【正文】 sN = ~ 。 (2) 發(fā)電機運行狀態(tài) n＞ n1， s＜ 0 。 Te 與 n 反方向，為制動性質(zhì)。 (3) 電磁制動運行狀態(tài) n＜ 0， s＞ 1 。 Te 與 n 反方向，為制動性質(zhì)。 28 2. 異步電機的運行狀態(tài) n1 N S n Te n1 N S n Te n1 N S n Te 0 ＜ s ＜ 1 0＜ n＜ n1 s＜ 0 n＞ n1 s＞ 1 n＜ 0 s n 0 n1 1 0 發(fā)電機狀態(tài) 電動機狀態(tài) 電磁制動狀態(tài) 29 三相異步電機的四象限運行 正向電動機狀態(tài)： ● n 與 Te 同方向 ● 0＜ n＜ n0 ● 1＞ s＞ 0 n Te O 發(fā)電機狀態(tài)： ● n 與 Te 反方向 ● n＞ n0 ● s＜ 0 電磁制動狀態(tài)： ● n 與 Te 反方向 ● n＜ 0 ● s＞ 1 反向電動機狀態(tài) 表 131 異步電機的各種運行狀態(tài) 狀態(tài) 制動狀態(tài) 堵轉(zhuǎn)狀態(tài) 電動機狀態(tài) 理想空載狀態(tài) 發(fā)電機狀態(tài) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)差率 n＜ 0 s＞ 1 n = 0 s = 1 0＜ n＜ n1 1＞ s＞ 0 n = n1 s = 0 n＞ n1 s＜ 0 30 N S U1 U2 3 U2 U4 N S S E1 = f 1kw1 N1?m E2s = f 2 kw2 N2?m = sf 1 kw2 N2?m 定子繞組感應電動勢的頻率： 1. 定、轉(zhuǎn)子感應電動勢的大小 f1 = pn1 60 (與交流電源同頻率 ) 當轉(zhuǎn)子靜止時： E2 = 1kw2 N2? m ( s = 1， f2 = f1 ) 因此 E2s = sE2 E1 =－ f 1kw1 N1Φm E2s = － f2 kw2N2?m 異步電動機的電勢平衡 31 U1 =－ E1＋ (R1＋ jX1?) I1 2. 定子電路的電壓方程（每相） ※ R X1? —— 定子一相繞組的電阻和漏電抗。 =－ E1＋ Z1 I1 E1 =－ (Rm＋ jXm) Im I1 = Im＋ I1L =－ Zm Im ※ Rm、 Xm、 Zm—— 定子一相繞組的勵磁電阻、 勵磁電抗、勵磁阻抗。 ※ Im、 I1L —— 定子相電流的勵磁分量和 負載分量 。 32 2. 轉(zhuǎn)子電路的電壓方程（每相） X2?s = 2? f2L2? = 2?s f1L2? = sX2? ※ R2—— 轉(zhuǎn)子繞組的相電阻； L2? —— 轉(zhuǎn)子相繞組的漏電感； X2? = 2? f1L2? —— 轉(zhuǎn)子靜止時的漏電抗。 E2s = (R2＋ jX2?s) I2s 33 三相感應電動機定、轉(zhuǎn)子耦合電路 34 異步電動機的磁勢平衡 旋轉(zhuǎn)磁場是交流電機工作的基礎(chǔ)，磁場是由磁動勢產(chǎn)生的。在感應電機定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中，總存在旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場既可以由定子磁動勢單獨產(chǎn)生，也可以由定、轉(zhuǎn)子磁動勢共同產(chǎn)生，其轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速。本節(jié)分析空載和負載時感應電機的磁動勢和磁場。 35 一、空載磁動勢和磁場 ? 空載磁動勢：由定子三相對稱繞組通入三相對稱電流建立（忽略轉(zhuǎn)子電流）。 ? 空載磁場：由旋轉(zhuǎn)的空載磁動勢建立。 ? 主磁通：由基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢產(chǎn)生，通過氣隙，同時交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。 ? 定子漏磁通：只與定子繞組自身交鏈，包括槽漏磁通、端部漏磁通和諧波漏磁通等，產(chǎn)生漏抗壓降。 36 ? 空載運行時 ，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n非常接近于同步轉(zhuǎn)速 ns，因此旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體的相對速度接近于零，轉(zhuǎn)子電流很小，可近似認為 ? 空載時的氣隙磁密僅由定子電流產(chǎn)生。 ? 空載運行時，定子磁動勢 F1基本上就是產(chǎn)生氣隙主磁場 Bm的激磁磁動勢 Fm，空載時定子電流 就近似等于激磁電流 ?？紤]鐵耗時， Bm在空間比 Fm滯后鐵心損耗角 。 1. 空載運行時的磁動勢 37 2. 主磁通和激磁阻抗 氣隙中的主磁場 Bm以同步速旋轉(zhuǎn)時，主磁通 將在定子繞組內(nèi)感生電動勢 (三相對稱，取一相分析 ) 主磁通是指通過氣隙并同時與定轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通，它經(jīng)過的磁路 (稱為主磁路 )包括 氣隙、定子齒、定子軛、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子軛 等五部分。 38 主磁通和激磁阻抗 Zm激磁阻抗，它是表征鐵心磁化特性和鐵耗的一個綜合參數(shù)。 Xm激磁電抗，表征氣隙主磁通的電抗。 Rm激磁電阻，表征鐵耗的一個等效電阻。 39 3. 定子漏磁通和漏阻抗 除產(chǎn)生 Φ m 外，定子電流還產(chǎn)生僅與定子繞組交鏈，而與轉(zhuǎn)子無交鏈的磁通，這部分磁通不能進行能量轉(zhuǎn)換，但也會在定子中產(chǎn)生感應電動勢。 漏磁通分類： 槽漏磁通，端漏磁通，諧波漏磁通 槽漏磁通 端漏磁通 40 二、負載運行時的磁動勢和磁場 1. 轉(zhuǎn)子磁動勢 ?電動機帶上負載時，電機轉(zhuǎn)速從空載 n0下降到 n，轉(zhuǎn)子電流將增大。 ?若定子旋轉(zhuǎn)磁場正向旋轉(zhuǎn) (從 A相 B相 C相 )，則轉(zhuǎn)子感應電動勢和電流的相序也是正相序，那么轉(zhuǎn)子繞組將產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁動勢 F2。 41 轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢 F2 F2相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n2(參照物為轉(zhuǎn)子 ) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 n 定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為 ns 定子旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子的速度為 Δn=nsn=sns 轉(zhuǎn)子感應電動勢和電流的頻率 f2 以定子為參照物磁動勢 F2的轉(zhuǎn)速 無論轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速是多少，轉(zhuǎn)子磁動勢 F2在空間的轉(zhuǎn)速總是等于 同步轉(zhuǎn)速，并與定子磁動勢 F1保持相對靜止。 定轉(zhuǎn)子磁動勢保持相對靜止是產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。 42 結(jié)論： 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢與定子旋轉(zhuǎn)磁動勢在空間是 沿同一方向以同一速度旋轉(zhuǎn)的，二者組成了 統(tǒng)一的合成旋轉(zhuǎn)磁動勢，共同產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn) 磁場。 43 轉(zhuǎn)子磁動勢與氣隙磁場 N S ns n Bm F2 轉(zhuǎn)子漏抗 X2σ＝ 0 44 轉(zhuǎn)子磁動勢與氣隙磁場 N S ns n Bm F2 轉(zhuǎn)子漏抗 X2σ 0 45 【 例 133】 有一臺 50HZ、三相、四極的感應電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率 s=5%，試求： （ 1）轉(zhuǎn)子電流的頻率； （ 2）轉(zhuǎn)子磁動勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； （ 3）轉(zhuǎn)子磁動勢在空間的轉(zhuǎn)速。 解 (1)轉(zhuǎn)子電流的頻率