【正文】 ?? ???? 諧波磁場在轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢 ? 基波磁場在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢頻率為 ? ?606012??????????nnpnnpf?????? ?6012nnpf ??與變壓器比較 ? 變壓器 ： 主磁通，脈動磁通， φm表示振幅 原、副繞組靜止，磁通幅值按正弦變化，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。 ? 異步電機 ： 主磁通，旋轉(zhuǎn)磁通，沿氣隙按正弦分布且以同步速旋轉(zhuǎn) 主磁通與轉(zhuǎn)子有相對運動，（磁通幅值不變化），轉(zhuǎn)子中交鏈磁鏈變化，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。 三相異步電動機的等效電路 inductionmotor equivalent circuit 轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機 分析前提： ? 把異步電機的磁通分成主磁通和漏磁通，并把諧波磁通歸并到漏磁通 ? 假設(shè)：氣隙中只有基波磁通，定、轉(zhuǎn)子繞組上只感應(yīng)有基波電勢 ? 漏磁感應(yīng)電勢用漏抗壓降表示 轉(zhuǎn)子靜止時的電路表示 正方向按變壓器慣例 ? ?? ?2222111110 jxrIEjxrIEU????????????轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機 一、電壓平衡式 ? 以下標 l和 2區(qū)別定子和轉(zhuǎn)子電路的各物理量， 各種數(shù)量均取每相值 。 ? 從電路分析角度來看，轉(zhuǎn)子不動時的異步電機的電路方程與次級側(cè)短路時的變壓器的電路方程相似 ? ?? ?2222111110 jxrIEjxrIEU????????????二、磁勢平衡式 ? 轉(zhuǎn)子繞組是一對稱多相繞組，與定子繞組有相同極數(shù)。 ? 繞線式轉(zhuǎn)子有明顯的相數(shù)和極對數(shù)，設(shè)計轉(zhuǎn)子繞組時，必須使轉(zhuǎn)子極數(shù)等于定子極數(shù)。否則，沒有平均電磁轉(zhuǎn)矩。 ? 鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子有鼠籠加端環(huán)組成。所有導(dǎo)條在兩頭被端環(huán)短路，整個結(jié)構(gòu)是對稱的，實質(zhì)上是一個對稱的多相繞組。 鼠籠轉(zhuǎn)子的極數(shù)恒等于定子繞組的極數(shù) ? 在轉(zhuǎn)子不動時，定、轉(zhuǎn)子電勢有相同頻率，由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢與由定子電流所產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢有相同轉(zhuǎn)速，沒有相對運動。 ? 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁勢對定子旋轉(zhuǎn)磁勢產(chǎn)生 去磁 作用，二者共同作用在主磁路中產(chǎn)生主磁通，決定于定子電勢 El ? E1受到定子電壓平衡支配，決定了基波磁通 φm，從而決定了激磁電流 Im。 mwkNfE ?? 1111 ? 當轉(zhuǎn)子有電流時，定子電流應(yīng)包含兩個分量 ? 由定子電流所產(chǎn)生的磁勢也包含兩個分量 ? 第一項用以產(chǎn)生基波磁通；第二項為負載分量，用以抵消轉(zhuǎn)子磁勢去磁作用，它與轉(zhuǎn)子磁勢大小相等方向相反 Lm III 11??? ??Lm FFF 11??? ??? 設(shè)定子繞組有 m1相，磁勢的振幅 ? 轉(zhuǎn)子繞組有 m2相，磁勢振幅 ? 激磁磁勢 ? 靜止時： f1=f2（磁勢速度為同步速一致），磁勢平衡式 mwm IpkNmF 111 **2?11111 **2 IpkNmF w?22222 **2 IpkNmF w?22221111111 **2**2**2 IpkNmIpkNmIpkNm wwmw ??三、繞組歸算 ? 轉(zhuǎn)子繞組的歸算 —— 把實際相數(shù)為 m繞組匝數(shù)為N繞組系數(shù)為 kw2的轉(zhuǎn)子繞組，歸算成與定子繞組有相同相數(shù)、相同匝數(shù)和相同繞組系數(shù)的轉(zhuǎn)子繞組。 ? 在進行歸算時，有電壓變比、電流變比和阻抗變比。 (一 )電流的歸算 ? 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子磁勢應(yīng)保持不變?yōu)闂l件 (二 )電勢的歸算 ? 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子視在功率保持不變?yōu)闂l件 2222239。111 **2**2 IpkNmIpkNm ww ?22239。239。21 IEmIEm ?(三 )阻抗的歸算 ? 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子上的銅耗保持不變?yōu)闂l件 ? 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子功率因數(shù)保持不變?yōu)闂l件 222239。2239。21 rImrIm ?39。239。2222 rxrxtg ???ieewwiwwkkEkEkNkNEkIIkNmkNmI阻抗變比變比壓電電流變比????????22221139。22211122239。2磁勢平衡 四、等效電路 singlephase equivalent circuit 參數(shù)的物理意義 ? rm—— 鐵耗等效電阻 coreless resistance ? xm—— magizing reactance定子每相繞組與主磁通對應(yīng)的電抗，隨的、鐵芯的飽和不同而變化。 異步電機中，磁通由三相聯(lián)合產(chǎn)生 ； 變壓器中，磁通由一相繞組產(chǎn)生 ? —— 定子漏抗，由定子三相電流聯(lián)合產(chǎn)生的漏磁通，在定子每一相上引起的電抗。 ?1x轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電動機 一 、 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)子各物理量的影響 ? 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后 ， 轉(zhuǎn)子繞組的電勢和電流的頻率與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān) —— 取決于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對速度 。 ? 轉(zhuǎn)子電勢和電流的頻率 （ 轉(zhuǎn)子頻率 ， 與轉(zhuǎn)差率成正比 ， 又稱為轉(zhuǎn)差頻率 ） 為 111112 6060 sfnpnnnnnpf ?????? 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 ? 轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢相對于定子的轉(zhuǎn)速為 ? 由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢和由定子電流所產(chǎn)生的定子基波旋轉(zhuǎn)磁勢沒有相對運動 。（磁勢平衡式不變） 11226060 snpsfpfn ???112 nnsnnn ????二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后的基本方程式 2212222221222222sxLsfLfxsEkNsfkNfEsmwmws?????????? ??? ?ss jxrIE 22220 ??? ??? ?11111 jxrIEU ???? ???電壓平衡式 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)差率成正比 對籠型轉(zhuǎn)子來說，由于每個導(dǎo)條中電流相位均不一樣，所以，每個導(dǎo)條即為一相，相數(shù)等于導(dǎo)條數(shù)即轉(zhuǎn)子槽數(shù)；每相串聯(lián)匝數(shù)為半匝即 1/2。 頻率 f2=sf1 頻率f1 歸算 繞組歸算 —— 轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、每相有效串聯(lián)匝數(shù)與定子繞組一樣； 頻率歸算 —— 使轉(zhuǎn)子繞組的頻率與定子繞組一致。 2222239。111 **2**2 IpkNmIpkNm ww ?22239。239。21 IEmIEm ?222239。2239。21 rImrIm ? 39。239。2222 rxrxtg ???2222222 j s xrEsjxrEIss???????22222222)1( jxssrrEjxsrEI?????????三、頻率歸算 ? 頻率歸算 —— 用一等效的轉(zhuǎn)子電路替代實際轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子電路，使與定子電路有相同頻率。（ 轉(zhuǎn)子靜止 ） ? 保持頻率歸算后的轉(zhuǎn)子電流的大小和相位不變 ，可保持磁勢平衡不變，保持定子電流的大小和相位不變．保持了損耗和功率不變。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的實際情形 2222222 j s xrEsjxrEIss???????頻率歸算后的等效轉(zhuǎn)子 22222222)1( jxssrrEjxsrEI?????????折算為定子頻率的轉(zhuǎn)子電勢 等效電路 電阻 的物理意義 ? 在實際轉(zhuǎn)動的電機中，在轉(zhuǎn)子回路中并無此項電阻，但有機械功率輸出。 ? 在頻率歸算后的轉(zhuǎn)子電路中，因已等效成靜止轉(zhuǎn)子，沒有機械功率輸出，但卻串入附加電阻 ，其電功率為 電功率 模擬軸上的機械功率。 ssr ?12ssr ?12ssrI ?1222ssrIm ?12222進一步討論 ? 不論靜止或者旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子磁勢總以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速不變，大小相位又沒有變，故電機的磁勢平衡依然維持。 ? 靜止的轉(zhuǎn)子不再輸出機械功率，即電機的功率平衡中少了一大塊機械功率。 ? 靜止的轉(zhuǎn)子中多了一個附加電阻，而電流有沒有變，所以多了一個電阻功率。 ? 分析證明：附加電阻上消耗的電功率等于電機輸出的機械功率 四、 T形 等效電路 各參數(shù)的物理意義 ： 定子繞組的電阻 r漏抗 x1 轉(zhuǎn)子繞組 歸算后 的電阻 r’漏抗 x’2 定子鐵耗的等效電阻 對應(yīng)主磁通的勵磁電抗 等效機械負載的附加電阻 四、 T形 等效電路 等效機械負載的附加電阻 分析不同的運行情況 空載 ： 轉(zhuǎn)速接近同步速， s0，附加電阻 ?，轉(zhuǎn)子處于開路； 功率因數(shù)滯后，且很小。 額定負載 ： sN=5%，附加電阻為 19r’2，轉(zhuǎn)子回路接近電阻性； 功率因數(shù)較高（ ）滯后。 啟動開始 ：轉(zhuǎn)子處于堵轉(zhuǎn)， s=1，附加電阻 =0，轉(zhuǎn)子回路處于短路； 啟動電流很大，功率因數(shù)滯后，且較小。 發(fā)電機狀態(tài) ： 轉(zhuǎn)速大于同步速， s0，附加電阻 0，表明機械功率為負； 輸入機械功率 —— 發(fā)電機。 電磁制動狀態(tài) ： 轉(zhuǎn)向與磁場同步速相反， s1，機械功率 0，吸收機械功率。 同時吸收電功率，對機械運行起制動作用。 五、相量圖 從轉(zhuǎn)子電流 I2’出發(fā) 異步電機的參數(shù) equivalentcircuit parameters 基本參數(shù)：r1,x1,r2,x2,