電動(dòng)車電機(jī)技術(shù)詳解(編輯修改稿)
2025-05-27 02:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 三相對(duì)稱電流通入三相對(duì)稱繞組時(shí)在電機(jī)內(nèi)部會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)圓形的電氣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 交流繞組處于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，并切割這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，便產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。 異步電機(jī)系統(tǒng) 17 、 三相基波合成磁勢(shì) —— 旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) 一 .圖解法證明 1. 三相對(duì)稱電流通入三相對(duì)稱繞組 三相對(duì)稱電流 :Iam = Ibm = Icm= Im, Ia、 Ib、 Ic 在時(shí)間上依差 120o 三相對(duì)稱繞組 : 匝數(shù)、繞型、線徑三相均相等；三相在空間上依差 120o電角度 2. 圖中繞組首末端、電流正負(fù)的表示 繞組的的首、末端： A B C 、 X Y Z 電流的正、負(fù)： 頭出尾進(jìn)、尾出頭進(jìn) 3. 分析各瞬間磁場(chǎng)分布的情況 ，在電機(jī)內(nèi)部可自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) 用動(dòng)畫演示（ 動(dòng)畫 ）關(guān)于圓形 —— 橢圓形 —— 脈振磁勢(shì)的說明 2. 旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)向永遠(yuǎn)是由帶有超前電流的相轉(zhuǎn)向帶有滯后電流的相。改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的方法：調(diào)換接在電源上的任意兩根線（即改變相序）即可。 : F 1 = (m/2) Fp1 = (m/2) (I1 N1/ p) Kw1 , 本例子中： m = 3（相） （即同步轉(zhuǎn)速）為 : n1 = 60f /p ，旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值位置恰好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上。 異步電機(jī)系統(tǒng) 18 、轉(zhuǎn)差、轉(zhuǎn)差率 切割磁力線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感生電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。 轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)保持一定的速度差，才可能切割磁力線。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n1為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。兩者在電機(jī)運(yùn)行時(shí)有差別，即 轉(zhuǎn)差 Δn = n1n 轉(zhuǎn)差率 : s = (n1n) / n1 注 : s是異步電機(jī)的一個(gè)基本變量，在分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有著重要的地位。 啟動(dòng)瞬間即堵轉(zhuǎn)時(shí)： n= 0, s=1 理 想 空 載 時(shí)： n= n1, s=0 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) , s在 0~1之間。 轉(zhuǎn)差率一般很小： sN=~ 制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即 n1與 n反向， s1 發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)， n高于同步轉(zhuǎn)速 n1, s0. 根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以區(qū)分異步電機(jī)的屬何種運(yùn)行狀態(tài)： 異步電機(jī)系統(tǒng) 19 、電勢(shì)平衡方程式 定子繞組接到交流電源上，與電源電壓相平衡的電勢(shì)（壓降）包括： 主電勢(shì)（感應(yīng)電勢(shì)）： 定子繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的主磁通，同時(shí)被定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組切割，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。有效值為： E1= f1 N1Φ1kw1 漏磁電勢(shì)（漏抗壓降） 定子漏磁通：僅與定子繞組相匝鏈。 漏抗壓降： E1σ=jI1X1σ 電阻壓降： R1I1 定子邊方程式： U1=E1+I1(R1+jX1σ) =E1+I1Z1 轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢(shì) 轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通的轉(zhuǎn)速 主磁通以同步速度 n1旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速 n旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體切割主磁通的相對(duì)轉(zhuǎn)速為 (n1n)=sn1 頻率公式： f2=(Hz) 結(jié)論：由于 s很小，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率很低。一般 13 Hz 異步電機(jī)系統(tǒng) 20 、有效值 公式： E2s==E2s 感應(yīng)電勢(shì)與轉(zhuǎn)差率成正比。 對(duì)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī) : 轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)的計(jì)算方法同定子繞組的計(jì)算，相數(shù)也等于 3。 對(duì)籠型轉(zhuǎn)子來說，由于每個(gè)導(dǎo)條中電流相位均不一樣，所以， 1根導(dǎo)條即為 1相，可見相數(shù) =導(dǎo)條數(shù) =轉(zhuǎn)子槽數(shù) *；每相串聯(lián)匝數(shù)為半匝即 1/2匝。 注意轉(zhuǎn)子不動(dòng)（ s=1)時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)電勢(shì)的關(guān)系。 轉(zhuǎn)子繞組的阻抗 閉合的轉(zhuǎn)子繞組中有電流流過。同樣會(huì)產(chǎn)生漏磁電抗壓降。 漏抗公式： X2σs=2πf2L2σ=2πsf1L2σ=sX2σ 漏抗也與轉(zhuǎn)差率正比。轉(zhuǎn)速越高，漏抗越小。 計(jì)入轉(zhuǎn)子電阻后： Z2σs=R2+jX2σs 轉(zhuǎn)子繞組中的電流 轉(zhuǎn)子繞組短路，轉(zhuǎn)子電壓為 0，感應(yīng)電勢(shì)全部加在轉(zhuǎn)子阻抗上 轉(zhuǎn)子回路方程： E2s=I2Z2σs 轉(zhuǎn)子電流： I2=E2s/Z2σs=sE2/(R2+jsX2σs) I2=sE2/sqrt(R22+(sX2σ)2) 異步電機(jī)系統(tǒng) 21 、異步電動(dòng)機(jī)的磁勢(shì)平衡 幅值： F1=(m1/2).(*I1N1./p)kw1 ；轉(zhuǎn)速： n1=60f1/p 有效值： F2=(m2/2).(*I2N2/p)kw2 ；轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子電流的頻率 f2=sf1 轉(zhuǎn)子磁勢(shì) F2相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速： n2= 60f2/p = 60 sf1/p= sn1= n1n 轉(zhuǎn)子磁勢(shì) F2相對(duì)于空間的轉(zhuǎn)速為 n2+n=（ n1n） +n=n1 結(jié)論：定、轉(zhuǎn)子磁勢(shì)在空間相對(duì)靜止，均以同步速 n1旋轉(zhuǎn)。 激磁電流 Im產(chǎn)生激磁磁勢(shì) Fm 建立主磁通 Φ1所需要的電流為激磁電流 Im 。激磁磁勢(shì)的幅值為： Fm=（ m1/2） .(*ImN1/p)kw1 激磁磁勢(shì)近似不變 由電勢(shì)方程式： U1=E1+I1(R1+jX1σ )= E1+I1Z1 電源電壓不變，阻抗壓降很小，電勢(shì)近似不變； 由公式： U1=， Φ1近似不變； 可見，勵(lì)磁磁勢(shì)和勵(lì)磁電流幾乎不變。 空載運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁磁勢(shì)全部由定子磁勢(shì) F0提供，即： F0=Fm 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中有電流 I2流過，產(chǎn)生一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) F2，為了保持原 Fm不變，定子磁勢(shì) F1除了提供激磁磁勢(shì) Fm外，還必須抵消轉(zhuǎn)子磁勢(shì) Fm的影響，即： F1=F1F+Fm=(F2+Fm) 異步電動(dòng)機(jī)的磁勢(shì)平衡方程： F1 + F2 = Fm。 即 (m1/2)(*I1N1/p)kw1+(m2/2) (*I2N2/p)kw2 =(m1/2)(*ImN1/p)kw1 I1+[(m2N2kw2)/(m1N1kw1)]I2=I1+I2/ki=Im 結(jié)論：空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流近似為 0，定子電流等于勵(lì)磁電流；負(fù)載時(shí)，定子電流隨負(fù)載增大而增大。 異步電機(jī)系統(tǒng)
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