【正文】 轉子繞組回路漏阻抗的功率因數(shù)角為： 1111111111111 zIErIxIjErIEEU s ????????? ???????????222222 )( zIjxrIE ??? ???22222 IEjxrz?????222 rxar c tg??（ 4） 轉子電勢、電流、電阻、漏抗的折算 與變壓器相似，異步電動機定、 轉子之間沒有電的聯(lián)系，只有磁的耦 合。 ? 折算前轉子電勢為： ? 折算后轉子電勢為： ? 式中 ke為電勢比： mwkNfE ?? 2212 4 . 4 4mwkNfE ??? 1112 12222112 EEkEkNkNEeww ????① 轉子電勢 2211wwe kNkNk ?② 轉子電流 ? 根據(jù)折算前后電動機磁勢平衡關系不變的原則，有： ? 則： 為異步電動機的電流比。I 2 39。（ 6）功率關系 ?轉子堵轉時，輸出功率 P2=0 ?輸入功率 P1為： ? 注：定子功率因數(shù)在轉子短路且堵轉時很低為： 11111111 c o s3c o s ?? IUIUmP ?? o s 1 ??鐵損和銅損 ?定、轉子鐵損為： ?定、轉子銅損為： mmFeFeFe rIrImppp2020121 3????22212121 33 rIrIppp CuCuCu ??????電磁功率 ?體現(xiàn)機電能量轉換的電磁功率為： 222222211c os33 ?IErIpppPP CuCuFeem????????堵轉情況分析 堵轉時，異步電動機的輸入全部消耗在定、轉子的鐵損和銅損上，它相當于變壓器的短路運行狀態(tài)，它是異步電動機在起動瞬間的狀況。為了與轉子不轉時的感應電 勢 200。2s和漏電抗 x2s表示。 22212222sEkNsfkNfEmwmws??????② 轉子電抗 x2s ?轉子轉動時轉子電抗為： ? (527) 2212222222sxLsfLfLxs????????③ 轉子電流 I2s 轉子轉動時轉子電流為： (528) 2222222j s xrEsjxrEIsss???????④ 轉子功率因數(shù) 轉子轉動時轉子功率因數(shù)為： 222222)(c o ssxrrs???222rsxa r c t gs ?? 轉子轉動時，轉子電流 204。 問題 變壓器勵磁電流為額定電流的(~5)%為什么？ 轉子繞組頻率折算的目的： 把定、轉子兩個不同頻率的電路轉換成同 一頻率的電路。 頻率折算 ： 式中 204。 x2分別為異步電動機不轉時的轉子 每相電流、電勢和漏阻抗，它們的頻率為 ? 1。 2222 rIm21 rss? 2222 1 rs sIm ?頻率折算后異步機的等值電路 經(jīng)頻率折算后的異步電動機等值電路 、等值電路、相量圖 ? (1)基本方程式（繞組折算、頻率折算后） ??????????????????????????????????)()()()(22222120100111111111xjsrIEEEIIIzIjxrIEzIEjxrIEUmmm???????????????(2)等值電路 轉子轉動時異步電動機的 T形等值電路 討論 1 ? 當異步電動機空載時： 等值電路中的轉子回路相當于開路，轉子電流為 因此功率因數(shù)很低。 (3)相量圖 ? 異步電動機對 ? 電網(wǎng)來說是感 ? 性負載。 功率流程圖 異步機功率流程圖 三相異步電動機的效率 三相異步電動機的效率為： 異步電動機的總損耗： %100)1(%100%10021112????????????pPpPpPPP?admCuFeCu pppppp ?????? 21(2)轉矩平衡方程式 電磁轉矩 T為總機械功率 Pm除以轉子機械角速 度 Ω，所以有： 轉矩平衡方程式為： (554) T2=P2/Ω為電動機軸上輸出轉矩； T0=(pm+pad)/Ω為 電動機的空載轉矩，轉矩的單位為：牛 ?米 （ N?m）。 ?思考題： P179 523 ?作業(yè)： P179 52 527 (自學 ) ? (1)鼠籠式轉子的極數(shù) ? 設氣隙磁場以轉速 n1旋轉，轉子轉速為 n，轉向與 n1相同，則氣隙磁場切割鼠籠轉子的相對速度為 Δn=n1n，轉子導條中就會有感應電勢 e2s產(chǎn)生，其大小與切割它的氣隙磁通密度 bδ成正比，氣隙磁通密度 bδ沿圓周按正弦規(guī)律分布如圖所示。 (2)鼠籠式轉子的相數(shù) ? 鼠籠式轉子每槽安放一根導條，轉子導條數(shù)與轉子槽數(shù) Z2相等。 曲線 三相異步電動機工作性 n=?(P2) 定性分析： 異步電動機空載時，轉速 n≈n1 當隨著負載 P2增大 → 轉速 n略降 → 轉 子感應電勢 E2s增大 → 轉子電流 I2s增大 → 電磁轉矩增大以平衡負載轉矩。 cosφ1=?(P2) 定性分析： 異步電動機空載時，由于空載電流中主要 是無功電流分量，此時的功率因數(shù)很低， cosφ1=cosφ0≈，當隨著負載 P2增大 → 定子電流 I1有功電流分量增大 → 功率因數(shù)提高， 直至 P2=PN，功率因數(shù)達最高 cosφ1=cosφ1max； 當負載 P2PN繼續(xù)增大 → 轉差率 s增大 → 轉子感 應電勢與電流的相位角 φ2增大 → 定子功率因數(shù) cosφ1開始減小。與變壓器相似，當 不變損耗與可變損耗相等時，效率為最高。 空載實驗 試驗時，異步電動機定子通過調壓器接三相交 流電源，轉子軸上不帶負載，加額定電壓使電動機 運行在空載狀態(tài)，穩(wěn)定運行一段時間后，電動機的 機械損耗達到穩(wěn)定值，然后調節(jié)調壓器使定子電壓 從 (~)UN開始，逐漸下調直至電動機轉速有明 顯變化為止，同時測取電動機的相電壓 U空載電 流 I0、空載功率 P0和電動機轉速 n，接線圖是用二功 率法測取功率所以兩功率表 P P2的讀數(shù)之和為空 載功率，即有 P0= P1+ P2。 為了從 P0′中分離機械損耗pm， 作 P0′=?(U12)曲線 ， 將圖中的曲線延長與縱坐標軸相交與 0′點 ， 再通過 0′點作與橫坐標軸的水平虛線 ， 將與電壓無關的機械損耗 pm從 P0′中分離 ， 虛線之上是 pFe+pad， 虛線之下是 pm。 ???? rs s1?????????????221010mmmmmxrzrrrxxx三相異步電動機的 P0’=f(U12)曲線 三相異步電動機短路特性 （ 2）短路試驗 ? 短路試驗是在電動機轉子堵住不轉動的條件下進行的，故又稱堵轉試驗。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出短路特性 Ik=?(Uk)、Pk=?(Uk) 。 工作特性反映了異步電動機在額定電 壓、額定頻率時的使用性能 。通過頻率和繞 組折算，可得到反映實際運行電動機各量關 系的等值電路，等值電路中的各種參數(shù)可通 過空載和短路試驗測取。堵轉實驗可測得短路參數(shù)（ rk、 xk、 zk）、定轉子銅損。 一般可近似認為： FeadFemCu pppppP ????? 10說明 3 ? 根據(jù)電壓 U1=U1N時，測得的空載試驗數(shù)據(jù) P0和 I0可計算參數(shù)： ? 式中 U1N、 I0分別為額定相電壓和相電流； P0為測得的三相功率； P0、 I0應取額定電壓所對應的數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出 P0=?(U1)和 I0=?(U1)曲線 三相異步電動機試驗接線圖 三相異步電動機空載特性 說明 1 ? 由于電動機空載時，轉速 n≈n1，轉子電流 I2≈0，轉子銅損 pCu≈0，可忽略轉子銅損，這時電動機的空載損耗為： ? 在輸入功率 P0中扣除定子銅損后，剩下的功率為P0′，則有： ? 式中有三部分：鐵損、機械損耗和附加損耗，其中機械損耗 pm只與轉速大小有關，而與電壓 U1大小無關。 說明 ： 對中、小型異步電動機，工作特性可用 直接負載法測出，對大容量異步電動機由于 受設備等因數(shù)的限制，工作特性的取得可通 過空載、短路實驗測出電動機參數(shù)，再利用 等值電路計算求得。 T2=?(P2) 定性分析： 異步電動機空載時，輸出轉矩 T2=0，當負載 P2增大，由于轉速變化 不大， P2∝ T2→ 輸出轉矩隨著 P2增大 而增大，輸出轉矩特性 T2=?(P2)如圖 曲線 4所示為一條過原點的近似直線 的曲線。 I1=?(P2) 定性分析： 異步電動機空載時，轉速 n≈n1，轉 差率 s≈0，轉子電流 I2ˊ≈0， I1≈I0較 小，當隨著負載 P2增大 → 轉 n下降 → 轉子 電流 I2ˊ增大 → 定子電流 I1增大以補償轉 子電流所產(chǎn)生磁勢的影響，維持磁勢平