異步電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

一、磁路基礎(chǔ)1、電場(chǎng)基礎(chǔ)庫(kù)侖定理->電場(chǎng)強(qiáng)度（E）->電場(chǎng)強(qiáng)度通量（wE）（高斯定理）靜電場(chǎng)環(huán)路定理：試探電荷在任何靜電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功只與這試探電荷的大小以及路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)。電勢(shì)差->電壓2、磁場(chǎng)基礎(chǔ)磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）->磁通（。）、安培環(huán)路定理jBdl=%NInjBdl=NInjHdl=NI（磁場(chǎng)強(qiáng)度（H））*03、磁路歐姆定理F=NI=Hl=—l="'"l=史~=@R四日日A其中F為磁動(dòng)勢(shì)，R為磁阻，。為磁通量電路歐姆定律：U=IR6、鐵心損耗二磁滯損耗+渦流損耗磁滯損耗：反復(fù)磁化中所產(chǎn)生的能量損失稱為磁滯損耗.（理論和實(shí)踐證明，磁滯回線所圍面積越大，磁滯損耗也越大）渦流損耗：感應(yīng)電流在鐵心內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生的損耗。二、感應(yīng)電機(jī)基礎(chǔ)1三相異步電機(jī)的工作原理配圖（P94）同步轉(zhuǎn)速：、=f（r/s）=-p-（說(shuō)明：f為電流頻率，P為極對(duì)數(shù)）2.2三相異步電機(jī)的工作狀態(tài)配圖（P97）轉(zhuǎn)差率：s=——x100%ns三、三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)1定子定子鐵芯：定子繞組：2轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯：轉(zhuǎn)子繞組：3.3氣隙氣隙越大，磁阻也越大，產(chǎn)生同樣大小的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就需要較大的勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流是無(wú)功電流，該電流增大會(huì)使電機(jī)的功率因數(shù)變壞。四、三相電機(jī)繞組基礎(chǔ)1基本知識(shí)1、電角度：電角度洛x機(jī)械角度（電流變化一周，走一對(duì)極）2、節(jié)距（T）:一個(gè)線圈的兩個(gè)邊所跨定子圓周上的距離稱為節(jié)距3、槽距角（a）：p3、槽距角（a）：px3600槽數(shù)）4、每極每相槽數(shù)（q）：每一個(gè)極下每相繞組所點(diǎn)的槽數(shù)。4.2交流繞線的排列和連接1、1、磁力線穿過(guò)轉(zhuǎn)子鐵心、定子鐵心和兩個(gè)氣隙。2、相對(duì)于氣隙而言，由于鐵心磁導(dǎo)率極大，則鐵心消耗的磁壓降可以忽略不計(jì)。(磁路歐姆定理F=NI=Hl=Bl=^-^Al=-=怵)。四日日A3、一組線圈的磁動(dòng)勢(shì)f3,t)=旨NyIcos①t。整距集中繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)是一個(gè)位置固定，幅值隨時(shí)間按正弦變化的矩形波脈振磁勢(shì)。4、在?t=0的時(shí)亥hL(x)L(x)=￥NyVxV—22應(yīng)用傅里葉級(jí)數(shù)，得F(x)=FcOslyTF3y兀cco-s3xFT5y既sn5其中Fynn一、、，*.兀應(yīng)用傅里葉級(jí)數(shù)，得F(x)=FcOslyTF3y兀cco-s3xFT5y既sn5其中Fynn一、、，*.兀N1sin七"兀2y2J所以:f(x,t)=Fcos①t4兀1M1擺.NIcos—x——cos3—x+—cos5—+兀2y"t3T5T)cos①tJ（諧波）整距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì)打折扣k=―上qv-vaqsin-^-（基波）短距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì)打折扣kyi=cos2；（諧波）短距線圈的線圈組磁動(dòng)勢(shì)打折扣kyv=cosv2；所以，總的折扣為k廣kq1xkyi5、單相基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值F=-^-2（2qN）Ik=0.9￥/S兀2yw1P單相諧波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值F='—互（2qN）Ik=0.91"七ISv兀2ywvvP

1、基波磁動(dòng)勢(shì)分析兀?f=%cos—xcos①t兀f=勺cos(x-120。)cos(ot-120。)兀f=Fcos(—x-240。)cos(ot-240。)C1S—利用三角函數(shù)積化和差公式，得基波合成磁動(dòng)勢(shì)：fA1+fBfA1+fB1+fC1(兀)3…Nk,(兀)cosot一一x=-x0.9w11xcosot——x1—J2q\—)基波合成磁動(dòng)勢(shì)F1不變，為各相脈振磁動(dòng)勢(shì)幅值的3/2倍。三相電流中的任一相電流的瞬時(shí)值達(dá)到最大值時(shí)，三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值恰好在這一組繞組的繞線上。2、諧波磁動(dòng)勢(shì)分析結(jié)論：6k+1(k=1,2,3,......)，諧波合成磁動(dòng)勢(shì)均為一種旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)速為n^=七/vv=6k-1(k=1,2......)次的旋轉(zhuǎn)方向與基波合成磁動(dòng)勢(shì)相反。v=6k+1(k=1,2......)次的旋轉(zhuǎn)方向與基波合成磁動(dòng)勢(shì)相同。v=6k-3(k=1,2......)次的旋轉(zhuǎn)方向與基波合成磁動(dòng)勢(shì)等于0。線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兀1、氣隙磁密分布B=Bsin—x=Bsin^t2、整距線圈電角度d(wt)內(nèi)，通過(guò)的磁通d?=BLrd(wt)=LrBsinwtd(wt)通過(guò)的磁鏈W=NBLrd(wt)=NLrBsinwtd(wt)故：W=jwt*州dwt=2NBLrcoswt=N?coswt線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值e=-%=Nw?sinwt線圈電動(dòng)勢(shì)有效值E=-LNw?=4.44fN?2yiiyi3、短距線圈E=Nw?=4.44fN?k其中k=cos—2yiiyiyiyi23、統(tǒng)圈組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1、E=qEk=4.44fN?kk=4.44fqN?kiqiiyiyiqiiyiwi相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)設(shè)：每個(gè)相繞組有p個(gè)線圈組，并聯(lián)支路數(shù)為a，每個(gè)線圈的匝數(shù)為\,對(duì)于單層繞組來(lái)說(shuō)，則每個(gè)相繞組串聯(lián)匝數(shù)為N=pqNy。E=史E=4.44fNk^。4>ia1wi1對(duì)于雙層繞組來(lái)說(shuō)，則每個(gè)相繞組串聯(lián)匝數(shù)為N=2PqNayE=2PE=4.44fNk^4)iaiwii基波電動(dòng)勢(shì)有效值為：E=4.44fNk4。iwii諧波電動(dòng)勢(shì)有效值為：E^=4.44fNk^^i1、1、2、三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理（參看圖5-8）電磁關(guān)系E]=4.44fNkpE=4.44fNk8=4.44fNk8s2s22w2m12w2mE=4.44fNk81b11w11bE=4.44fNk8=4.44fNk8s2bs22w2m12w22bs基本方程式磁動(dòng)勢(shì)平衡方程定子磁勢(shì):轉(zhuǎn)子磁勢(shì):=FnF]=F+(-F)f=0.9m冬i12P1mNk

—□□_:合成磁勢(shì):故：0.9與F=0.92F=0.9飛■八^mNk2―w2IP2Nk■1w1IPm也I+0.心P12令『、=m2N2kw2i2mNk2

11w1里i、=0.9m也iP22Pm0.9mNLi+0.9m2P12電動(dòng)勢(shì)平衡方程(參圖5-9)U產(chǎn)(-鳥(niǎo))+(-礦。)+1RE2，=(-財(cái))+1-(R+R)2s2622Q定子電動(dòng)勢(shì)：E1=—j4.4fiNIC、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)：E廣-j4.44fNK2=—j4.44fNN?12s定子漏電動(dòng)勢(shì)：孔=-j4.44fm、轉(zhuǎn)子漏電動(dòng)勢(shì)：E*=-j4.44fNK?=-j4.44sfNK?2bs22w22bs12w22bs里i、=0.9m也iP22Pm電動(dòng)勢(shì)平衡方程：U=(-E)+(-E)+1R=-1(R+jX)+jIX+1R=-1Z+1Z111b11mmm111mm11E=(-E)+1(R+R)=jI2兀fL+1(R+R)=jI2兀sfL+1(R+R)=jIXs+I(R+R)2s2bs22Q222b22Q212b22Q22s22QZm表示鐵心磁化特性和鐵耗的一個(gè)綜合參數(shù)，稱為勵(lì)磁阻抗。定子繞組漏磁通磁路特性的一個(gè)參數(shù)，稱為定子漏電抗Xm對(duì)應(yīng)于氣隙主磁通的電抗，稱為勵(lì)磁電抗。Rm反應(yīng)鐵耗的勵(lì)磁電阻X1表示定子繞組漏磁通磁路特性的一個(gè)參數(shù)，稱為定子漏電抗X表示轉(zhuǎn)子繞組漏磁通磁路特性的一個(gè)參數(shù)，稱為定子轉(zhuǎn)電抗2s電磁效應(yīng)不變，因?yàn)檗D(zhuǎn)子對(duì)定子電路的電磁效應(yīng)集中表現(xiàn)于轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2,所以必須保持F不變。等效的轉(zhuǎn)子電路的電磁性能（有功功率、無(wú)功功率、銅耗等）必須和實(shí)際轉(zhuǎn)子相同。電動(dòng)勢(shì)方程。E2s頊2X2"r2(R+R)1、頻率歸算，參圖5-9,^2s頊2X2"+2(R2+R)=E2SESEEr2-Tj->r2-R^->r——1-s)—v22~s2+jX2R+——s~~+JX22、繞組歸算，參圖5-10保持磁動(dòng)勢(shì)不變0.9=0.9m里2P