異步電動(dòng)機(jī)等效電路

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路i nduction-motor equi vaIent circuit5.4轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電機(jī)分析前提:把異步電機(jī)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(shè)：氣隙中只有基波磁通，定、轉(zhuǎn)子繞組上只感應(yīng)有基波電勢 漏磁感應(yīng)電勢用漏抗壓降表示一、轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的電路表示山/U %爲(wèi)2正方向按變壓器慣例叫 g kwt= -E1 + 厶（斤 + jxJ 二方2 _ AC廠2 +丿兀2）二、電壓平衡式（轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電機(jī)）轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電路以下標(biāo)1和2區(qū)別定子和轉(zhuǎn)子電路的各物理量, 數(shù)量均取每相值。U1 -它 + /心 + jx、 0 = E2 - Z2(r2

2、 + jx2)三、磁勢平衡式轉(zhuǎn)子繞組是對(duì)稱多相繞組，與定子繞組有相同 極數(shù)。繞線式轉(zhuǎn)子有明顯的相數(shù)和極對(duì)數(shù)，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子 繞組時(shí)，必須使轉(zhuǎn)子極數(shù)等于定子極數(shù)。否則, 沒有平均電磁轉(zhuǎn)矩。鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子有鼠籠加端環(huán)組成。所有導(dǎo)條在兩頭被端環(huán)短路，整個(gè)結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)對(duì)稱的多相繞組。鼠籠轉(zhuǎn)子的極數(shù)恒等于定子繞組的極數(shù)。在轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子電勢有相同頻率，由轉(zhuǎn) 子電流所產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢與由定子電流所產(chǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁勢對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁勢產(chǎn)生去磁作用，二者共同作用在主磁路中產(chǎn)生主磁通，決定于定子UJ電勢E| 受到定子電壓平衡支配，決定了基波磁通cpm,從而決定了激磁電流Im。I = IQ G由定子電流所

3、產(chǎn)生的磁勢也包含兩個(gè)分量F廣Fm十F1L第一項(xiàng)用以產(chǎn)生基波磁通；第二項(xiàng)為負(fù)載分量,用以抵消轉(zhuǎn)子磁勢去磁作用，它與轉(zhuǎn)子磁勢大小 相等方向相反。設(shè)定子繞組有ml相，磁勢的振幅轉(zhuǎn)子繞組有m2相，磁勢振幅F =生*0.9*竺仏2P加 1N lkNlL * 0.9 *112 激磁磁勢m.N、k 7、* 0.9 *-_J亠m2P靜止時(shí)：f冃2（磁勢速度為同參速一致），磁 勢平衡式轉(zhuǎn)子繞組的歸算把實(shí)際相數(shù)為m2、繞組 匝數(shù)為N2、繞組系數(shù)為kN?的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子繞組。勰行歸算時(shí)，有電壓變比、電流變比和阻抗（一）電流的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子磁勢應(yīng)保持不變?yōu)?/p>

4、條件H * 0.9 * N H N 廠2 = 2_ * 0.9 * N 衣 N2 J2p2*p 2（二）電勢的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子視在功率保持不變?yōu)闂l件2222mxE2I2=m22Z222（三）阻抗的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子上的銅耗保持不變?yōu)闂l件根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子功率因數(shù)保持不變?yōu)闂l件nt、Nn、k： -電流變比-電壓變比，N“,E. = E, = k E,2 AT j2e 2N N 2-Ex=ImRmjXm) = ImZm阻抗變比 kkt t/i = _i +Zi(/?i+jX1J;22五、等效電路singIe-phase equ i vaIent c i rcu itCh轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，異步電機(jī)的T

5、形等效電路六、參數(shù)的物理意義 rm鐵耗等效電gcore-less resistance xmmagnetizing reactance定子每相繞組與主磁通對(duì)應(yīng)的電抗，隨的、鐵芯的飽和 不同而變化。異步電機(jī)中，磁通由三相聯(lián)合產(chǎn)生； 變壓器中，磁通由一相繞組產(chǎn)生兀心定子漏抗，由定子三相電流聯(lián)合產(chǎn) 生的漏磁通，在定子每一相上引起的電抗。5.5轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)對(duì)轉(zhuǎn)子各物理量的影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)子繞組的電勢和電流的頻率與 赫字的套速有矣取浜于坨慷旋#磁揚(yáng)鳥扁子的相對(duì)速度。轉(zhuǎn)子電勢和電流的頻率（轉(zhuǎn)子頻率，與轉(zhuǎn)差率 成乏比，又稱為樓蔓痂率）% n=P=60n n nP n 60轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后，由

6、轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁 勢相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為60 /2 60n2 = sn PP轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為n2 + n - sn x + n - nx由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢和由定子電流所產(chǎn)生的定子基波旋轉(zhuǎn)磁勢沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（磁勢平衡式不變）二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的基本方程式碼嚴(yán)444 幾“22% =444/“252% =必兀2s = 22La2 = 2耐上廠=就2頻率f2=sf1電壓平衡式0 =方2$ 一 A（廠2 + A2JC/=E + /G + J 頻率 f歸算繞組歸算轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、每相有效串聯(lián)匝 數(shù)與定子繞組一樣；sE2頻率歸算使轉(zhuǎn)子繞組的頻率與定子繞組一致。E2s

7、廠2 + JX2S1-5廠2 + 廠2 )+ JX2 廠2s三、頻率歸算頻率歸算用一等效的轉(zhuǎn)子電路替代實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的 轉(zhuǎn)子電路，使與定子電路有相同頻率。（轉(zhuǎn)子靜止）保持頻率歸算后的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際情形e2ssE2廠2 + JX2s廠 2 + jsX 2(a)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路;頻率歸算后的等效轉(zhuǎn)子折算為定子頻率的 轉(zhuǎn)子電勢2E2E2頻率歸算后的電雜等效電路h5晟 h M. kut九g如轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路;頻率歸算后的電略1-5廠2 S電功率叫小.模擬軸上的機(jī)械功率。1 一 s電阻6的物理意義在實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)中，在轉(zhuǎn)子回路中并無此項(xiàng)電阻, 但有機(jī)械功率輸出。在頻率歸算后的轉(zhuǎn)子電路中，因已等效成靜止轉(zhuǎn)子, 沒有機(jī)械功率輸出，但卻串入附加電阻1-s 電功率為7 21 2 r2S討論不論靜止或者旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子磁勢總以同 步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速不變，大小相 位又沒有變，故電機(jī)的磁勢平衡依然維持。魅髓蓉製勰驟率即電機(jī)的功率靜止的轉(zhuǎn)子中多了一個(gè)附加電阻，而電流有沒 有變，所以多了一個(gè)電阻功率。分析證明：附加電阻上消耗的電功率等于電機(jī) 輸出的機(jī)械功率U1RifHEi對(duì)應(yīng)主磁通的勵(lì)磁電抗等效機(jī)械負(fù)載的附加電阻O耳參數(shù)的物理意義：定子繞組的電阻rl、漏抗xl