電機(jī)學(xué)電機(jī)2運(yùn)行原理

1、第十六章三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理第三篇 異步電機(jī) 1. 理解轉(zhuǎn)子靜止和旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系和物理過(guò)程 2. 掌握轉(zhuǎn)子繞組歸算（折算) 的目的、原理和方法 3. 掌握轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的相對(duì)轉(zhuǎn)速，理解轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)保持相對(duì)靜止的原因； 4.掌握歸算后的基本方程式、相量圖和等效電路 5.掌握空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)的原理、方法和參數(shù)計(jì)算 6.了解籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極數(shù)、相數(shù)和匝數(shù) 本章基本要求三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理概述轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子的極數(shù)、相數(shù)和匝數(shù)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定主要內(nèi)容三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理定性分析 定量計(jì)算簡(jiǎn)介：分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的電磁過(guò)程

2、，研究各電磁量之間的相互關(guān)系，得出異步電動(dòng)機(jī)的等效電路，建立定量分析異步電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)。16.1 概述三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理異步電機(jī)與同步電機(jī)的主要聯(lián)系相同點(diǎn)：借助于電磁感應(yīng)作用傳遞能量不同點(diǎn)：同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是由通入的直流產(chǎn)生的；異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流產(chǎn)生的。在對(duì)稱穩(wěn)態(tài)時(shí)，同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)只在定子中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為單邊感應(yīng)（直流電機(jī)與其類似）；異步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)在定、轉(zhuǎn)子兩邊都感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為雙邊感應(yīng)（變壓器與其類似）研究對(duì)象：首先分析三相對(duì)稱且穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，任取一相或一個(gè)量進(jìn)行分析。僅考慮基波的作用，不考慮高次諧波的影響，最后對(duì)籠型電動(dòng)機(jī)的一些特殊問題進(jìn)行分析。

3、規(guī)定正方向：定、轉(zhuǎn)子各相電氣物理量的規(guī)定正方向和變壓器相同磁動(dòng)勢(shì)、磁通的規(guī)定正方向?yàn)橛啥ㄗ拥睫D(zhuǎn)子的方向；定、轉(zhuǎn)子A和a相繞組的軸線分別為 A和 a。規(guī)定 A為計(jì)算空間角度的起點(diǎn)，假設(shè)在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下 A在 a前 電角度。16.1 概述三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理規(guī)定正方向16.1 概述三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理圖16-1異步電機(jī)的規(guī)定正方向研究目的 便于和已經(jīng)熟悉的變壓器進(jìn)行對(duì)比，且具有實(shí)際意義，因?yàn)橐葡嗥?、感?yīng)調(diào)壓器就是不轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)。研究對(duì)象 兩種轉(zhuǎn)子靜止的情況：轉(zhuǎn)子繞組開路和轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原

4、理一、轉(zhuǎn)子繞組開路轉(zhuǎn)子電流為零，相當(dāng)于調(diào)壓器副邊開路。電磁過(guò)程三相 三相主要關(guān)系磁動(dòng)勢(shì)F0 主磁通 ：由電動(dòng)機(jī)的磁化特性確定磁動(dòng)勢(shì) 電流電動(dòng)勢(shì) 、 主磁通 電動(dòng)勢(shì) 電流(一)磁動(dòng)勢(shì) 電流幅值：相位：16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路圖16-2 磁動(dòng)勢(shì) 與電流的相位關(guān)系(二)電動(dòng)勢(shì) 、 主磁通 16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路頻率：大小： 1）定子電動(dòng)勢(shì) 三相 三相(二)電動(dòng)勢(shì) 、 主磁通 16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路大?。?2）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) 氣隙磁密 轉(zhuǎn)過(guò)（90 ）空間電角度

5、時(shí)，轉(zhuǎn)子a相繞組磁鏈最大，當(dāng) 時(shí)，應(yīng)落后于時(shí)軸（ 90 ）電角度，而落后于計(jì)時(shí)起點(diǎn) 。(二)電動(dòng)勢(shì) 、 主磁通 16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路大?。?3）電動(dòng)勢(shì)比（有效匝比）：相位 1）定子電動(dòng)勢(shì)：定子電動(dòng)勢(shì)落后于定子磁鏈90圖16-3定子繞組A相磁鏈和電動(dòng)勢(shì)相位(二)電動(dòng)勢(shì) 、 主磁通 16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路相位 2）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)：轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的大小是定子電動(dòng)勢(shì)的1/ke倍，其相位決定于轉(zhuǎn)子的位置，根據(jù)這一原理，可制成移相器圖16-4定、轉(zhuǎn)子繞組A(a)相磁鏈和電動(dòng)勢(shì)相位(三)電動(dòng)勢(shì) 電流 16.2 轉(zhuǎn)子

6、靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路原理和思路： F0I0，E1 ，但磁動(dòng)勢(shì)F0與主磁通 卻是非線性關(guān)系，不易用解析式表示。為了跳過(guò)非線性的磁場(chǎng)問題，把磁場(chǎng)的問題轉(zhuǎn)化成電路的問題，和變壓器一樣，引入一個(gè)激磁參數(shù)Zm，直接把I0與E1聯(lián)系起來(lái)，這個(gè)參數(shù)稱為激磁阻抗。(三)電動(dòng)勢(shì) 電流 16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路表達(dá)式：激磁參數(shù)物理意義： Zmrmjxm激磁阻抗； rm激磁電阻或鐵耗等效電阻 xm激磁電抗。討論：1） xm是對(duì)應(yīng)于氣隙主磁通的電抗，與氣隙大小、電源頻率、繞組匝數(shù)、主磁路鐵心材料、尺寸以及磁路飽和程度有關(guān)。氣隙大，磁導(dǎo)小，激磁電流大，故氣隙越小越好。2）盡管激磁阻抗的物理意義與變壓器的相似，但在數(shù)值大小上和變壓器的相差較大，尤其是激磁電抗。變壓器的主磁通幾乎不經(jīng)過(guò)氣隙，主磁路的磁導(dǎo)大，激磁電抗大，相應(yīng)的激磁電流就小，其標(biāo)么值為0.010.1；而異步電動(dòng)機(jī)的主磁通兩次經(jīng)過(guò)氣隙，主磁路的磁導(dǎo)小，激磁電抗小，相應(yīng)的激磁電流就大，其標(biāo)么值為0.20.5。(四)方程式、相量圖和等效電路16.2 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、轉(zhuǎn)子繞組開路