三相異步電動(dòng)機(jī)1簡介

1、情景一情景一 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)是通過旋轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)是通過旋轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用，而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的。生的感應(yīng)電流相互作用，而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的。任務(wù)任務(wù)1 認(rèn)識(shí)三相認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)1、三相異步電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上是由定子和轉(zhuǎn)子組成。 1端蓋 2軸承 3機(jī)座 4定子繞組 5轉(zhuǎn)子 6軸承 7端蓋 8風(fēng)扇 9風(fēng)罩 10接線盒 定子定子定子繞組：定子繞組：電線繞制而成,電路部分定子鐵心：定子鐵心：0.5mm厚硅鋼片疊壓而成,磁路的一部分機(jī)機(jī) 座：鑄鐵或鋼板焊接成，固定支撐定子鐵心和端蓋座：鑄鐵或鋼板焊接成，

2、固定支撐定子鐵心和端蓋(a) (a) 已裝入機(jī)座內(nèi)的定子鐵心已裝入機(jī)座內(nèi)的定子鐵心 (b) (b) 定子鐵心沖片定子鐵心沖片 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸: :支撐轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心：0.5mm硅鋼片疊壓而成,磁路一部分鑄鋁繞線式繞組繞線式繞組: : 電線繞制,Y接,滑環(huán)引出,可外接電阻轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組籠型繞組籠型繞組銅條氣隙：磁路的一部分氣隙：磁路的一部分2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生)cos()cos(cos240120tIitIitIimwmvmu )(612 pfn1160)(622 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速0ta )(120tb )(240

3、tc )(360td )(二極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖二極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖四極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖四極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖2）基本工作原理）基本工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理圖三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理圖三相對(duì)稱繞組中通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；三相對(duì)稱繞組中通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動(dòng)勢和電流；轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動(dòng)勢和電流；轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。異步電機(jī)運(yùn)行中異步電機(jī)運(yùn)行中:0.01 0.06s 即異步電動(dòng)機(jī)的即異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速很接近很接近同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速

4、Y2 200 M22 第第2次改進(jìn)設(shè)計(jì)的異步電動(dòng)機(jī)次改進(jìn)設(shè)計(jì)的異步電動(dòng)機(jī)中心高度中心高度200mm中機(jī)座，中機(jī)座，2號(hào)鐵心長度號(hào)鐵心長度磁極數(shù)磁極數(shù)2(極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p=1)1） 型號(hào)型號(hào)型號(hào)包括產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、和特殊環(huán)境代號(hào)等型號(hào)包括產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、和特殊環(huán)境代號(hào)等3異步電動(dòng)機(jī)的銘牌異步電動(dòng)機(jī)的銘牌11nnns轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：11n)s(n 額定電壓額定電壓UN：指額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電壓值指額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電壓值額定電流額定電流IN：指額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電流值指額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電流值額定功率額定功率PN：指額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率指額

5、定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率 對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為：對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為：NNNNNIUPcos3額定頻率額定頻率fN ：工頻工頻額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 nN：指額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位指額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位r/min2）額定值）額定值380V380V低壓三相異步電動(dòng)機(jī)低壓三相異步電動(dòng)機(jī): :cos0.8NN于是于是2NNIP可估算電流可估算電流( (一個(gè)千瓦兩個(gè)電流一個(gè)千瓦兩個(gè)電流) )3）接線）接線定子繞組的聯(lián)接方法定子繞組的聯(lián)接方法【例】【例】一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=55kW，電網(wǎng)頻率為，電網(wǎng)頻率為50Hz，額定電壓，

6、額定電壓UN=380V；額定效率額定效率N=0.79，額定功率額定功率因數(shù)因數(shù)cosN=0.89，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN=570 r/min，試求：，試求：（1）同步轉(zhuǎn)速）同步轉(zhuǎn)速n1； （2）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p；（3）額定電流額定電流IN； （4）額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率sN。解解（1）因電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)因電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)n接近接近n1，所以，所以n1=600r/min。16060505600fpn （2）331055 103cos33800.890.79NNNNNPIAU （3）16005700.05600NNNnnsn （4）1三相異步電動(dòng)機(jī)與變壓器的比較三相異步電動(dòng)機(jī)與變壓

7、器的比較三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相當(dāng)于變壓器一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相當(dāng)于變壓器一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器二次繞組；定、轉(zhuǎn)子之間也是通過磁耦合聯(lián)系的；功率傳遞與變壓器一樣器二次繞組；定、轉(zhuǎn)子之間也是通過磁耦合聯(lián)系的；功率傳遞與變壓器一樣也是通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。不過，異步電動(dòng)機(jī)有自己的特點(diǎn)：也是通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。不過，異步電動(dòng)機(jī)有自己的特點(diǎn)：二者磁場的性質(zhì)不同。變壓器鐵芯中為一脈振磁場，而異步電動(dòng)機(jī)氣隙二者磁場的性質(zhì)不同。變壓器鐵芯中為一脈振磁場，而異步電動(dòng)機(jī)氣隙中卻為一旋轉(zhuǎn)磁場；中卻為一旋轉(zhuǎn)磁場；變壓器主磁通變壓器主磁通經(jīng)過鐵芯而閉合，其空載電流經(jīng)過鐵芯而閉合

8、，其空載電流 ，異步電，異步電動(dòng)機(jī)主磁通不僅要經(jīng)過鐵芯而且還要經(jīng)過定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙動(dòng)機(jī)主磁通不僅要經(jīng)過鐵芯而且還要經(jīng)過定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙而閉合，空載而閉合，空載電流電流NI%)%(I1082 NI%)%(I105020 由于異步電動(dòng)機(jī)氣隙的存在，加之繞組結(jié)構(gòu)形式的不同，它的漏抗比變由于異步電動(dòng)機(jī)氣隙的存在，加之繞組結(jié)構(gòu)形式的不同，它的漏抗比變壓器漏抗大。壓器漏抗大。 變壓器輸出的是電功率，而三相異步電動(dòng)機(jī)輸出的是機(jī)械功率。變壓器輸出的是電功率，而三相異步電動(dòng)機(jī)輸出的是機(jī)械功率。一、一、 三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行任務(wù)任務(wù)2 三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行2轉(zhuǎn)子不動(dòng)

9、（轉(zhuǎn)子開路）時(shí)的空載運(yùn)行轉(zhuǎn)子不動(dòng)（轉(zhuǎn)子開路）時(shí)的空載運(yùn)行1）主磁通與漏磁通）主磁通與漏磁通主磁通主磁通0：作用：傳遞能量的媒介；作用：傳遞能量的媒介；路徑：定子路徑：定子氣隙氣隙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子氣隙氣隙定子定子漏磁通漏磁通作用：只起電抗壓降的作用；作用：只起電抗壓降的作用；100110101EFKNImIUw10RI1011XI jE 2E2）定、轉(zhuǎn)子電壓平衡關(guān)系）定、轉(zhuǎn)子電壓平衡關(guān)系1011010110111ZIERIXI jERIEEU 0221202011111444444wwKNfEUKNfEU.空載時(shí)由于轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，定、轉(zhuǎn)子電壓平衡關(guān)系與變壓空載時(shí)由于轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，定、轉(zhuǎn)子電壓平衡關(guān)系與變

10、壓器空載運(yùn)行時(shí)相似，即：器空載運(yùn)行時(shí)相似，即：式中，式中，Z1=R1+jX1 定子漏阻抗定子漏阻抗X1=2fL1 繞組漏電抗，為一個(gè)常數(shù)。繞組漏電抗，為一個(gè)常數(shù)。3 3轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)子繞組短路）時(shí)的空載運(yùn)行轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)子繞組短路）時(shí)的空載運(yùn)行1 1）電磁關(guān)系）電磁關(guān)系 異步電動(dòng)機(jī)定子電動(dòng)勢也可像變壓器那樣用勵(lì)磁阻抗上產(chǎn)異步電動(dòng)機(jī)定子電動(dòng)勢也可像變壓器那樣用勵(lì)磁阻抗上產(chǎn)生的壓降來表示，即：生的壓降來表示，即：mmmZIjXRIE001)()(752 特點(diǎn)：特點(diǎn)：nnnn1 1，E E2 200，I I2 200，與轉(zhuǎn)子開路時(shí)空載運(yùn)行情況與轉(zhuǎn)子開路時(shí)空載運(yùn)行情況相似，其基本方程式也相似。相似，其基本

11、方程式也相似。 Rm勵(lì)磁電阻，反映鐵耗的等效電阻勵(lì)磁電阻，反映鐵耗的等效電阻Xm勵(lì)磁電抗，與主磁通相對(duì)應(yīng)，勵(lì)磁電抗，與主磁通相對(duì)應(yīng)，為一變量為一變量。 電壓平衡方程式：電壓平衡方程式：1001011ZIZIZIEUm )(762 2 2）空載時(shí)等值電路和空載電流）空載時(shí)等值電路和空載電流異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)等值電路QPIII000 有功分量有功分量I0P：供給供給pCu1、pFe、pmec無功分量無功分量I0Q：產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場I0的絕大部分的絕大部分 結(jié)論：結(jié)論：異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)功率因數(shù)很低，應(yīng)盡量避免長異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)功率因數(shù)很低，應(yīng)盡量避免長期空載運(yùn)行期空載運(yùn)行二、三相異步電

12、動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行二、三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行1 1轉(zhuǎn)子各物理量與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子各物理量與轉(zhuǎn)差率S S的關(guān)系的關(guān)系1 1）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢頻率）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢頻率111211()6060p nnnnpnfsfn 感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對(duì)切割速度，故轉(zhuǎn)子電感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對(duì)切割速度，故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率為：動(dòng)勢的頻率為：式中式中f1 1為電網(wǎng)頻率，是一常量，因此轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的頻為電網(wǎng)頻率，是一常量，因此轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率率f2與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率s s成正比成正比2 2）轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢）轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢2S22204.44WEf N k若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，其感應(yīng)電動(dòng)勢頻率若轉(zhuǎn)子不

13、轉(zhuǎn)，其感應(yīng)電動(dòng)勢頻率f2=f1，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢E2為為212204.44WEf N k則則當(dāng)電源電壓當(dāng)電源電壓一定時(shí)，一定時(shí)，0一定，一定，E2為常數(shù)，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢為常數(shù)，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢E2s也也與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率s成正比。成正比。22sEsE 由于電抗與頻率成正比，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組每相漏電抗為由于電抗與頻率成正比，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組每相漏電抗為 3 3）轉(zhuǎn)子電抗）轉(zhuǎn)子電抗22122222sXLsfLfXS 22222jsXRjXRZSs 式中，式中，X2=2f1L2為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的每相漏電抗，其中，為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的每相漏電抗，其中，L2為轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子每相繞組的漏電

14、感。每相繞組的漏電感。 顯然，顯然，X2是個(gè)常數(shù)，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組漏電抗也正比于轉(zhuǎn)差率是個(gè)常數(shù)，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組漏電抗也正比于轉(zhuǎn)差率s s。同樣，在轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（如啟動(dòng)瞬間）時(shí)，。同樣，在轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（如啟動(dòng)瞬間）時(shí)，s=1，轉(zhuǎn)子繞組漏電抗最大。，轉(zhuǎn)子繞組漏電抗最大。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高而減小。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高而減小。轉(zhuǎn)子繞組每相漏阻抗為轉(zhuǎn)子繞組每相漏阻抗為 式中，式中，R2為轉(zhuǎn)子繞組電阻。為轉(zhuǎn)子繞組電阻。4 4）轉(zhuǎn)子電流）轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子每相電流轉(zhuǎn)子每相電流 其有效值其有效值222222)(sXRsEI0222IZESs或或 2222IjXRESs)(222222

15、222jsXREsjXREZEISSSS三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組正常運(yùn)行時(shí)處于短接狀態(tài)，其端電壓三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組正常運(yùn)行時(shí)處于短接狀態(tài)，其端電壓U2=0 ，所以，轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢平衡方程為：，所以，轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢平衡方程為：5 5）轉(zhuǎn)子功率因數(shù)）轉(zhuǎn)子功率因數(shù)222222)(cossXRR 轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)也與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)也與轉(zhuǎn)差率s s有關(guān)。當(dāng)有關(guān)。當(dāng)s=0s=0時(shí)，時(shí)，cos2=1；當(dāng)；當(dāng)s增加時(shí)，增加時(shí)，cos2則相應(yīng)減小。則相應(yīng)減小?！纠俊纠恳慌_(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接到一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接到50Hz50Hz的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速速nN =1455r/

16、min。試求：該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)；額定轉(zhuǎn)差率；額試求：該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)；額定轉(zhuǎn)差率；額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率 解解 因三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電因三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min n，直接判斷出同步轉(zhuǎn)速，直接判斷出同步轉(zhuǎn)速n1=1500 r/min，于是，于是2150050606011nfp03015001455150011.nnnsNNHzfsfN515003012.2 2電動(dòng)勢平衡方程電動(dòng)勢平衡方程 異步電動(dòng)機(jī)從空載到負(fù)載異步電動(dòng)機(jī)從空載到負(fù)載,相應(yīng)定子電流從相應(yīng)定子電流從

17、I0增加到增加到I1,列出負(fù)列出負(fù)載時(shí)定子電動(dòng)勢平衡方程式為載時(shí)定子電動(dòng)勢平衡方程式為: 1111111ZIEXI jIREU)(872 由于異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路自成閉合回路由于異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路自成閉合回路,處于短路狀態(tài)，處于短路狀態(tài)，U2=0 。故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢平衡方程式為故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢平衡方程式為: sssZI)jXR(IE222222 )(882 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子電路的頻率相同，它與當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子電路的頻率相同，它與變壓器相似。而當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)有一個(gè)靜止的定子電路和變壓器相似。而當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)有一個(gè)靜止的定子電路和一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子電路

18、。兩電路的頻率不同。為了將兩個(gè)獨(dú)立電路聯(lián)系一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子電路。兩電路的頻率不同。為了將兩個(gè)獨(dú)立電路聯(lián)系到一起，首先必須進(jìn)行頻率折算，即將旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子折算為靜止的轉(zhuǎn)子，到一起，首先必須進(jìn)行頻率折算，即將旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子折算為靜止的轉(zhuǎn)子，就可類同變壓器那樣進(jìn)行繞組折算，將定、轉(zhuǎn)子之間磁的耦合轉(zhuǎn)化為就可類同變壓器那樣進(jìn)行繞組折算，將定、轉(zhuǎn)子之間磁的耦合轉(zhuǎn)化為僅有電的聯(lián)系的等效電路。僅有電的聯(lián)系的等效電路。 3 3三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路頻率折算的作法：頻率折算的作法： 轉(zhuǎn)差率為轉(zhuǎn)差率為s s的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電路，可以用靜止電路代替，只要在靜的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電路，可以用靜止電路代替，只要在靜止電路

19、中，將轉(zhuǎn)子電阻止電路中，將轉(zhuǎn)子電阻R2換成換成R2/s，組成新的靜止轉(zhuǎn)子電路，組成新的靜止轉(zhuǎn)子電路，便是經(jīng)頻率折算后的等效電路。便是經(jīng)頻率折算后的等效電路。1 1）頻率的折算）頻率的折算轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電流為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電流為將上式分子、分母同時(shí)除以將上式分子、分母同時(shí)除以s s，得，得sSjXREI2222)(892 2222222jXsREjsXREsI)(902 以上兩式所表示的轉(zhuǎn)子電流沒有發(fā)生變化。但式（以上兩式所表示的轉(zhuǎn)子電流沒有發(fā)生變化。但式（2-89）各量）各量的頻率均為的頻率均為f2，式（式（2-90）各量的頻率均為）各量的頻率均為f1。因此根據(jù)式（。因此根據(jù)式（2-90）轉(zhuǎn)子電路

20、折算后的靜止轉(zhuǎn)子等效電路，二者是等值的。轉(zhuǎn)子電路折算后的靜止轉(zhuǎn)子等效電路，二者是等值的。 或說成是轉(zhuǎn)差率為或說成是轉(zhuǎn)差率為s s的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電路的的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電路的R R2 2，可以表示為在它，可以表示為在它的靜止轉(zhuǎn)子電路中，串聯(lián)一個(gè)的靜止轉(zhuǎn)子電路中，串聯(lián)一個(gè) 的的附加電阻附加電阻，組成新的靜，組成新的靜止轉(zhuǎn)子電路。止轉(zhuǎn)子電路。21Rss2 2）繞組的折算）繞組的折算 異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)過頻率折算后，定、轉(zhuǎn)子頻率相同，就可像變壓器那異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)過頻率折算后，定、轉(zhuǎn)子頻率相同，就可像變壓器那樣進(jìn)行繞組折算。所謂繞組折算，就是用一個(gè)與定子相數(shù)樣進(jìn)行繞組折算。所謂繞組折算，就是用一個(gè)與定子相數(shù)、匝數(shù)、匝數(shù) 、

21、繞、繞組系數(shù)的轉(zhuǎn)子來代替實(shí)際的轉(zhuǎn)子繞組，折算前后應(yīng)保持磁動(dòng)勢、功率、組系數(shù)的轉(zhuǎn)子來代替實(shí)際的轉(zhuǎn)子繞組，折算前后應(yīng)保持磁動(dòng)勢、功率、損耗不變的原則。折算后轉(zhuǎn)子各量均加損耗不變的原則。折算后轉(zhuǎn)子各量均加“”表示。表示。 根據(jù)折算前、后轉(zhuǎn)子根據(jù)折算前、后轉(zhuǎn)子磁場不變磁場不變的原則，得折算后的轉(zhuǎn)子電流為的原則，得折算后的轉(zhuǎn)子電流為（1 1）電流的折算）電流的折算iwwkIIkNmkNmI221112222式中式中 222111wwikNmkNmk 為電流變比為電流變比 該附加電阻所消耗的功該附加電阻所消耗的功率等于總機(jī)械功率率等于總機(jī)械功率(轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子的機(jī)械損機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子的機(jī)械損耗之和耗

22、之和)，故稱模擬機(jī)械，故稱模擬機(jī)械功率的等效電阻功率的等效電阻（2 2）電動(dòng)勢的折算）電動(dòng)勢的折算12EE2222112EkEkNkNEeww 折算前后折算前后氣隙主磁通不變氣隙主磁通不變。由于等值轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組具有相。由于等值轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組具有相同的繞組參數(shù)，因而，主磁通在等值轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢和定同的繞組參數(shù)，因而，主磁通在等值轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢和定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢是相同的。即子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢是相同的。即 折算后的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢為折算后的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢為式中式中 2211wwekNkNk 為電動(dòng)勢變比為電動(dòng)勢變比 （3 3）阻抗的折算）阻抗的折算222212222RkkRImI

23、mRie22XkkXie折算前后轉(zhuǎn)子折算前后轉(zhuǎn)子銅耗不變銅耗不變。即。即根據(jù)根據(jù)漏磁場儲(chǔ)能不變漏磁場儲(chǔ)能不變，可得，可得 3）等效電路）等效電路異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)T形等效電路圖形等效電路圖02122222210111111III)XjsR(IEEkEE)jXR(IE)jXR(IEUemm )(962 任務(wù)三、異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩任務(wù)三、異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩一、功率平衡一、功率平衡輸入功率輸入功率11111cosIUmP 定子銅損定子銅損21111Cupm I R定子鐵損定子鐵損210Fempm I R電磁功率電磁功率1122222212cosemcuFePPppRm E Im Is 轉(zhuǎn)子

24、銅損轉(zhuǎn)子銅損222222122Cupm I Rm I R總機(jī)械功率總機(jī)械功率221221MECemCusPPpm IRs輸出功率輸出功率21121()MecmecadCuFeCumecadPPppPpppppPp2cuempsP1MECemPsP 兩個(gè)重要關(guān)系式兩個(gè)重要關(guān)系式: :2cuempsP1MECemPsP 兩個(gè)重要關(guān)系式兩個(gè)重要關(guān)系式: : 從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率電磁功率分為兩部分，分為兩部分，一小一小部分部分變?yōu)樽優(yōu)檗D(zhuǎn)子銅損耗轉(zhuǎn)子銅損耗，絕大部分絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榭倷C(jī)械功率總機(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，電機(jī)效率越低。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，

25、電機(jī)效率越低。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。P P1 1P PememP P2 2p pCu1Cu1p pFeFep pCu2Cu2p pmecmec+p+padadP PMECMEC功率流程圖功率流程圖: :等效電路圖中表示等效電路圖中表示: :1R1X2R 2X 21sRs1U1I0I2ImRmX1cupFep2cupMECPemP1P二、轉(zhuǎn)矩平衡二、轉(zhuǎn)矩平衡mecad2MECPppP 因?yàn)樾D(zhuǎn)體的機(jī)械功率等于轉(zhuǎn)矩乘以機(jī)械角速度因?yàn)樾D(zhuǎn)體的機(jī)械功率等于轉(zhuǎn)矩乘以機(jī)械角速度，所以，所以將公式將公式 兩邊除以機(jī)械角速度，得到兩邊除以機(jī)械角速度，得到電動(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 ： 2()MecmecadPPpp20emTTT即即20emTTT或或其中其中MECemPT電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)性質(zhì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)性質(zhì)22PT輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)性質(zhì)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)性質(zhì)mecad0()PPT空載轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)性質(zhì)空載轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)性質(zhì)260n機(jī)械角速度機(jī)械角速度另另11(1)6060MECemmeememPs PTnPPn 電磁轉(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子方面看，它等于總機(jī)械功率總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度；從定子方面看，它等