第二十三章三相异步电动机的运行原理0-1概述要解决的问题：主要是知道电压与输出功率求电流、求转速的问题；或已知电压和转速求电流和功率。为解决上述问题仍用等效电路法，要设法找出与变压器相似的等效电路。等效电路方面的要求：1）如何得到等效电路、掌握绕组归算与频率归算；2）等效电路各元件代表什么？对那些量等效；为了得到等效电路的过程，主要解决以下三个问题：1）设法用静止转子等效旋转的转子，以便借用变压器的分析方法2）在气隙磁场作用下，定转子绕组的感应电势之间的关系，引入电压变比3）定转子电流产生的磁势如何合成，引入电流变比0-3基本思路然后分析，转子堵转转子绕组短路的情况；规定了定、转子各相电气物理量的正方向；1）定、转子绕组电流、电动势及端电压的正方向；1.异步电动机的主磁通和定子漏磁通：定子漏磁通不起传递能量的媒介作用，只起电抗压降的作用；包括：槽部漏磁通、端部漏磁通和谐波磁通基本电磁关系示意图：励磁磁动势及励磁电流：和变压器一、二次绕组感应电动势的推导类似，得定转子每相电动势有效值的大小：转子位置位于对应的定子位置前方空间电角度，用相量、表示时，可得：与变压器分析时一样，如果用励磁电流在参数上的压降表示，则：定子一相电动势平衡式为：时空相矢图和等效电路：第二节转子堵转时的电磁关系2.转子回路电压方程3.转子磁动势结论：与在定子内圆空间同转速、同转向，即相对静止。5.转子位置角的折合：6.转子绕组的折合转子角折合以后，在时空相矢图中肯定有和、和、和都相互重合的关系这样就有：根据，得：最后给出转子侧电流、电动势和阻抗的折合结论：7.基本方程、等效电路和相量图：转子堵转、转子绕组短路时的效电路转子堵转、转子绕组短路时的矢量图基本电磁关系示意图：由于→相对定子的转速为；那么→相对定子的转速为？另外，那么与还会保持静止吗？结论：无论转子旋转与否，转子磁动势相对于定子磁动势总是静止的，也就是说转子磁动势的转速总是为。下面我们首先具体分析转子旋转时磁动势1）转子电流的频率：其频率取决于气隙旋转磁场切割转子绕组的相对转速：，即：2）磁动势的转速：基本电磁关系示意图：2）转子电阻：；转子漏电抗和频率成正比，因此有：转子电动势大小和频率成正比，因此有：由于式中：，转子旋转时和转子堵经过转子绕组位置角、相数、有效匝数和频率的折合后，转子绕组电动势和定子绕组电动势就完全相同了。这样可以把前面定转子回路分离的等效电路统一起来，得到如下的异步电动机的“T”型等效电路。简化等效电路本章前面是以绕线型电机为例来分析的，这种电机转子在设计制造时就确定了极对数、相数、有效匝数等数据。X1对于两极鼠笼式电机得到如下关系：1）转子极对数自动恒等于定子极数；2）转子相数的确定：转子导条数如能整除极对数，则其商就位相数，如不能整除，则导条数就位相数；3）转子的有效匝数：当转子堵转时，，，此时无机械功率输出；空载时，，，转子绕组3)机械负载的变化在等效电路中由转差率的变化来体现：4）总是滞后，所以异步电动机功率因数总是滞后的。原因是异步电动机只能从电网吸收感性无功功率来建立主磁场和漏磁场。激磁电流愈大，所需感性无功亦愈多，功率因数亦愈低。5）异步电动机和变压器有相同形式的等效电路，但是它们对应的参数数值相差较大：异步机的漏抗参数相对于变压器的要大；异步机的激磁电抗参数相对于变压器的要小。课堂习题（2）要想获得U2为最大或最小，应如何安排转子的位置？23-11一台三相绕线型异步电机，定子绕组接在三相对称电源上，今由另一台原动机拖动此异步电机，并使它的转速n超过同步速n1，并且n与n1转向相同。已知定子绕组漏阻抗，转子不转时漏阻抗。分析：（1）气隙磁通密度在定、转子绕组中感应电动势的频率；（2）定、转子绕组感应电动势的相序；（3）画出转子的时空相－矢量图；（4）把转子磁动势画在定子的空间矢量图上，作出定子的空间矢量图；（5）画出定子的时空相－矢量图；（6）作用在转子上的电磁转矩是拖动转矩还是制动转矩；（7）这时异步电机的电磁功率流动方向如何？23-18一台绕线型异步电机：（1）定子通三相交流电，其频率为f1，产生逆时针旋转磁场，同步速为n1，转子绕组短路，求转子的转向；（2）转子绕组通入频率为f2的三相交流电，产生相对转子逆时针旋转磁场，其同步速为n2，定子绕组短路，求转子的转向；（3）如果定子绕组通入频率为f1三相交流电，其旋转磁场相对定子以同步速为n1逆时针旋转，同时向转子绕组通入频率为f2、相序相反的三相交流电，其旋转磁场相对转子的同步速为n2，求转子的转向及转速n。23－3一台