異步電機(jī)原理課件

第三章異步電動(dòng)機(jī)原理第三章異步電動(dòng)機(jī)原理1第三章異步電動(dòng)機(jī)的原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)電磁關(guān)系第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路與功率關(guān)系第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性第三章異步電動(dòng)機(jī)的原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理2第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理3第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理工作原理類(lèi)型與基本結(jié)構(gòu)額定數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理工作原理4一、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理異步電動(dòng)機(jī)模型0一、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理異步電動(dòng)機(jī)模型05感應(yīng)電機(jī)原理特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形成回路（e→i≠0，產(chǎn)生電流）建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生（稱(chēng)為感應(yīng)電機(jī)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體存在轉(zhuǎn)速差，即Δn≠0（必要條件，異步）感應(yīng)電機(jī)原理特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提)6感應(yīng)電機(jī)最重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率異步：n≠n0，n-n0＝Δn≠0轉(zhuǎn)差率：通常異步電機(jī)的s0<0.5%，sN<5%。n略低于n0例：已知異步電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分，求電機(jī)的級(jí)數(shù)與同步轉(zhuǎn)速。n0可能的值：3000,1500,1000,750感應(yīng)電機(jī)最重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率異步：n≠n0，n-n0＝7二、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)判斷：轉(zhuǎn)差率的正負(fù)與大小、功率的傳遞二、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)判斷：轉(zhuǎn)差率的正負(fù)與大小、功率8三、異步電機(jī)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)1、異步電機(jī)的類(lèi)型：按定子相數(shù)分：1）三相；2）單相；3）兩相；按轉(zhuǎn)子型式分：1）繞線轉(zhuǎn)子；2）籠型轉(zhuǎn)子；其它分類(lèi)方式（略）三、異步電機(jī)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)1、異步電機(jī)的類(lèi)型：92、異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：定子鐵心；定子繞組；機(jī)座；轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心；轉(zhuǎn)子繞組；轉(zhuǎn)軸氣隙；2、異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：10異步電機(jī)原理課件11異步電機(jī)原理課件12異步電機(jī)原理課件13采用鑄鋁的鼠籠式轉(zhuǎn)子采用鑄鋁的鼠籠式轉(zhuǎn)子14異步電機(jī)原理課件15異步電機(jī)原理課件16四、三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)額定功率：額定運(yùn)行狀態(tài)下的軸上輸出功率，單位：kW。額定電壓：額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位：V。額定電流：額定運(yùn)行狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)定子繞組的線電流，單位：A。額定轉(zhuǎn)速：額定運(yùn)行狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位：r/min。額定頻率：電動(dòng)機(jī)電源電壓標(biāo)準(zhǔn)頻率。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)額定功率：額定運(yùn)行狀17額定數(shù)據(jù)的計(jì)算:額定數(shù)據(jù)的計(jì)算:18第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系19一、轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程注意兩類(lèi)物理量：空間矢量、時(shí)間矢量1、物理過(guò)程：一、轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程注意兩類(lèi)物理量：空間矢量20異步電機(jī)原理課件212、磁通勢(shì)平衡方程式：感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組短路轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生。（）轉(zhuǎn)子電流的性質(zhì)：a、合成磁通勢(shì)仍是旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)；b、與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)有相同的轉(zhuǎn)速；c、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)轉(zhuǎn)向相同；

2、磁通勢(shì)平衡方程式：22

所以：定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)空間相對(duì)靜止可合成矢量（空間坐標(biāo)、三相）：電機(jī)磁場(chǎng)由定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)共同建立。

(時(shí)間坐標(biāo)、單相)所以：定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)空間相對(duì)靜233、空間矢量和時(shí)間向量間的關(guān)系------時(shí)空矢量圖

s0w0w0tFsAA'1+j0w0w0tIA1AA'軸線時(shí)間空間時(shí)軸相軸+j0w0w0tIU1+A+AFs時(shí)－空矢量圖3、空間矢量和時(shí)間向量間的關(guān)系s0w0w24電流（時(shí)間）相量的性質(zhì)：

當(dāng)A相電流達(dá)到最大值時(shí)，在+j軸線上;旋轉(zhuǎn)角頻率:f：定子電流頻率、n:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。電流（時(shí)間）相量的性質(zhì)：25磁勢(shì)（空間）矢量的性質(zhì)：

當(dāng)A相電流達(dá)到最大值時(shí)，在A相繞組軸線上;旋轉(zhuǎn)角速度:f：定子電流頻率,n:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

磁勢(shì)（空間）矢量的性質(zhì)：26時(shí)空矢量關(guān)系：取A相電流的時(shí)軸與該相相軸重合，則磁勢(shì)和電流有相同的初相，且在任一瞬時(shí)二者均保持相同的相位。此關(guān)系不因定、轉(zhuǎn)子繞組軸線不重合而改變。時(shí)空矢量關(guān)系：27

4、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程，

4、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程，28

5、一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程

Ke異步電動(dòng)機(jī)電流變比;Im稱(chēng)為定子電流的勵(lì)磁分量。

5、一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程29定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成：A(a)A'(a')F2F1FmIAIaIm磁勢(shì)平衡關(guān)系時(shí)空矢量圖定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成：A(a)A'(a')F2F130

6、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：因磁通勢(shì)實(shí)現(xiàn)了相分離，故三相繞組可用一相為代表討論，延用變壓器負(fù)載運(yùn)行各電磁量的假定正向，有：6、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：31

7、電機(jī)基本方程式：7、電機(jī)基本方程式：32

8、折算處理：n=0：無(wú)頻率折算；僅做繞組折算。8、折算處理：339、折算后的電機(jī)基本方程式：9、折算后的電機(jī)基本方程式：34

10、等效電路：T型等效電路10、等效電路：T型等效電路35二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程1、物理過(guò)程：二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程1、物理過(guò)程：36定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的相對(duì)速度下降為： 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體掃過(guò)一對(duì)磁極空間的時(shí)間變長(zhǎng)，使轉(zhuǎn)子電勢(shì)頻率減小為：

2、轉(zhuǎn)子電勢(shì)的變化： 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體掃過(guò)一對(duì)磁極空間的時(shí)間變長(zhǎng)，2、轉(zhuǎn)子電勢(shì)的變化：37轉(zhuǎn)子電勢(shì)、漏電抗和電流的變化：

轉(zhuǎn)子電勢(shì)、漏電抗和電流的變化：383、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式：在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)速為：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，則相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為：與空間相對(duì)靜止，與n無(wú)關(guān)。3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式：39

4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程

問(wèn)題：定、轉(zhuǎn)子電流頻率不同不能相加？（引入頻率折算）4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程問(wèn)題：405、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子和不動(dòng)轉(zhuǎn)子的等效與折算：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，電勢(shì)和電流的頻率為，和轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相比，其大小的數(shù)值為：5、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子和不動(dòng)轉(zhuǎn)子的等效與折算：41零速等效：把一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子，并在不轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子中接入等效電阻：兩者旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相對(duì)靜止的性質(zhì)并不改變；不動(dòng)的轉(zhuǎn)子電流在大小和相位上正好和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的數(shù)值一致。那么，從定子的角度看：兩者沒(méi)有區(qū)別。零速等效：把一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子，并在不轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子中接42頻率折算（零速等效）：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng))()(])([11122s2222RXtgRsXtgsRXtg---===j頻率折算（零速等效）：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng))()(])([1436、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成（時(shí)空矢量圖）：A(a)A'(a')F2F1FmIAIaIm磁勢(shì)平衡關(guān)系時(shí)空矢量圖6、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成（時(shí)空矢量圖）：A(a)A44

7、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：（三相繞組用一相為代表討論）7、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：（三相繞組用一相為代表討論）45

8、電機(jī)基本方程式：8、電機(jī)基本方程式：46

9、繞組折算處理：

9、繞組折算處理：4710、折算后的電機(jī)基本方程式：10、折算后的電機(jī)基本方程式：48

11、等效電路的導(dǎo)出：11、等效電路的導(dǎo)出：49T型等效電路T型等效電路50型等效電路：型等效電路：51

12、相量圖：

12、相量圖：52第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系531、功率流圖：mecem1、功率流圖：mecem542、功率平衡方程：2、功率平衡方程：553、幾個(gè)功率量間的關(guān)系：3、幾個(gè)功率量間的關(guān)系：564、轉(zhuǎn)矩平衡方程4、轉(zhuǎn)矩平衡方程57電磁轉(zhuǎn)矩的另外表現(xiàn)形式：電磁轉(zhuǎn)矩的另外表現(xiàn)形式：58轉(zhuǎn)矩平衡方程：空載轉(zhuǎn)矩：軸上輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)矩平衡方程：空載轉(zhuǎn)矩：軸上輸出轉(zhuǎn)矩：5914、三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定：（1）空載運(yùn)行試驗(yàn)：電動(dòng)機(jī)不帶任何負(fù)載，空載運(yùn)行。試驗(yàn)在接線邊做；電壓由低調(diào)節(jié)到高時(shí)，測(cè)量電壓、電流和功率損耗的相應(yīng)數(shù)據(jù)；一定要測(cè)量出額定電壓時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；14、三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定：60空載損耗中的機(jī)械損耗的分離空載損耗中的機(jī)械損耗的分離61空載運(yùn)行試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理：空載運(yùn)行試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理：62（2）堵轉(zhuǎn)運(yùn)行試驗(yàn)：將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子堵住，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)在接線邊做；電壓由低調(diào)節(jié)到高時(shí)，測(cè)量電壓、電流和功率損耗的相應(yīng)數(shù)據(jù)；一般要求測(cè)量出：

a、額定電流時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；b、額定電壓時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；c、（2~3）倍額定電流時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；（2）堵轉(zhuǎn)運(yùn)行試驗(yàn)：將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子堵住，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行試63堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理64第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性65一、工作特性：1、轉(zhuǎn)速特性：2、效率特性：3、功率因數(shù)特性：4、轉(zhuǎn)矩特性：5、定子電流特性：一、工作特性：1、轉(zhuǎn)速特性：66二、機(jī)械特性：1、機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式：二、機(jī)械特性：1、機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式：67電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)2、機(jī)械特性圖形表示：電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)2、機(jī)械特性圖形表示：68

電動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)69機(jī)械特性的三個(gè)特殊點(diǎn)：1、同步點(diǎn)(0,n0)2、極限點(diǎn)(Tmax,Sm)3、起動(dòng)點(diǎn)（Ts,0)Tn0TsSmTmaxn0機(jī)械特性的三個(gè)特殊點(diǎn)：1、同步點(diǎn)(0,n0)2、極限點(diǎn)(Tm70最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：71轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)：

一般為1.6~2.2起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：

一般為0.8~1.2

轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)：723、機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式：

TmaxTem［

］=±－1s

sm(

)2TmaxTem3、機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式：Tmax［734、人為機(jī)械特性：定子端電壓降低；轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串入對(duì)稱(chēng)電阻；定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電抗；定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電組；轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)電抗；4、人為機(jī)械特性：定子端電壓降低；74

電動(dòng)機(jī)降低定子電壓人為機(jī)械特性：sMnT

OUN0.8UN0.5UNTm0.64Tm0.25Tmn0n0不變

Tmax及Tst

與U12成正比下降

sm不變思考：異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓下降過(guò)多會(huì)產(chǎn)生什么后果？電動(dòng)機(jī)降低定子電壓人為機(jī)械特性：sMnTOUN0.8UN75R2+Rs1(2)轉(zhuǎn)子電阻增加時(shí)的人為特性Ts

OTMsM＜1sM<1sM=1R2R2+Rs2nn0R2+Rs3sM>1TstTst1Tst3Tst2Rs1<Rs2<Rs3n0不變，Tmax不變

sm隨轉(zhuǎn)子電阻增大而增大

Tst開(kāi)始隨R2’增大而增大；當(dāng)R2’=Rst,Tst=Tm；若R2’繼續(xù)增大，

Tst將減小。R2+Rs1(2)轉(zhuǎn)子電阻增加時(shí)的人為特性TsOTMsM76(3)定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電抗s

Osm＜1nn0n0不變

Tmax,Tst,sm隨定子串聯(lián)電抗增大而減小TTmTstTst1Tm1X1+Xs1X1sm<1(3)定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電抗sOsm＜1nn0n0不變77(4)定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電阻s

Osm＜1sm<1nn0n0不變

Tm,Tst,sm隨定子串聯(lián)電阻增大而減小TTmTstTst1Tm1R1+Rs1R1(4)定子電路串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電阻sOsm＜1sm<1nn078(5)轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)阻抗s

OsM＜1nn0n0不變起動(dòng)時(shí)，s大，電抗器感抗X大，轉(zhuǎn)子電流主要流過(guò)電阻RTTmTstTst1X1轉(zhuǎn)速高時(shí)，s很小，電抗器感抗X很小，轉(zhuǎn)子電流主要流過(guò)X(5)轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)阻抗sOsM＜1nn0n0不變79機(jī)械特性的三種表達(dá)式：實(shí)用表達(dá)式:參數(shù)表達(dá)式:物理表達(dá)式:機(jī)械特性的三種表達(dá)式：實(shí)用表達(dá)式:參數(shù)表達(dá)式:物理表達(dá)式:80第三章異步電動(dòng)機(jī)原理第三章異步電動(dòng)機(jī)原理81第三章異步電動(dòng)機(jī)的原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)電磁關(guān)系第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路與功率關(guān)系第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性第三章異步電動(dòng)機(jī)的原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理82第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理83第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理工作原理類(lèi)型與基本結(jié)構(gòu)額定數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理工作原理84一、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理異步電動(dòng)機(jī)模型0一、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理異步電動(dòng)機(jī)模型085感應(yīng)電機(jī)原理特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形成回路（e→i≠0，產(chǎn)生電流）建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生（稱(chēng)為感應(yīng)電機(jī)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體存在轉(zhuǎn)速差，即Δn≠0（必要條件，異步）感應(yīng)電機(jī)原理特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提)86感應(yīng)電機(jī)最重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率異步：n≠n0，n-n0＝Δn≠0轉(zhuǎn)差率：通常異步電機(jī)的s0<0.5%，sN<5%。n略低于n0例：已知異步電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分，求電機(jī)的級(jí)數(shù)與同步轉(zhuǎn)速。n0可能的值：3000,1500,1000,750感應(yīng)電機(jī)最重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率異步：n≠n0，n-n0＝87二、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)判斷：轉(zhuǎn)差率的正負(fù)與大小、功率的傳遞二、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)判斷：轉(zhuǎn)差率的正負(fù)與大小、功率88三、異步電機(jī)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)1、異步電機(jī)的類(lèi)型：按定子相數(shù)分：1）三相；2）單相；3）兩相；按轉(zhuǎn)子型式分：1）繞線轉(zhuǎn)子；2）籠型轉(zhuǎn)子；其它分類(lèi)方式（略）三、異步電機(jī)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)1、異步電機(jī)的類(lèi)型：892、異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：定子鐵心；定子繞組；機(jī)座；轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心；轉(zhuǎn)子繞組；轉(zhuǎn)軸氣隙；2、異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：90異步電機(jī)原理課件91異步電機(jī)原理課件92異步電機(jī)原理課件93采用鑄鋁的鼠籠式轉(zhuǎn)子采用鑄鋁的鼠籠式轉(zhuǎn)子94異步電機(jī)原理課件95異步電機(jī)原理課件96四、三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)額定功率：額定運(yùn)行狀態(tài)下的軸上輸出功率，單位：kW。額定電壓：額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位：V。額定電流：額定運(yùn)行狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)定子繞組的線電流，單位：A。額定轉(zhuǎn)速：額定運(yùn)行狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位：r/min。額定頻率：電動(dòng)機(jī)電源電壓標(biāo)準(zhǔn)頻率。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)額定功率：額定運(yùn)行狀97額定數(shù)據(jù)的計(jì)算:額定數(shù)據(jù)的計(jì)算:98第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系99一、轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程注意兩類(lèi)物理量：空間矢量、時(shí)間矢量1、物理過(guò)程：一、轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程注意兩類(lèi)物理量：空間矢量100異步電機(jī)原理課件1012、磁通勢(shì)平衡方程式：感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組短路轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生。（）轉(zhuǎn)子電流的性質(zhì)：a、合成磁通勢(shì)仍是旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)；b、與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)有相同的轉(zhuǎn)速；c、旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)轉(zhuǎn)向相同；

2、磁通勢(shì)平衡方程式：102

所以：定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)空間相對(duì)靜止可合成矢量（空間坐標(biāo)、三相）：電機(jī)磁場(chǎng)由定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)共同建立。

(時(shí)間坐標(biāo)、單相)所以：定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)空間相對(duì)靜1033、空間矢量和時(shí)間向量間的關(guān)系------時(shí)空矢量圖

s0w0w0tFsAA'1+j0w0w0tIA1AA'軸線時(shí)間空間時(shí)軸相軸+j0w0w0tIU1+A+AFs時(shí)－空矢量圖3、空間矢量和時(shí)間向量間的關(guān)系s0w0w104電流（時(shí)間）相量的性質(zhì)：

當(dāng)A相電流達(dá)到最大值時(shí)，在+j軸線上;旋轉(zhuǎn)角頻率:f：定子電流頻率、n:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。電流（時(shí)間）相量的性質(zhì)：105磁勢(shì)（空間）矢量的性質(zhì)：

當(dāng)A相電流達(dá)到最大值時(shí)，在A相繞組軸線上;旋轉(zhuǎn)角速度:f：定子電流頻率,n:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

磁勢(shì)（空間）矢量的性質(zhì)：106時(shí)空矢量關(guān)系：取A相電流的時(shí)軸與該相相軸重合，則磁勢(shì)和電流有相同的初相，且在任一瞬時(shí)二者均保持相同的相位。此關(guān)系不因定、轉(zhuǎn)子繞組軸線不重合而改變。時(shí)空矢量關(guān)系：107

4、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程，

4、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程，108

5、一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程

Ke異步電動(dòng)機(jī)電流變比;Im稱(chēng)為定子電流的勵(lì)磁分量。

5、一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程109定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成：A(a)A'(a')F2F1FmIAIaIm磁勢(shì)平衡關(guān)系時(shí)空矢量圖定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成：A(a)A'(a')F2F1110

6、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：因磁通勢(shì)實(shí)現(xiàn)了相分離，故三相繞組可用一相為代表討論，延用變壓器負(fù)載運(yùn)行各電磁量的假定正向，有：6、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：111

7、電機(jī)基本方程式：7、電機(jī)基本方程式：112

8、折算處理：n=0：無(wú)頻率折算；僅做繞組折算。8、折算處理：1139、折算后的電機(jī)基本方程式：9、折算后的電機(jī)基本方程式：114

10、等效電路：T型等效電路10、等效電路：T型等效電路115二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程1、物理過(guò)程：二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁過(guò)程1、物理過(guò)程：116定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的相對(duì)速度下降為： 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體掃過(guò)一對(duì)磁極空間的時(shí)間變長(zhǎng)，使轉(zhuǎn)子電勢(shì)頻率減小為：

2、轉(zhuǎn)子電勢(shì)的變化： 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體掃過(guò)一對(duì)磁極空間的時(shí)間變長(zhǎng)，2、轉(zhuǎn)子電勢(shì)的變化：117轉(zhuǎn)子電勢(shì)、漏電抗和電流的變化：

轉(zhuǎn)子電勢(shì)、漏電抗和電流的變化：1183、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式：在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)速為：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，則相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為：與空間相對(duì)靜止，與n無(wú)關(guān)。3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式：119

4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程

問(wèn)題：定、轉(zhuǎn)子電流頻率不同不能相加？（引入頻率折算）4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一相定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)平衡方程問(wèn)題：1205、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子和不動(dòng)轉(zhuǎn)子的等效與折算：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，電勢(shì)和電流的頻率為，和轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相比，其大小的數(shù)值為：5、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子和不動(dòng)轉(zhuǎn)子的等效與折算：121零速等效：把一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子，并在不轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子中接入等效電阻：兩者旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相對(duì)靜止的性質(zhì)并不改變；不動(dòng)的轉(zhuǎn)子電流在大小和相位上正好和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的數(shù)值一致。那么，從定子的角度看：兩者沒(méi)有區(qū)別。零速等效：把一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子，并在不轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子中接122頻率折算（零速等效）：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng))()(])([11122s2222RXtgRsXtgsRXtg---===j頻率折算（零速等效）：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng))()(])([11236、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成（時(shí)空矢量圖）：A(a)A'(a')F2F1FmIAIaIm磁勢(shì)平衡關(guān)系時(shí)空矢量圖6、定、轉(zhuǎn)子繞組間的磁勢(shì)合成（時(shí)空矢量圖）：A(a)A124

7、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：（三相繞組用一相為代表討論）7、電動(dòng)勢(shì)平衡方程：（三相繞組用一相為代表討論）125

8、電機(jī)基本方程式：8、電機(jī)基本方程式：126

9、繞組折算處理：

9、繞組折算處理：12710、折算后的電機(jī)基本方程式：10、折算后的電機(jī)基本方程式：128

11、等效電路的導(dǎo)出：11、等效電路的導(dǎo)出：129T型等效電路T型等效電路130型等效電路：型等效電路：131

12、相量圖：

12、相量圖：132第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系1331、功率流圖：mecem1、功率流圖：mecem1342、功率平衡方程：2、功率平衡方程：1353、幾個(gè)功率量間的關(guān)系：3、幾個(gè)功率量間的關(guān)系：1364、轉(zhuǎn)矩平衡方程4、轉(zhuǎn)矩平衡方程137電磁轉(zhuǎn)矩的另外表現(xiàn)形式：電磁轉(zhuǎn)矩的另外表現(xiàn)形式：138轉(zhuǎn)矩平衡方程：空載轉(zhuǎn)矩：軸上輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)矩平衡方程：空載轉(zhuǎn)矩：軸上輸出轉(zhuǎn)矩：13914、三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定：（1）空載運(yùn)行試驗(yàn)：電動(dòng)機(jī)不帶任何負(fù)載，空載運(yùn)行。試驗(yàn)在接線邊做；電壓由低調(diào)節(jié)到高時(shí)，測(cè)量電壓、電流和功率損耗的相應(yīng)數(shù)據(jù)；一定要測(cè)量出額定電壓時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；14、三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定：140空載損耗中的機(jī)械損耗的分離空載損耗中的機(jī)械損耗的分離141空載運(yùn)行試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理：空載運(yùn)行試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理：142（2）堵轉(zhuǎn)運(yùn)行試驗(yàn)：將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子堵住，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)在接線邊做；電壓由低調(diào)節(jié)到高時(shí)，測(cè)量電壓、電流和功率損耗的相應(yīng)數(shù)據(jù)；一般要求測(cè)量出：

a、額定電流時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；b、額定電壓時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；c、（2~3）倍額定電流時(shí)的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；（2）堵轉(zhuǎn)運(yùn)行試驗(yàn)：將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子堵住，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行試143堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理144第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性145一、工作特性：1、轉(zhuǎn)速特性：2、效率特性：3、功率因數(shù)特性：4、轉(zhuǎn)矩特性：5、定子電流特性：一、工作特性：1、轉(zhuǎn)速特性：146二、機(jī)械特性：1、機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式：二、機(jī)械特性：1、機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式：147電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)2、機(jī)械特性圖形表示：電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)2、機(jī)械特性圖形表示：148

電動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)149機(jī)械特性的三個(gè)特殊點(diǎn)：1、同步點(diǎn)(0,n0)2、極限點(diǎn)(Tmax,Sm)3、起動(dòng)點(diǎn)（Ts,0)Tn0TsSmTmaxn0機(jī)械特性的三個(gè)特殊點(diǎn)：1、同步點(diǎn)(0,n0)2、極限點(diǎn)(Tm150最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：151轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)：

一般為1.6~2.2起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：

一般為0.8~1.2

轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)：1523、機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式：

TmaxTem［