【正文】 ? 根據(jù)堵轉(zhuǎn)時(shí)的等值電路，機(jī)械損耗 pm=0，鐵損 pFe和附加損耗 pad都很小，可忽略，則輸入功率 Pk都消耗在定、轉(zhuǎn)子的電阻上，即： ? 式中 rk=r1+r2ˊ為短路電阻，從而有： kkkk rIrrImP22121 3)( ??????????????????221223kkkkkkkkkkrzxIUzrrrIPr、? 對(duì)于大、中型異步電動(dòng)機(jī)，一般可近似認(rèn)為： ?????????????x21xxr21rr本章小結(jié) 1 異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)存 在轉(zhuǎn)差，因而能在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢(shì)和電流， 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，可見轉(zhuǎn)差率 s是異步電動(dòng)機(jī)的重要參量。 若想精確測(cè)得勵(lì)磁參數(shù) ， 還需將鐵損和空載附加損耗分離 。 效率特性 空載時(shí)，輸出功率 P2=0，所以效 率 η=0，當(dāng)隨著負(fù)載 P2增大 → 效率 η增 大，普通異步電動(dòng)機(jī)在 P2= → 效率 最大 η=ηmax；當(dāng)負(fù)載 P2繼續(xù)增大 → 效 率 η反而下降，效率特性 η=?(P2)如圖 曲線 5所示的曲線。轉(zhuǎn) 速特性 n=?(P2)如圖曲線 1所示為一條 略微下降的曲線。 分析 ? 不同導(dǎo)條中的感應(yīng)電勢(shì)瞬時(shí)值與磁通密度一樣，在空間按正弦規(guī)律分布。 ? 一般取主磁通 ? 為參考相量 ? (1)功率平衡方程式 ????????????????FeCuemmmFeCuppPPrIrImprIrImpIUIUmP1120201121121111111111133c o s3c o s ??分析： 從定子傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率 Pem中， 一部分消耗在轉(zhuǎn)子電阻上，用 pCu2表示，剩 下的就是全部轉(zhuǎn)換成總機(jī)械功率，用 Pm表 示，而總機(jī)械功率中扣除電動(dòng)機(jī)因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn) 生的機(jī)械摩擦損耗 pm以及成因較復(fù)雜的附加 損耗 pad之后，剩下的就是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的 機(jī)械功率，用 P2表示。 轉(zhuǎn)子回路的阻抗角為： 22222222222IjxsrEj s xrEsjxrEIsss????? ???????22222222 ?? ????srxa r c t grsxa r c t grxa r c t g ss說(shuō)明： 只要用 r2/s 代替 r2 ，就可使轉(zhuǎn)子電流的大 小和相位保持不變，即轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的大小和空間 相位保持不變，實(shí)現(xiàn)用靜止電路代替實(shí)際旋轉(zhuǎn) 的轉(zhuǎn)子電路。 轉(zhuǎn)子繞組頻率的折算方法： 用一等效的靜止轉(zhuǎn)子代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子 原則 ： 保持轉(zhuǎn)子磁勢(shì) F2的大小不變（即 204。 轉(zhuǎn)差率 是指氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 之差與同步轉(zhuǎn)速的比值，即為： (52) 轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)作電動(dòng) 運(yùn)行時(shí)， 0s≤1。 堵轉(zhuǎn)情況分析 異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子的漏阻抗比較小，如果在定子繞組加額定電壓，則定、轉(zhuǎn)子的起動(dòng)電流相當(dāng)大，約為額定電流的 4~7倍，過(guò)大的定、轉(zhuǎn)子電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)銅損加大，繞組過(guò)熱，危及繞組絕緣，如果電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在這種狀態(tài)下，將使電動(dòng)機(jī)損壞。 22222111 IpkNmIpkNm ww ????2211122221 IkIkNmkNmIiww ???222111wwi kNmkNmk ?③ 轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子電抗、轉(zhuǎn)子漏阻抗 )(1222222222222jxrkkzkkIEkkIkEkIExjrzieieieie??????????????????????????????222222rkkrxkkxzkkzieieie（ 5）基本方程式、等值電路、相量 ?① 折算后的基本方程式 ????????????????????????22221201011111)(zIEEEIIIzIEzIEUm????????????異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子短路且堵轉(zhuǎn)時(shí)的等值電路 ② 等值電路 ③ 相量圖 將時(shí)間與 空間參考軸選 取一致，則 +j、 +A +A2重合 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子短路且堵轉(zhuǎn)時(shí)的時(shí)空相量圖 E 1 =E 2 39。 每極安匝 /224232222 IpkNF w??磁場(chǎng) 設(shè) F2相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為： n2=60f2/p 由于轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)電流的頻率 f2=f1，則 n2=n1 由于 +A +A2重合，定、轉(zhuǎn)子電流相 序一樣，則定子電流產(chǎn)生合成的定子基波 旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) F1與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) F2同速、同方 向在空間一前一后同步旋轉(zhuǎn)，故可以合 成。1用勵(lì)磁電流 204。 ，轉(zhuǎn)子開路 注意 ：轉(zhuǎn)子開路的三相異步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于副 邊空載的三相變壓器，定子繞組對(duì)應(yīng)于原邊 繞組，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)應(yīng)于副邊繞組，所不同的 是異步電動(dòng)機(jī)的磁路中多了氣隙磁路。因此當(dāng)連成三相繞組 后，只考慮基波磁勢(shì)就可以了。 apqNN y21 ?11111 ??? wkNfE111 yqw kkk ??繞組的諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 繞組采用分布、短距后雖削弱些基 波感應(yīng)電勢(shì)，但可使各次諧波電勢(shì)大大 削弱，使繞組感應(yīng)電勢(shì)接近正弦波。 ）（ Hzpnf 60 11 ? 兩導(dǎo)體 A、 X就構(gòu)成了整距線匝。 電角度或?yàn)?2π電弧度。 解 空載轉(zhuǎn)速： 額定轉(zhuǎn)差率： 0 2 7 5 07 3 07 5 011 ?????nnns Nm i n/ 4 7)0 0 (7 5 0)1( 010rsnn?????? 設(shè) ηN為異步電動(dòng)機(jī)的效率，額定功率： ? 電動(dòng)機(jī)的輸入功率為： ? ? 接線： ? 高壓異步電動(dòng)機(jī)定子繞組采用 Y接，只有三根引出線。 ? 繞組應(yīng)用： 單層繞組一般用在 10kW以下的電機(jī)，雙層短距繞組用在較大容量的電機(jī)中。 重點(diǎn)和難點(diǎn) ? 重點(diǎn) ： ? 關(guān)系 ， 掌握基本方程式 、 等值電路和相量圖三種分析方法 ， 并注意與變壓器的對(duì)比 ， 著重分析轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的情況 ， 轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算； ? 、電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式。 ? ? 難點(diǎn) ： ? 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的基本電磁關(guān)系。 轉(zhuǎn)子鐵芯 ： 一般用 ，它是 磁路的一部分。中小容量的異步電動(dòng)機(jī)通常將定子三相繞組的六個(gè)端點(diǎn)引出到接線板上，用戶根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)和使用電源情況，接成 Y接或 Δ接。當(dāng)電機(jī)有 p對(duì)磁極時(shí)，電角度 =p 機(jī)械角。 它們中的感應(yīng)電勢(shì)總是大小相等，方向 相反。 三相交流繞組 Y接或 Δ接時(shí)，由于 三次諧波以及三的倍數(shù)次諧波電勢(shì)在時(shí) 間相位上同相，故三相線電勢(shì)中無(wú)三次 或三的倍數(shù)次諧波。 分析 ： 每相繞組產(chǎn)生基波磁勢(shì)幅值 ： )/(0 . 9 1111 極安匝wkNpIF ??單層apqNN y?1雙層ap q NN y21 ?I1為相電流的有效值， kw1=kq1ky1稱為基波繞組系數(shù)， 基波分布系數(shù)為： 基波短距系數(shù)為： 2s in2s in1 ??qqkq?2s in 11 ??yky ?每相繞組產(chǎn)生的諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值為： ?? ? wkNpIF1110 . 9??kwυ=kqυkyυ稱為 v次諧波繞組系數(shù) v次諧波分布系數(shù)為： v 次諧波短距系數(shù)為： 2s in2s in??vqvqk qv ?2s in1 ??yvkyv ?（安匝 /極） 脈振磁動(dòng)勢(shì)的分解推導(dǎo) 根據(jù)三角函數(shù)的和差與積的關(guān)系： )(c os)(c osc osc os2 ?????? ????)c o s (21)c o s (21),( 111111 tFtFtf ?????? ???? ????????? 11 ff)(c o s21 111 tFf ?? ??? ?? )(c o s21 111 tFf ?? ??? ??v 結(jié)論 ： 一個(gè)脈振磁勢(shì)可以分解為兩個(gè) 幅值相等，轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)向相反的 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，它們的幅值是原脈 振磁勢(shì)最大幅值的一半。 定子繞組接電源轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子繞組開路 將定、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)縱軸選在 A相繞組的軸線上，并使 +A1與 +A2重合，這樣 +A +A2也是定、轉(zhuǎn)子 A相磁通的正方向。0在勵(lì)磁 阻抗 zm上的壓降表示時(shí)有： 式中 rm為勵(lì)磁電阻， xm為勵(lì)磁電抗。 定子基波旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) F1 定子基波旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) F1其幅值為： I1為定子繞組每相電流有效值， N1為定 子一相繞組串聯(lián)匝數(shù)， kw1為定子繞組的 基波繞組系數(shù)。? m? Fe? ?E 1I 1 r 1jI 1 x 1U 1I 0 F 0I 2 39。 課后復(fù)習(xí)要點(diǎn)： ? 電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系、等值電路、相量圖以及繞組折算方法 ? 預(yù)習(xí)轉(zhuǎn)子運(yùn)行的電磁關(guān)系 本次課程教學(xué)要求 ? 、基本方程式 、 等值電路和相量圖； ?； ? 。 11nnns??分析 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流頻 率是與定子電流頻率相同；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速為 n，而氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為 n1，兩者轉(zhuǎn)向相 同，轉(zhuǎn)速差為 Δn=n1n，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以 Δn的相對(duì) 轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組。2s大小不 變）； F2與 F1之間在空間相差的空間電角度不 變（即 2