功率P。目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，作用在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的有三個(gè)轉(zhuǎn)矩1 1）電磁轉(zhuǎn)矩）電磁轉(zhuǎn)矩T Temem： 使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)2 2）空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩）空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩T T0 0：機(jī)械損耗和附加損耗所引起3 3）反作用轉(zhuǎn)矩）反作用轉(zhuǎn)矩T T2 2 ： 電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載0022e

21、mpTppTPT電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程式：T Temem=T=T2 2+T+T0 0 將式 代入式 ，得empT1emPST 111emememems PPPpTs 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩等于電磁功率除以同步角速度，也等于總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出1112222 cos cos2emmTmpm N KTICI式中 CT轉(zhuǎn)矩常數(shù)， ，對(duì)已制成的電動(dòng)機(jī)CT為一常數(shù)。 若取I2的單位為A，m的單位為Wb時(shí)， 轉(zhuǎn)矩Tem的單位為Nm。 1112Tpm N KC感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的重要性質(zhì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的重要性質(zhì)：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩在

22、磁通一定時(shí)，并不是與電流I2成正比，而是與電流的有功分量 成正比。22co sI目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路1222112rUIRRXXs將上式代入式 ，212122211122211 cos1 cos2emempR rpTmImE IspmE If單位為Nm。因?yàn)槭街斜硎玖宿D(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系，所以也稱(chēng)為T(mén)-s曲線方程?？紤]到此時(shí)U1E2，可得2112211122remRmpUsTRrfRXXs電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式：目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性：指在額定電壓、額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的

23、轉(zhuǎn)速n、定子電流I1、功率因數(shù) 、電磁轉(zhuǎn)矩Tem、效率與輸出功率P2的關(guān)系曲線關(guān)系曲線，即n、 、Tem、=f（P2）。 1cos1cos sP sPemem=p=pcu2cu222121222 cosrempcum IRsPm EI感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性n=fn=f（P P2 2）是一根對(duì)橫軸稍微下降的曲線，與并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整特性相似。P2n目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。12()mIII 電流電流I1P22cosf P功率因數(shù)功率因數(shù)cos 1 空載時(shí)，定子電流基本上是個(gè)勵(lì)磁電流，功率因數(shù)很低， 僅為0

24、.1-0.2 隨著負(fù)載的增加，定子電流的有功分量增加，功率因數(shù)逐 漸上升，在額定負(fù)載附近，功率因數(shù)達(dá)最大值. 超過(guò)額定負(fù)載后，由于轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)差 增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)下降較多，使定子 電流中與平衡的無(wú)功分量也增大，功率 因數(shù)反而有所下降。目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出 轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速變化不大，可以認(rèn)為T(mén)2與P2成正比. 異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩22PT T2=f（P2）為一直線。而Tem=T2+T0，因T0近似不變，所以Tem=f（P2）也為一直線.電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩TemP2各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)，其效率特性形狀是完全相同的。效率目目 錄錄下下 頁(yè)頁(yè)上上 頁(yè)頁(yè)退退 出出要計(jì)算工作特性， 事先要知道電機(jī)參數(shù)。 和變壓器一樣， 通過(guò)做空載和短路試驗(yàn)， 求出 、 、 、 、 和 。1RrR1X2XmRmX目的：目的：測(cè)定勵(lì)磁支路的參數(shù)Rm、Xm以及鐵耗pFe和機(jī)械損耗P。方法：方法：電動(dòng)機(jī)空載、定子接到額定頻率的三相對(duì)稱(chēng)電源，改變定子端電壓的大小可測(cè)得對(duì)應(yīng)的空載電流I0和空載輸入功率P0測(cè)定：測(cè)定：相電壓U1、空載相電流I0、空載輸入總功率P0。計(jì)算：計(jì)算：畫(huà)出 和01()If U01()Pf U P P0 0=P=P0 0-P-Pcu1cu1= =P P+ +P PFeFe