第三篇异步电机第九章异步电机的理论分析与工作特性第一节异步电机的基本结构第二节异步电机的基本原理三相异步电机的等效电路第四节异步电机的参数异步电动机的功率平衡式和转矩平衡式第六节异步电动机的机械特性异步电动机的工作特性异步电机的基本结构前言异步电机又称感应电机是交流电机的一种。优点：结构简单、制造、使用和维护方便，运行可靠，效率较高、价格较低。缺点：1.调速和起动性能不佳;2.功率因数总是滞后的，增加了电力系统的无功负担。应用：总的来说：主要作为电动机使用，是当今应用最广，需要量最大的一种电机。结构：定子、转子、空气隙、端盖、轴承和机座等部件。第一节异步电机的基本结构一、定子异步电机定子主要包括定子绕组、铁芯和机座三部分。二、转子异步电机转子主要包括转子绕组、铁芯和转轴三部分。异步电机的转子结构可以分为笼型和绕线型两大类。绕组转子异步电机三、铭牌的额定值（1）型号（2）额定功率（PN）：指电动机在额定方式下运行时，转轴上输出的机械功率。单位为W和kW。（3）额定电压（UN）：指电动机在额定方式下运行时，定子绕组应加的线电压。单位为V和kV。（4）额定电流（IN）：指电动机在额定电压和额定功率状态下运行时，流入定子绕组的线电流。单位为A。（5）额定频率（fN）：额定状态下电源的交变频率，我国的电网频率为50Hz。（6）额定转速（nN）：指在额定状态下运行时的转子转速。单位为rpm。除上述数据外，还标出额定运行时，电机的功率因素以及相数、接线法、防护等级、绝缘等级与温升、工作方式等有关项目。第二节异步电机的基本原理一、异步电机的运行状态当一对称三相电流流入异步电机三相定子绕组，在气隙中便产生一旋转磁场，以同步速旋转。转子绕组与其有相对运动（切割），则在闭合的转子绕组产生感应电动势和感应电流，旋转磁场与转子导体中的电流互相作用产生电磁转矩。所以正常情况下，异步电机的转子转速总是略低于（电动机）或略高于（发电机）旋转磁场转速，他们之间的差，称为转差速度。我们定义转差速度与同步转速的比值为转差率，即转差率是决定异步电机运行状态的重要变量，异步电动机的负载情况发生变化，转子导体中的电动势电流和电磁转矩相应变化，则转子转速和转差率随之变化。按照转差率的大小正负，异步电机可分为电动机运行、发电机运行和电磁制动三种状态。1、电动机运行电动机状态转速低于同步转速0<n<n11>S>0bxn1FnFe02、发电机运行发电机状态转速大于同步转速n>n0S<03、电磁制动相对转速大于同步转速n<0,S>1实际上异步电机主要作为电动机运行。bxn1FnFe0相对运动方向二、异步电机的主磁通和漏磁通主磁通：穿过气隙，与定转子绕组交链漏磁通不属于主磁通的磁通（槽、端部，谐波）第三节三相异步电机的等效电路一、转子不动时的异步电机从电路的角度来看，转子不动时异步电机的电路方程与次级短路时的变压器的电路方程相似，变压器的初级相当于异步电机的定子绕组，次级绕组相当于转子绕组。尽管异步电机与变压器的的磁场性质、结构和运行方式不相同，但他们内部的电磁关系时相通的，所以在研究异步电机的等效电路时，可以借助变压器的电磁理论。““”“”“”1、电压平衡式定子绕组的电压平衡式和转子不动时转子绕组的电压平衡式分别为2、磁动势平衡式定子绕组磁动势转子绕组磁动势合成磁动势磁动平衡式为3、绕组的归算一般将转子方面的各物理量归算到定子方面。（1）电流的归算根据归算前后转子磁动势保持不变，即：式中为电流变比。（2）电动势的归算根据归算前后转子视在功率保持不变，即式中为电动势变比。（3）阻抗的归算根据归算前后转子铜耗保持不变，即式中为阻抗变比。电阻变比也适用于转子电抗、阻抗的归算。二、转子转动后的异步电机1、转子转动后对转子各物理量的影响从电路角度看，转子转动后转子频率的变化将影响转子电动势和漏抗等参数的变化。转子电流的频率转子电动势转子漏抗转子转动后转子回路电压平衡式2、频率归算由以上分析可知，转子转动后转子回路的参数频率为，而定子回路参数的频率仍为2.频率归算转子转动后转子回路的参数频率为定子回路参数的频率仍为电路中频率应相同，所以进行频率归算：转动时的电路(频率归算前)图02转动时的电路(频率归算后)图033、基本方程定子和转子构成一个等效电路，转子参数经频率归算后还应进行绕组归算，归算后异步电动机转子转动后的基本方程为4、等效电