三相异步电动机的空载运行ppt课件.ppt

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1、4.3 三相异步电动机的空载运行三相异步电动机的空载运行 三相异步电动机与变压器相似，定子与转子之间是通过电磁感应联系的。定子相当于变压器的一次绕组，转子相当于二次绕组，可仿照分析变压器的方式进行分析。 4.3.1 空载运行的电磁关系空载运行的电磁关系 当三相异步电动机的定子绕组接到对称三相电源时，定子绕组中就通过对称三相交流电流 ，三相交流电流将在气隙内形成按正弦规律分布，并以同步转速n1弦转的磁动势F1。由旋转磁动势建立气隙主磁场。这个旋转磁场切割定、转子绕组，分别在定、转子绕组内感应出对称定子电动势 ，转子绕组电动势 和转子绕组电流 。空载时，轴上没有任何机械负载，异步电动机所产生的电磁

2、转矩仅克服了摩擦、风阻的阻转矩，所以是很小的。电机所受阻转矩很小，则其转速接近同步转速，nn1，转子与旋转磁场的相对转速就接近零，即n1-n0。在这样的情况下可以认为旋转磁场不切割转子绕组，则E2s0（“s”下标表示转子电动势的频率与定子电动势的频率不同），I2s0。由此可见，异步电动机空载运行时定子上的合成磁动势F1即是空载磁动势F10，则建立气隙磁场Bm的励磁磁动势Fm0就是F10，即Fm0=F10，产生的磁通为m0。 WVUIII111,WVUEEE111,WVUEEE222,WVUIII222,三相异步电动机的空载运行（续三相异步电动机的空载运行（续1） 励磁磁动势产生的磁通绝大部分同

3、时与定转子绕组交链,这部分称为主磁通，用m表示,主磁通参与能量转换，在电动机中产生有用的电磁转矩。主磁通的磁路由定转子铁心和气隙组成，它受饱和的影响，为非线性磁路。此外有一小部分磁通仅与定子绕组相交链，称为定子漏磁通。漏磁通不参与能量转换并且主要通过空气闭合，受磁路饱和的影响较小，在一定条件下漏磁通的磁路可以看做是线性磁路。 三相异步电动机的空载运行（续三相异步电动机的空载运行（续2） 4.3.2 空载时的定子电压平衡关系空载时的定子电压平衡关系 设空载时定子绕组上每相所加的端电压为 ，相电流为 ，主磁通m在定子绕组中感应的每相电动势为 ，定子漏磁通1在每相绕组中感应的电动势为 Es1，定子绕

4、组的每相电阻为R1，类似于变压器空载时的一次侧，则可以列出电动机空载时每相的定子电压平衡方程式 （4-4） 与变压器的分析方法相似，可写出 （4-5） 式中 为励磁阻抗，其中Rm为励磁电阻，是反映铁耗的等效电阻，Xm为励磁电抗，与主磁通 相对应。 1U0I1E10111RIEEUmWkNfXIE11110144. 4)j(01mmXRIEmmmZXR jm三相异步电动机的空载运行（续三相异步电动机的空载运行（续3）（4-6）111110144. 4WkNfXIE101jXIEs10111011)j(zIEXRIEU11EU11EU mUm 式中X1为定子漏磁电抗，与漏磁通 相对应，N1为定子每相绕组的总匝数，于是电压方程式可以改写为 （4-7）式中z1为定子每相漏阻抗Z1= R1+j X11因为E1远大于I1z1，可近似地认为 或 显然，对于一定的电动机，当频率f1一定时， 。由此可见，在异步电动机中，若外加电压一定，主磁通 大体上也为一定值，这和变压器的情况一样，只是变压器无气隙，空载电流很小，仅为额定电流的2%10%而异步电动机有气隙，空载电流则较大，在小型异步中，甚至可达到额定电流的60%。