三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系.ppt

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7.4三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系,7.4.1轉(zhuǎn)差率7.4.2轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)7.4.3定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)及磁動(dòng)勢(shì)的關(guān)系7.4.4轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合7.4.5基本方程式、等值電路和時(shí)間空間空間相量圖7.4.6鼠籠轉(zhuǎn)子,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,退出,7.4三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系,7.4.1轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子繞組與氣隙旋轉(zhuǎn)磁密之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，才能在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?？梢?jiàn)，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步轉(zhuǎn)速的。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為某一確定值時(shí)，這時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩恰好等于作用在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速便會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行恒定的轉(zhuǎn)速下。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,把同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速二者之差與同步轉(zhuǎn)速的比值叫做轉(zhuǎn)差率（也叫轉(zhuǎn)差或者滑差），用s表示。s是一個(gè)沒(méi)有量綱的數(shù)，它的大小也能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率很小，一般。,,,上一頁(yè),返回,7.4.2轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式為是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為時(shí)，轉(zhuǎn)于繞組的相電動(dòng)勢(shì)；是上述情況下轉(zhuǎn)子的相電流；是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組一相的漏電抗。,,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流和漏電抗的頻率（下面簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子頻率）用表示.在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的頻率為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,是轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)并不是異步電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)真正的電動(dòng)勢(shì),因?yàn)殡姍C(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，氣隙主磁通Φ1的大小要發(fā)生變化。轉(zhuǎn)子漏抗是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子頻率時(shí)的漏電抗。它與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗(對(duì)應(yīng)于頻率50Hz)的關(guān)系為=s正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，。,上一頁(yè),返回,7.4.3定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)及磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系1．定子磁動(dòng)勢(shì)當(dāng)異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)后，定子繞組里流過(guò)的電流為，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。2．轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)（1）幅值:當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值為,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,（2）轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，有一定的轉(zhuǎn)速，由于是電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向與氣隙旋轉(zhuǎn)磁密同方向，僅僅是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于氣隙旋轉(zhuǎn)磁密的轉(zhuǎn)速。站在轉(zhuǎn)子上看氣隙旋轉(zhuǎn)磁密。它相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。這樣，由氣隙旋轉(zhuǎn)磁密在轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流的相序，仍為,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向，相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組而言，仍為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。（3）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子電流的頻率為，顯然由轉(zhuǎn)子電流的產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速用表示為,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,（4）瞬間位置當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組哪相電流達(dá)正最大值時(shí)，正好位于該相繞組的軸線上。3．合成磁動(dòng)勢(shì)（1）幅值定、轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的幅值仍為前面分析的結(jié)果。（2）轉(zhuǎn)向定、轉(zhuǎn)子磁勢(shì)二者的轉(zhuǎn)向相對(duì)于定子都為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,（3）轉(zhuǎn)速定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的逆時(shí)針轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子本身相對(duì)于定子繞組有一逆時(shí)針轉(zhuǎn)速n于是，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為,,,,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,把定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)按向量的辦法加起來(lái)，得到一個(gè)合成的總磁動(dòng)勢(shì)，仍用來(lái)表示。即異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì),對(duì)應(yīng)的電流是勵(lì)磁電流。對(duì)于一般的異步電動(dòng)機(jī)，的大小約為（20～50）%。可見(jiàn)，定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，它們相對(duì)定子來(lái)說(shuō)，都是同轉(zhuǎn)向，以相同的轉(zhuǎn)速一前一后旋轉(zhuǎn)著，稱為同步旋轉(zhuǎn)。,,,,,上一頁(yè),返回,例7-4、7-5,[例題7-4]一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子接到f1=50Hz的電源上，nN=960r/min，求：(1)p;(2)sN;(3)f2N,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,[例題7-5]同題7-4，若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速有下列幾種情況，分別求出它們的轉(zhuǎn)差率s。（1）轉(zhuǎn)向與氣隙磁密轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速分別為950、1000、1040和0r/min（2）轉(zhuǎn)向與氣隙磁密轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)速分別為500r/min,,上一頁(yè),返回,,7.4.4轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合定、轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)系是通過(guò)磁通勢(shì)相聯(lián)系，只要保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的大小不變，即每極安匝不變就行，至于電流的頻率是多少無(wú)所謂.變換（頻率為）（頻率為）,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,在頻率變換的過(guò)程中，除了電流有效值保持不變外，轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角也沒(méi)有發(fā)生任何變化。即證明了兩個(gè)電流和的有效值以及初相角完全相等。,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,分析一下這兩個(gè)有效值相等的電流和它們的頻率如何,,,,圖7-22轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,兩個(gè)電流的頻率雖然不同，由于有效值和相位相等，在產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值和相位上又都是一樣的。轉(zhuǎn)子電路雖然經(jīng)過(guò)這種變換，但是從定子邊看轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何不同。這就是轉(zhuǎn)子電路的頻率折合，即把轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際頻率為的電路，變成了轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，頻率為的電路。,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,以上這種把圖7-22折合成電路，即所謂頻率折合。把轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)以及繞組系數(shù)都折合到定子邊，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式則變?yōu)楫?dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路進(jìn)行了頻率折合后，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值可寫成,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,再考慮轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)折合，為定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的關(guān)系，又可寫成即為電流關(guān)系了。,,,,上一頁(yè),返回,例題7-6,[例題7-6]一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子加50Hz的額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)轉(zhuǎn)子繞組滑環(huán)上的電動(dòng)勢(shì)E2為260V（轉(zhuǎn)子繞組Y接法）。轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子一相的電阻R2=0.06Ω，X2=0.2Ω，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04。求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2SN、轉(zhuǎn)子電流I2SN及頻率。,解,返回,7.4.5基本方程式、等值電路和時(shí)空向量圖與異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并把轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)時(shí)相比較，在基本方程式中，只有轉(zhuǎn)子繞組回路的電壓方程式有所差別,在轉(zhuǎn)子回路里增加了一項(xiàng)電阻，其值為：于是得到異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本方程式：,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,返回,7.4.6鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子每相鄰兩根導(dǎo)條電動(dòng)勢(shì)（電流）相位相差的電角度與它們空間相差的電角度是相同的，導(dǎo)條是均勻分布的。若一對(duì)磁極范圍內(nèi)有根鼠籠條，轉(zhuǎn)子就感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)稱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。若一對(duì)磁極范圍內(nèi)鼠籠條不為整數(shù)，則取等于轉(zhuǎn)子槽數(shù)。,,,,,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,采用三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)同樣的分析方法，可以得到對(duì)稱的鼠籠繞組流過(guò)對(duì)稱的電流條件下產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的結(jié)論。鼠籠式轉(zhuǎn)子相數(shù)為Z，每相繞組匝數(shù)為1／2，繞組系數(shù)為1。鼠籠轉(zhuǎn)子繞組沒(méi)有固定的極數(shù)，定子繞組的極數(shù)就是鼠籠轉(zhuǎn)子繞組的極數(shù)。,上一頁(yè),返回,退出,