異步電機(jī)原理ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 22:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,可認(rèn)為繞組系數(shù)為 1. 運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程 負(fù)載運(yùn)行 負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系： 11IR??1?? ?1E?22IR??2?? ?2E?)(1 三相系統(tǒng)U? )(I 三相系統(tǒng)1?)(I 多相系統(tǒng)2?1F2F0F 0??1E?sE2? 運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程 根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出定、轉(zhuǎn)子側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程： 1 1 1 1 1 1 1 1 1U = E + I R + j I X = E + I Z2 2 2 2 2 2 2 20 s s s s= E I R j I X = E + I Z 運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程 1 ( jX )m m m m mE I Z I R? ? ? ? ? Zm為表征鐵心磁化特性和鐵耗的一個(gè)綜合參數(shù)，稱為 勵(lì)磁阻抗 ； Xm稱為 勵(lì)磁電抗 ； Rm為反映鐵耗的 勵(lì)磁電阻 。 1 1 1jE I X? ??定子漏電抗 2 2 2jssE I X? ?? 轉(zhuǎn)子漏電抗 skNfkNfE sWsWs ??? ?? 222122222 ??因此 sEE s ?? 22 ? 22sX X s? sEE s 22 ?旋轉(zhuǎn)時(shí) 異步電 動(dòng)機(jī)的 電路 異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)的基本方程式列出如下 : 1 1 1 1 1 1 1 1 1jU E I R I X E I Z? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2 2 2( ) jsE E s I R R I X s? ? ? ??1 ( jX )m m m m mE I R I Z? ? ? ? ? 運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程 等效電路 等效電路法是分析異步電動(dòng)機(jī)的重要手段。在異步電動(dòng)機(jī)中，作等效電路遇到的兩大障礙是： (1)定轉(zhuǎn)子電路的頻率不相同； (2)定轉(zhuǎn)子邊的相數(shù)，匝數(shù)，繞組系數(shù)等不相等。 一 . 頻率折算 頻率歸算 —— 保持整個(gè)電磁系統(tǒng)的電磁性能不變，把一種頻率的參數(shù)和物理量換算成另一種頻率的參數(shù)和物理量。在這里，就是 用一個(gè) 具有定子頻率 而等效于轉(zhuǎn)子的電路去代換實(shí)際轉(zhuǎn)子電路 。 所謂“ 等效 ”是指： 1）進(jìn)行代換后，轉(zhuǎn)子電路對(duì)定子電路的 電磁效應(yīng)不變 。 2）等效的轉(zhuǎn)子電路的 電磁性能（有功功率、無(wú)功功率、銅耗等）必須和實(shí)際轉(zhuǎn)子電路一樣 。 等效電路 ? 轉(zhuǎn)差率為 s的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路頻率： 111112 6060)( sfpnnnnnnpf ??????轉(zhuǎn)子靜止時(shí) s=1；則轉(zhuǎn)子頻率等于定子頻率。 頻率折算就是用靜止的轉(zhuǎn)子代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。 ? 頻率折算后，希望磁勢(shì)平衡不變，即轉(zhuǎn)子電流不變。 222222222jXsREj s XREsZEIss????????? 等效電路 222222222jXsREj s XREsZEIss?????????轉(zhuǎn)子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子電阻為 的異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，和轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)差率 s旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子電阻為 R2的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流相等。 2221 RRsssR ???????? ??結(jié)論 ： 頻率折算的方法：給轉(zhuǎn)子繞組電阻中，計(jì)入一個(gè)附加電阻， 即可以把原來(lái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子。 21 Rss? 等效電路 2Rss?1 實(shí)際的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出。頻率折算后，轉(zhuǎn)子靜止，沒(méi)有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出，但電路中多了一個(gè)附加電阻 。根據(jù)能量守恒關(guān)系，該電阻消耗的功率等效機(jī)械損耗和機(jī)械功率之和 —— 總的機(jī)械功率。 21 Rss? 從等效電路角度，可以把 看成是異步電動(dòng)機(jī)的”電阻負(fù)載”。 等效電路 等效電路 頻率歸算后的定、轉(zhuǎn)子電路 旋轉(zhuǎn)時(shí) 異步電 動(dòng)機(jī)的 電路 用繞組（ m N kw1）等效替代繞組（ m N kw2 ）代替的原則是： ?磁勢(shì)平衡不變 ?功率平衡不變 二 . 繞組折算 ? 電流折算：根據(jù)磁勢(shì)不變： 222221112211122221 22IkIkNmkNmIpIkNmpIkNmiwwww???????????? ?????????? 等效電路 ? 電勢(shì)折算：磁通應(yīng)不變。 22221122121211112 EkEkNkNEkNfEkNfEewwww???????? ??? 阻抗折算：功率不變。 22222211112222212222212221RkkRkNmkNmmmRIImmRRImRImeiww ?????????????????????????電抗和漏阻抗可同樣折算 。 等效電路 12e2 EEkE ???i22 kII ??2222XkkXRkkReiei???? 等效電路 等效電路 頻率歸算后的定、轉(zhuǎn)子電路 繞組歸算后的定、轉(zhuǎn)子電路 等效電路 繞組歸算后的定、轉(zhuǎn)子電路 異步電動(dòng)機(jī)的等效電路 經(jīng)過(guò)歸算后，定子、轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)方程式 1 1 1 1 1 1 1 1( j X )U E I R E I Z? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2 2 2 2 2 2 211 ( j X )ssE I R I R I R I Zss??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?21 EE ?? ?? mIII??? ??? 21mm ZIE ?? ??1 等效電路 等效電路 2E??22 IXj ?? ??2I??22 IsR ?? ?1??mI?2I???1I?1E??11 IjX ??1U?11IR?mmmmmmZIjXRIEIIIXjsRIEEjXRIEU????????????????????????????????????)(。)。(1212221211111 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩 一 .功率平衡方程式 功率變換和傳遞 是電動(dòng)機(jī)的主要功能 ,結(jié)合等效電路分析異步電動(dòng)機(jī)功率流向。 ?異步電動(dòng)機(jī)從電源獲取電功率，即 輸入功率 ： 11111 c o s ?IUmP ??此一功率首先通過(guò)定子繞組，產(chǎn)生 定子銅耗 ： 12111 RImp cu ? 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩 ? 此功率產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)掠過(guò)定轉(zhuǎn)子鐵心，產(chǎn)生 鐵耗 。 ★ 定子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)轉(zhuǎn)速為 ns較大，轉(zhuǎn)子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)轉(zhuǎn)速為 sns較小，故 鐵耗主要為定子鐵耗 ： mmFe RImp 21?? 剩余功率將通過(guò)氣隙磁場(chǎng)感應(yīng)到轉(zhuǎn)子繞組，此一功率稱為 電磁功率 : 222111 co s ?IEmppPP Fecue ?????? 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩 ? 電磁功率首
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