異步電動機等效電路.ppt

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三相異步電動機的等效電路induction-motorequivalentcircuit,5.4轉子靜止時的異步電機,分析前提：把異步電機的磁通分成主磁通和漏磁通，并把諧波磁通歸并到漏磁通假設：氣隙中只有基波磁通，定、轉子繞組上只感應有基波電勢漏磁感應電勢用漏抗壓降表示,一、轉子靜止時的電路表示,正方向按變壓器慣例,二、電壓平衡式（轉子靜止時的異步電機）,以下標1和2區(qū)別定子和轉子電路的各物理量，各種數(shù)量均取每相值。從電路分析角度來看，轉子不動時的異步電機的電路方程與次級側短路時的變壓器的電路方程相似。,三、磁勢平衡式,轉子繞組是對稱多相繞組，與定子繞組有相同極數(shù)。繞線式轉子有明顯的相數(shù)和極對數(shù)，設計轉子繞組時，必須使轉子極數(shù)等于定子極數(shù)。否則，沒有平均電磁轉矩。鼠籠轉子的轉子有鼠籠加端環(huán)組成。所有導條在兩頭被端環(huán)短路，整個結構是對稱的，實質上是一個對稱的多相繞組。鼠籠轉子的極數(shù)恒等于定子繞組的極數(shù)。,在轉子不動時，定、轉子電勢有相同頻率，由轉子電流所產生的基波旋轉磁勢與由定子電流所產生的基波旋轉磁勢有相同轉速，沒有相對運動。轉子旋轉磁勢對定子旋轉磁勢產生去磁作用，二者共同作用在主磁路中產生主磁通，決定于定子電勢ElE1受到定子電壓平衡支配，決定了基波磁通φm，從而決定了激磁電流Im。,當轉子有電流時，定子電流應包含兩個分量由定子電流所產生的磁勢也包含兩個分量第一項用以產生基波磁通；第二項為負載分量，用以抵消轉子磁勢去磁作用，它與轉子磁勢大小相等方向相反。,設定子繞組有m1相，磁勢的振幅轉子繞組有m2相，磁勢振幅激磁磁勢靜止時：f1=f2（磁勢速度為同步速一致），磁勢平衡式,四、繞組歸算,轉子繞組的歸算——把實際相數(shù)為m2、繞組匝數(shù)為N2、繞組系數(shù)為kN2的轉子繞組，歸算成與定子繞組有相同相數(shù)、相同匝數(shù)和相同繞組系數(shù)的轉子繞組。在進行歸算時，有電壓變比、電流變比和阻抗變比。,(一)電流的歸算根據(jù)歸算前后轉子磁勢應保持不變?yōu)闂l件(二)電勢的歸算根據(jù)歸算前后轉子視在功率保持不變?yōu)闂l件,(三)阻抗的歸算根據(jù)歸算前后轉子上的銅耗保持不變?yōu)闂l件根據(jù)歸算前后轉子功率因數(shù)保持不變?yōu)闂l件,五、等效電路single-phaseequivalentcircuit,六、參數(shù)的物理意義,rm——鐵耗等效電阻core-lessresistancexm——magnetizingreactance定子每相繞組與主磁通對應的電抗，隨的、鐵芯的飽和不同而變化。異步電機中，磁通由三相聯(lián)合產生；變壓器中，磁通由一相繞組產生——定子漏抗，由定子三相電流聯(lián)合產生的漏磁通，在定子每一相上引起的電抗。,5.5轉子旋轉時的異步電動機,一、轉子旋轉對轉子各物理量的影響轉子轉動后，轉子繞組的電勢和電流的頻率與轉子的轉速有關——取決于氣隙旋轉磁場與轉子的相對速度。轉子電勢和電流的頻率（轉子頻率，與轉差率成正比，又稱為轉差頻率）為,轉子轉動后，由轉子電流所產生的轉子基波旋轉磁勢相對于轉子的轉速為轉子基波旋轉磁勢相對于定子的轉速為由轉子電流所產生的轉子基波旋轉磁勢和由定子電流所產生的定子基波旋轉磁勢沒有相對運動。（磁勢平衡式不變）,二、轉子轉動后的基本方程式,電壓平衡式,頻率f2=sf1,頻率f1,歸算,繞組歸算——轉子繞組的相數(shù)、每相有效串聯(lián)匝數(shù)與定子繞組一樣；頻率歸算——使轉子繞組的頻率與定子繞組一致。,,三、頻率歸算,頻率歸算——用一等效的轉子電路替代實際轉動的轉子電路，使與定子電路有相同頻率。（轉子靜止）保持頻率歸算后的轉子電流的大小和相位不變，可保持磁勢平衡不變，保持定子電流的大小和相位不變，保持了損耗和功率不變。,轉子轉動時的實際情形,頻率歸算后的等效轉子,折算為定子頻率的轉子電勢,等效電路,,電阻的物理意義,在實際轉動的電機中，在轉子回路中并無此項電阻，但有機械功率輸出。在頻率歸算后的轉子電路中，因已等效成靜止轉子，沒有機械功率輸出，但卻串入附加電阻，其電功率為電功率模擬軸上的機械功率。,討論,不論靜止或者旋轉的轉子，其轉子磁勢總以同步轉速旋轉，即轉子磁勢的轉速不變，大小相位又沒有變，故電機的磁勢平衡依然維持。靜止的轉子不再輸出機械功率，即電機的功率平衡中少了一大塊機械功率。靜止的轉子中多了一個附加電阻，而電流有沒有變，所以多了一個電阻功率。分析證明：附加電阻上消耗的電功率等于電機輸出的機械功率,四、T形等效電路,,各參數(shù)的物理意義：定子繞組的電阻r1、漏抗x1轉子繞組歸算后的電阻r’2、漏抗x’2,定子鐵耗的等效電阻,對應主磁通的勵磁電抗,等效機械負載的附加電阻,,圖5-19簡化等效電路,五、相量圖★異步電動機的相量圖類似于變壓器相量圖。★從轉子電路方程出發(fā)可以一步一步作出異步電機相量圖。本節(jié)例題：P230例5.2例5.3,,,,,,,,,,,,,,,