第5章三相交流電動(dòng)機(jī)2

1、電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī) 第第 五五 章章 三三 相相 交交 流流 電電 機(jī)機(jī)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)本章教學(xué)基本要求本章教學(xué)基本要求1.1.了解三相交流電動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)，注意三相交流電動(dòng)機(jī)的定子了解三相交流電動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)，注意三相交流電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；2.2.熟悉三相交流電動(dòng)機(jī)基本工作原理，理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁熟悉三相交流電動(dòng)機(jī)基本工作原理，理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩這兩個(gè)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換要素的物理意義，掌握求解他們的計(jì)轉(zhuǎn)矩這兩個(gè)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換要素的物理意義，掌握求解他們的計(jì)算方法；算方法；3.3.掌握三

2、相交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理，電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)矩平衡方程式，掌握三相交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理，電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)矩平衡方程式，以及三相交流電動(dòng)機(jī)的工作特性；以及三相交流電動(dòng)機(jī)的工作特性；4.4.了解同步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。了解同步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。重點(diǎn)：重點(diǎn)： 三相交流電動(dòng)機(jī)的基本平衡方程式和工作特性。三相交流電動(dòng)機(jī)的基本平衡方程式和工作特性。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.1 5.1 交流電機(jī)電樞繞組交流電機(jī)電樞繞組（1 1）線圈：定子繞組是由線圈按一定的規(guī)律嵌入定子槽中，并）線圈：定子繞組是由線圈按一定的規(guī)律嵌入定子槽中，并按一定的方式聯(lián)接起來(lái)的。按一定

3、的方式聯(lián)接起來(lái)的。（2 2）極距：極距是指沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍，如）極距：極距是指沿定子鐵心內(nèi)圓每個(gè)磁極所占的范圍，如用長(zhǎng)度表示。用長(zhǎng)度表示。（3 3）電角度）電角度: :一臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心的端面是個(gè)圓，從幾何的角度一臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心的端面是個(gè)圓，從幾何的角度來(lái)說(shuō)可以分為來(lái)說(shuō)可以分為360360，這樣劃分的角度為，這樣劃分的角度為機(jī)械角度機(jī)械角度，即電機(jī)鐵心，即電機(jī)鐵心圓周為機(jī)械角度。從磁場(chǎng)角度看，一對(duì)磁極是一個(gè)交變周期，圓周為機(jī)械角度。從磁場(chǎng)角度看，一對(duì)磁極是一個(gè)交變周期，我們把一對(duì)磁極所對(duì)應(yīng)的機(jī)械角度定為我們把一對(duì)磁極所對(duì)應(yīng)的機(jī)械角度定為360360電角度。電角度。 （4 4）線圈

4、節(jié)距）線圈節(jié)距 一個(gè)線圈的兩根有效邊之間所跨的槽數(shù)之間的距離為節(jié)距。一個(gè)線圈的兩根有效邊之間所跨的槽數(shù)之間的距離為節(jié)距。線圈的節(jié)距一般總是等于或稍小于極距，如果節(jié)距與極距相等，線圈的節(jié)距一般總是等于或稍小于極距，如果節(jié)距與極距相等，稱為稱為整距線圈整距線圈，如果節(jié)距小于極距，則稱為，如果節(jié)距小于極距，則稱為短距線圈短距線圈。=P*電角度機(jī)械角度電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.1 5.1 交流電機(jī)電樞繞組交流電機(jī)電樞繞組【例例5-15-1】 繪制，并聯(lián)支路數(shù)的三相單層繪制，并聯(lián)支路數(shù)的三相單層鏈?zhǔn)嚼@組鏈?zhǔn)嚼@組展開(kāi)圖展開(kāi)圖 圖圖5-1 Z=24,2P=4槽

5、電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電動(dòng)勢(shì)星形圖圖圖5-2 單層鏈?zhǔn)絾螌渔準(zhǔn)紸相繞組展開(kāi)圖相繞組展開(kāi)圖（5 5）單層及雙層繞組：根據(jù)定子繞組在槽中的分布情況，可分）單層及雙層繞組：根據(jù)定子繞組在槽中的分布情況，可分為為單層及雙層單層及雙層繞組。繞組。容量較大的異步電動(dòng)機(jī)都采用雙層繞組容量較大的異步電動(dòng)機(jī)都采用雙層繞組。雙層繞組在每個(gè)槽內(nèi)的導(dǎo)線分為上下兩層，上層和下層線圈之雙層繞組在每個(gè)槽內(nèi)的導(dǎo)線分為上下兩層，上層和下層線圈之間需要用層間絕緣隔開(kāi)。對(duì)于間需要用層間絕緣隔開(kāi)。對(duì)于小容量異步電動(dòng)機(jī)常采用單層繞小容量異步電動(dòng)機(jī)常采用單層繞組組，這時(shí)每槽中只有一層導(dǎo)線。本節(jié)介紹幾種單層繞組，根據(jù)，這時(shí)每槽中只有一層導(dǎo)線。本節(jié)

6、介紹幾種單層繞組，根據(jù)每極每相槽數(shù)的大小，單層繞組分成每極每相槽數(shù)的大小，單層繞組分成鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式三鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式三種。種。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.1 5.1 交流電機(jī)電樞繞組交流電機(jī)電樞繞組【例例5-2】 繪制繪制Z=36，2p=4，a=1的單層的單層交叉式交叉式繞組展開(kāi)圖。繞組展開(kāi)圖。1, 42 ,36apZ圖圖5-3 Z=36,2P=4槽電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電動(dòng)勢(shì)星形圖圖圖5-4 單層交叉式單層交叉式A相繞組展開(kāi)圖相繞組展開(kāi)圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.1 5.1 交流電機(jī)電樞繞組交流

7、電機(jī)電樞繞組【例例5-3】繪制繪制Z=24，2p=2，a=1的三相單層的三相單層同心式繞組同心式繞組展開(kāi)圖展開(kāi)圖 圖圖5-6 單層同心式單層同心式A相繞組展開(kāi)圖相繞組展開(kāi)圖圖圖5-5 Z=36,2P=2槽電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電動(dòng)勢(shì)星形圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)5.2.1單相脈振磁場(chǎng)單相脈振磁場(chǎng)1 1整距線圈的磁動(dòng)勢(shì)整距線圈的磁動(dòng)勢(shì) 如圖是一臺(tái)兩極電機(jī)的示意圖。定子及轉(zhuǎn)子鐵心是同心的圓如圖是一臺(tái)兩極電機(jī)的示意圖。定子及轉(zhuǎn)子鐵心是同心的圓柱體，所以定、轉(zhuǎn)子間的氣隙是均勻的。當(dāng)線圈通入電流時(shí)，便柱體，所以定、轉(zhuǎn)子間的氣隙是均

8、勻的。當(dāng)線圈通入電流時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)兩極磁場(chǎng)。按照右手螺旋定則，磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所產(chǎn)生一個(gè)兩極磁場(chǎng)。按照右手螺旋定則，磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示。示。圖圖5-7 整距單線圈產(chǎn)生的矩形磁動(dòng)勢(shì)整距單線圈產(chǎn)生的矩形磁動(dòng)勢(shì)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圖圖5-8 矩形波磁動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化矩形波磁動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化 在一個(gè)整距集中的線圈中通過(guò)余在一個(gè)整距集中的線圈中通過(guò)余弦變化的交流電時(shí)，他所產(chǎn)生的矩形波弦變化的交流電時(shí)，他所產(chǎn)生的矩形波磁動(dòng)勢(shì)的幅值將隨著時(shí)間作余弦變化。磁動(dòng)勢(shì)的幅值將隨著時(shí)間作余弦變化。當(dāng)當(dāng)w wt=0，電流達(dá)到最大值時(shí)

9、，矩形波的，電流達(dá)到最大值時(shí)，矩形波的高度也達(dá)到最大值高度也達(dá)到最大值Fcm；當(dāng)當(dāng)w wt=90度，電流為零時(shí)，矩形的高度度，電流為零時(shí)，矩形的高度也為零。當(dāng)電流為負(fù)值時(shí)，磁也為零。當(dāng)電流為負(fù)值時(shí)，磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)也隨勢(shì)也隨著改變方向；矩形磁動(dòng)勢(shì)波隨時(shí)間變化著改變方向；矩形磁動(dòng)勢(shì)波隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。的關(guān)系如圖所示。由圖可以看出：任何瞬間，磁動(dòng)勢(shì)在空由圖可以看出：任何瞬間，磁動(dòng)勢(shì)在空間的分布為一矩形波；在空間的任何一間的分布為一矩形波；在空間的任何一點(diǎn)，磁動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按余弦規(guī)律脈點(diǎn)，磁動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按余弦規(guī)律脈振。我們稱這種在空間位置固定，而大振。我們稱這種在空間位置固定，而大小隨時(shí)間變化

10、的磁動(dòng)勢(shì)為小隨時(shí)間變化的磁動(dòng)勢(shì)為脈振磁動(dòng)勢(shì)脈振磁動(dòng)勢(shì)。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)2 2矩形波磁動(dòng)勢(shì)的諧波分析法矩形波磁動(dòng)勢(shì)的諧波分析法 從上面的分析可知，一個(gè)整距線圈產(chǎn)生的是矩形波磁動(dòng)勢(shì)。從上面的分析可知，一個(gè)整距線圈產(chǎn)生的是矩形波磁動(dòng)勢(shì)。如果直接利用矩形波磁動(dòng)勢(shì)去分析一臺(tái)電機(jī)產(chǎn)生的總磁動(dòng)勢(shì)，如果直接利用矩形波磁動(dòng)勢(shì)去分析一臺(tái)電機(jī)產(chǎn)生的總磁動(dòng)勢(shì)，會(huì)遇到很多的不方便。為了簡(jiǎn)化分析，一般是采用諧波分析法。會(huì)遇到很多的不方便。為了簡(jiǎn)化分析，一般是采用諧波分析法。所謂諧波分析法就是把一個(gè)周期變化的非正弦曲線分解成一些所謂諧

11、波分析法就是把一個(gè)周期變化的非正弦曲線分解成一些列不同周期的正弦曲線。列不同周期的正弦曲線。圖圖5-9 矩形波磁動(dòng)勢(shì)的分解矩形波磁動(dòng)勢(shì)的分解 在異步電動(dòng)機(jī)中，諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)在異步電動(dòng)機(jī)中，諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電動(dòng)機(jī)性能有不良影響，例如，會(huì)使電動(dòng)機(jī)性能有不良影響，例如，會(huì)使電動(dòng)機(jī)耗損增大，啟動(dòng)困難。所以總電動(dòng)機(jī)耗損增大，啟動(dòng)困難。所以總是設(shè)法把諧波磁動(dòng)勢(shì)削弱到很小，電是設(shè)法把諧波磁動(dòng)勢(shì)削弱到很小，電機(jī)定子采用分布繞組及短距繞組等方機(jī)定子采用分布繞組及短距繞組等方法均可削弱諧波磁動(dòng)勢(shì)，使磁動(dòng)勢(shì)的法均可削弱諧波磁動(dòng)勢(shì)，使磁動(dòng)勢(shì)的波形非常接近于正弦波。波形非常接近于正弦波。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五

12、章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圖圖5-10 基波脈振磁動(dòng)勢(shì)基波脈振磁動(dòng)勢(shì)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圖圖5-11 基波磁動(dòng)勢(shì)空間相量圖基波磁動(dòng)勢(shì)空間相量圖 3 3整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)整距線圈組的磁動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)每相繞組都是由若干個(gè)線圈組串聯(lián)或并聯(lián)組成的，交流電機(jī)每相繞組都是由若干個(gè)線圈組串聯(lián)或并聯(lián)組成的，而每個(gè)線圈組是由每極下屬于同一相的而每個(gè)線圈組是由每極下屬于同一相的q q個(gè)等匝、等距線圈串聯(lián)個(gè)等匝、等距線圈串聯(lián)圈串聯(lián)而成的。因此求出每個(gè)圈串聯(lián)而成的。因此求出每個(gè)線圈組的磁動(dòng)勢(shì)

13、就不難得到每線圈組的磁動(dòng)勢(shì)就不難得到每相繞組的磁動(dòng)勢(shì)。由于每個(gè)線相繞組的磁動(dòng)勢(shì)。由于每個(gè)線圈組的各線圈磁動(dòng)勢(shì)的諧波含圈組的各線圈磁動(dòng)勢(shì)的諧波含量和大小都相同，所不同的是量和大小都相同，所不同的是各線圈在空間錯(cuò)開(kāi)了一個(gè)各線圈在空間錯(cuò)開(kāi)了一個(gè)a a角度，角度，所以各線圈磁動(dòng)勢(shì)之間在空間所以各線圈磁動(dòng)勢(shì)之間在空間上也相隔上也相隔a a度?，F(xiàn)在把各矩形波度?，F(xiàn)在把各矩形波都分解成基波和一系列諧波，都分解成基波和一系列諧波，則各基波之間在空間的位移角則各基波之間在空間的位移角度也是度也是a a度。把個(gè)線圈的的基波度。把個(gè)線圈的的基波磁動(dòng)勢(shì)逐點(diǎn)相加，便可求得它磁動(dòng)勢(shì)逐點(diǎn)相加，便可求得它們的合成基波磁動(dòng)勢(shì)。

14、如下圖們的合成基波磁動(dòng)勢(shì)。如下圖所示。所示。 電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)圖圖5-12 單相雙層短距繞組磁動(dòng)勢(shì)空間相量圖單相雙層短距繞組磁動(dòng)勢(shì)空間相量圖4 4雙層短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì)雙層短距線圈組的磁動(dòng)勢(shì) 除了分布繞組外，在雙層繞組中，還可以采用短距線圈除了分布繞組外，在雙層繞組中，還可以采用短距線圈來(lái)改善磁動(dòng)勢(shì)波形。圖表示的是一臺(tái)三相來(lái)改善磁動(dòng)勢(shì)波形。圖表示的是一臺(tái)三相2極極18槽電動(dòng)機(jī)的槽電動(dòng)機(jī)的A相繞組的線圈分布相繞組的線圈分布。由于每極每相。由于每極每相槽數(shù)槽數(shù)q=3，所以，所以每個(gè)線圈組由每個(gè)線圈組由3個(gè)線圈

15、串聯(lián)組成個(gè)線圈串聯(lián)組成，第一個(gè)線圈組，第一個(gè)線圈組由線圈由線圈1，2，3組成?，F(xiàn)采用短組成?，F(xiàn)采用短距繞組，極距距繞組，極距=9槽，槽，y=(8/9) 槽。槽。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 5.2.2三相繞組的合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相繞組的合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 三相繞組是由三個(gè)單元繞組所構(gòu)成。把三相繞組是由三個(gè)單元繞組所構(gòu)成。把A，B，C三個(gè)單相繞組三個(gè)單相繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)波逐點(diǎn)相加就可以得到三相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)波逐點(diǎn)相加就可以得到三相繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)。 上節(jié)所述單相繞組流過(guò)單相交流電，產(chǎn)生一個(gè)基波脈振磁動(dòng)上節(jié)所述單相

16、繞組流過(guò)單相交流電，產(chǎn)生一個(gè)基波脈振磁動(dòng)勢(shì)，下面將證明三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流，將產(chǎn)生一個(gè)勢(shì)，下面將證明三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流，將產(chǎn)生一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。 1、三相繞組中的單相磁動(dòng)勢(shì)、三相繞組中的單相磁動(dòng)勢(shì) 三相繞組是由三相繞組是由3個(gè)單相繞組所組成，這三個(gè)單相繞組分別產(chǎn)生個(gè)單相繞組所組成，這三個(gè)單相繞組分別產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，要了解他們的合成磁動(dòng)勢(shì)，首先必先分析這脈振磁動(dòng)勢(shì)，要了解他們的合成磁動(dòng)勢(shì)，首先必先分析這3個(gè)個(gè)單相脈振磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)。單相脈振磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)。（1）三相對(duì)稱電流的幅值相等，而相位相差）三相對(duì)稱電流的幅值相等，而相位相差120度。度。（2）3個(gè)單相繞組的

17、軸線在空間依次相隔個(gè)單相繞組的軸線在空間依次相隔120度，所以他們各自度，所以他們各自產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)在空間的分布也依次相隔產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)在空間的分布也依次相隔120度。度。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 2 2、合成磁動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)、合成磁動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo) 用數(shù)學(xué)的分析方法可以得出三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式用數(shù)學(xué)的分析方法可以得出三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。根據(jù)教材。根據(jù)教材128頁(yè)公式（頁(yè)公式（5-18）可以畫出任意時(shí)刻的三相合成磁）可以畫出任意時(shí)刻的三相合成磁動(dòng)勢(shì)的分布波形及位置動(dòng)勢(shì)的分布波形及位置 。圖圖5-13 三相

18、合成磁動(dòng)勢(shì)的分布波形及位置三相合成磁動(dòng)勢(shì)的分布波形及位置電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 3、三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的結(jié)論、三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的結(jié)論 三相對(duì)稱繞組通過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相基波合成三相對(duì)稱繞組通過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)是一圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，當(dāng)時(shí)間變化時(shí)，他的波形不磁動(dòng)勢(shì)是一圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，當(dāng)時(shí)間變化時(shí)，他的波形不變，他是單相脈振磁動(dòng)勢(shì)振幅的變，他是單相脈振磁動(dòng)勢(shì)振幅的3/2倍。倍。 圖圖5-14 旋轉(zhuǎn)合成磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)合成磁動(dòng)勢(shì)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.

19、2 5.2 旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)5.2.3兩相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)兩相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)的電樞繞組有時(shí)為兩組繞組，當(dāng)兩相繞組通入交流電機(jī)的電樞繞組有時(shí)為兩組繞組，當(dāng)兩相繞組通入兩相電流時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。下面就以兩相繞組的兩種兩相電流時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。下面就以兩相繞組的兩種不同狀況來(lái)分析其所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)情況。不同狀況來(lái)分析其所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)情況。1 1、圓形磁動(dòng)勢(shì)：、圓形磁動(dòng)勢(shì)：空間相距（空間相距（p p /2）電角度的兩相對(duì)稱繞組，）電角度的兩相對(duì)稱繞組，當(dāng)通入兩相對(duì)稱電流，即時(shí)間相差（當(dāng)通入兩相對(duì)稱電流，即時(shí)間相差（p p /2）電角度、幅值相）電角度、幅值相同的正弦交流電流時(shí)

20、，產(chǎn)生的合成基波磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)同的正弦交流電流時(shí)，產(chǎn)生的合成基波磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。該旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值等于原每相繞組產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)。該旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值等于原每相繞組產(chǎn)生的基波脈振磁動(dòng)勢(shì)的最大幅值。脈振磁動(dòng)勢(shì)的最大幅值。2、橢圓形磁動(dòng)勢(shì)：如果兩相繞組是對(duì)稱的，而通入的電流不、橢圓形磁動(dòng)勢(shì)：如果兩相繞組是對(duì)稱的，而通入的電流不對(duì)稱，同樣可以可以分析出兩相繞組產(chǎn)生的合成基波總磁對(duì)稱，同樣可以可以分析出兩相繞組產(chǎn)生的合成基波總磁動(dòng)勢(shì)也是橢圓形磁動(dòng)勢(shì)。動(dòng)勢(shì)也是橢圓形磁動(dòng)勢(shì)。 電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

21、5.3.1整距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 整距線圈的兩根導(dǎo)體在空整距線圈的兩根導(dǎo)體在空間相隔一個(gè)極距，也就是相隔間相隔一個(gè)極距，也就是相隔p p電角度。當(dāng)一根導(dǎo)體處在電角度。當(dāng)一根導(dǎo)體處在N極極最大磁密處時(shí)，另一根導(dǎo)體剛最大磁密處時(shí)，另一根導(dǎo)體剛好處在好處在S極的最大磁密處，如圖極的最大磁密處，如圖所示。所以這兩根導(dǎo)體的電動(dòng)所示。所以這兩根導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)總是大小相等而方向相反。勢(shì)總是大小相等而方向相反。圖圖5-16 整距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)表面的槽中。圖表

22、示內(nèi)表面的槽中。圖表示在電機(jī)的定子槽里放在電機(jī)的定子槽里放有三個(gè)均勻分布的整有三個(gè)均勻分布的整距線圈，記作距線圈，記作1-1 、2-2 、3-3，這三個(gè)線圈，這三個(gè)線圈的匝數(shù)彼此相等，依的匝數(shù)彼此相等，依頭、尾端的順序聯(lián)接頭、尾端的順序聯(lián)接而串聯(lián)起來(lái)，叫分布而串聯(lián)起來(lái)，叫分布線圈組。線圈組。圖圖5-17 分布線圈組空間位置及連接圖分布線圈組空間位置及連接圖 5.3.2整距分布線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整距分布線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 在實(shí)際電機(jī)中，為了充分利用電機(jī)定子內(nèi)圓空間，定子在實(shí)際電機(jī)中，為了充分利用電機(jī)定子內(nèi)圓空間，定子上不止放置一個(gè)線圈，而是放置許多線圈，并均勻分布在定上不止放置一個(gè)線圈，而是放置許多線圈

23、，并均勻分布在定子子電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)a a a a a圖圖5-18 分布線圈組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相量圖分布線圈組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相量圖n 設(shè)相鄰線圈的槽距角為設(shè)相鄰線圈的槽距角為a a。對(duì)每個(gè)整距線圈來(lái)說(shuō)，他們的基。對(duì)每個(gè)整距線圈來(lái)說(shuō)，他們的基波電動(dòng)勢(shì)有效值相同，但是三個(gè)整距線圈由于空間分布不同，波電動(dòng)勢(shì)有效值相同，但是三個(gè)整距線圈由于空間分布不同，他們切割同一磁力線時(shí)，就必然有先有后。因此，三個(gè)分布線他們切割同一磁力線時(shí)，就必然有先有后。因此，三個(gè)分布線圈的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間相位上彼此不同。因?yàn)槿齻€(gè)

24、整距線圈的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間相位上彼此不同。因?yàn)槿齻€(gè)整距線圈空間上依次相距空間電角度圈空間上依次相距空間電角度a a ，所以他們的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以他們的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n之間依次相差之間依次相差a a時(shí)間電角度。圖時(shí)間電角度。圖5-18(a)是三個(gè)整距線圈基波電是三個(gè)整距線圈基波電動(dòng)勢(shì)相量，圖動(dòng)勢(shì)相量，圖5-18(b)表示出三表示出三個(gè)整距線圈基波電動(dòng)勢(shì)相量和個(gè)整距線圈基波電動(dòng)勢(shì)相量和這三個(gè)分布的整距線圈組成的這三個(gè)分布的整距線圈組成的線圈組基波電動(dòng)勢(shì)相量之間的線圈組基波電動(dòng)勢(shì)相量之間的關(guān)系。關(guān)系。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的

25、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n5.3.3短距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)短距線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 短距線圈每一匝的兩短距線圈每一匝的兩根導(dǎo)線在空間的距離比整根導(dǎo)線在空間的距離比整距線圈縮短了距線圈縮短了b b電角度，電角度，即相距即相距（p- bp- b ）電角度，電角度，如圖如圖5-19所示。因此，兩所示。因此，兩根導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)根導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間相位上也相差間相位上也相差（p- bp- b ）電角度，在圖電角度，在圖5-19中，根中，根據(jù)相量圖，可求得短距線據(jù)相量圖，可求得短距線圈的每匝電動(dòng)勢(shì)圈的每匝電動(dòng)勢(shì) 。圖圖5-19 短距線圈相量圖短距線圈相量圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三

26、相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n5.3.4 一相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n 如果根據(jù)每槽內(nèi)有幾個(gè)線圈邊來(lái)劃分繞組類型，那么電動(dòng)如果根據(jù)每槽內(nèi)有幾個(gè)線圈邊來(lái)劃分繞組類型，那么電動(dòng)機(jī)的定子繞組可以分成單層繞組和雙層繞組兩種。定子每個(gè)機(jī)的定子繞組可以分成單層繞組和雙層繞組兩種。定子每個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊的繞組稱為單層繞組，這種繞組適用于槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊的繞組稱為單層繞組，這種繞組適用于功率較小的電動(dòng)機(jī)。定子每個(gè)槽內(nèi)上、下兩層都有線圈邊的功率較小的電動(dòng)機(jī)。定子每個(gè)槽內(nèi)上、下兩層都有線圈邊的繞組稱為雙層繞組。繞組稱為雙層繞組。 在雙層繞組中，每一

27、極面下就有一個(gè)極相組，因而對(duì)于在雙層繞組中，每一極面下就有一個(gè)極相組，因而對(duì)于 2p個(gè)磁極的電機(jī)就有個(gè)磁極的電機(jī)就有 2p個(gè)極相組。在聯(lián)接時(shí)可以串聯(lián)，也可個(gè)極相組。在聯(lián)接時(shí)可以串聯(lián)，也可以并聯(lián)，以組成一定數(shù)目的支路數(shù)，而每相繞組的電動(dòng)勢(shì)數(shù)值以并聯(lián)，以組成一定數(shù)目的支路數(shù)，而每相繞組的電動(dòng)勢(shì)數(shù)值決定于一條支路的電動(dòng)勢(shì)大小。設(shè)決定于一條支路的電動(dòng)勢(shì)大小。設(shè)代表每相的并聯(lián)支路數(shù)，代表每相的并聯(lián)支路數(shù)，那么每相電動(dòng)勢(shì)的基波有效值為：那么每相電動(dòng)勢(shì)的基波有效值為：1111111144. 444. 422YqYqYqKNKfKKfapqNEapE電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相

28、交流電動(dòng)機(jī)5.35.3交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n5.3.5繞組的諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)繞組的諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) n 前面討論感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，是假設(shè)氣隙中只有正弦分布前面討論感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，是假設(shè)氣隙中只有正弦分布的基波磁動(dòng)勢(shì)。但是，在實(shí)際電機(jī)氣隙中除了基波磁動(dòng)勢(shì)的基波磁動(dòng)勢(shì)。但是，在實(shí)際電機(jī)氣隙中除了基波磁動(dòng)勢(shì)外，還存在諧波磁動(dòng)勢(shì)，如圖所示。外，還存在諧波磁動(dòng)勢(shì)，如圖所示。圖圖5-20 諧波磁通密度諧波磁通密度電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n5.4.15.4.1基本結(jié)構(gòu)和銘牌數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)和銘牌數(shù)據(jù)n1. 1. 三相

29、異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)n 三相異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成：靜止部分三相異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成：靜止部分稱為定子；轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子。三相籠異步電動(dòng)機(jī)的主要部稱為定子；轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子。三相籠異步電動(dòng)機(jī)的主要部件如圖所示。件如圖所示。圖圖5-21 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n1 1）定子：）定子： 定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三部分組成。n 定子鐵心是異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。他是用厚

30、的硅鋼定子鐵心是異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。他是用厚的硅鋼片沖制、疊壓而成的，緊緊地裝在機(jī)座的內(nèi)部。在定子鐵心片沖制、疊壓而成的，緊緊地裝在機(jī)座的內(nèi)部。在定子鐵心的內(nèi)圓上開(kāi)有均勻的槽，用以放置定子繞組。的內(nèi)圓上開(kāi)有均勻的槽，用以放置定子繞組。n 定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分。定子繞組是由許多線圈定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分。定子繞組是由許多線圈按規(guī)律聯(lián)接而成的。小型三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組通常用高按規(guī)律聯(lián)接而成的。小型三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組通常用高強(qiáng)度漆包線繞制而成。強(qiáng)度漆包線繞制而成。2 2）轉(zhuǎn)子：）轉(zhuǎn)子： 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。n 轉(zhuǎn)子鐵心是異步電動(dòng)

31、機(jī)磁路的一部分。他是用厚的硅鋼片轉(zhuǎn)子鐵心是異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。他是用厚的硅鋼片沖制、疊壓而成的，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心之間有一個(gè)很小的沖制、疊壓而成的，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心之間有一個(gè)很小的氣隙。轉(zhuǎn)子鐵心的外圓上沖有均勻分布的槽，用來(lái)放置轉(zhuǎn)子氣隙。轉(zhuǎn)子鐵心的外圓上沖有均勻分布的槽，用來(lái)放置轉(zhuǎn)子繞組。繞組。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n2. 2. 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理n 當(dāng)定子三相對(duì)稱繞組加上對(duì)稱的三相交流電壓后，定子三相當(dāng)定子三相對(duì)稱繞組加上對(duì)稱的三相交流電壓后，定子三相繞組中便有對(duì)稱的三

32、相電流流過(guò)，它們共同形成定子繞組中便有對(duì)稱的三相電流流過(guò)，它們共同形成定子旋轉(zhuǎn)磁旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)場(chǎng)。假定定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以。假定定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n n轉(zhuǎn)速沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則磁力線轉(zhuǎn)速沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則磁力線將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。在該電動(dòng)勢(shì)作用下，轉(zhuǎn)子將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。在該電動(dòng)勢(shì)作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)便有電流通過(guò)，導(dǎo)體內(nèi)便有電流通過(guò)，電流的有功分量與電動(dòng)勢(shì)同相位電流的有功分量與電動(dòng)勢(shì)同相位。轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)電流的有功分量與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體子導(dǎo)體內(nèi)電流的有功分量與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受到電磁力的作用。在該電磁力作用下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)受到電磁力的作用。在該電磁力作用下，電動(dòng)

33、機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同。這時(shí)，如果在電機(jī)軸起來(lái)，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同。這時(shí)，如果在電機(jī)軸上加載機(jī)械負(fù)載，電動(dòng)機(jī)便拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功率。上加載機(jī)械負(fù)載，電動(dòng)機(jī)便拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功率。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n3. 3. 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)n 每臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上都有一塊銘牌，上面標(biāo)有該電動(dòng)每臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上都有一塊銘牌，上面標(biāo)有該電動(dòng)機(jī)的主要數(shù)據(jù)。為了能正確使用電動(dòng)機(jī)，必然要了解銘牌。機(jī)的主要數(shù)據(jù)。為了能正確使用電動(dòng)機(jī)，必然要了解銘牌。

34、下面以下面以Y90S-4B型電動(dòng)機(jī)的銘牌為例說(shuō)明。型電動(dòng)機(jī)的銘牌為例說(shuō)明。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n1 1）型號(hào)）型號(hào)n電機(jī)型號(hào)是電機(jī)類型、規(guī)格等等代號(hào)。例如電機(jī)型號(hào)是電機(jī)類型、規(guī)格等等代號(hào)。例如Y90S-4B三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座中心高磁極數(shù)機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)S短機(jī)座M中機(jī)座L長(zhǎng)機(jī)座2）額定功率）額定功率 額定功率是電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下，其軸上輸出的機(jī)械功額定功率是電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下，其軸上輸出的機(jī)械功率。又稱額定容量。率。又稱額定容量。3）額定電壓：）額定電壓： 額定電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組額定電壓

35、是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電壓，他同定子繞組的接法相對(duì)應(yīng)。的線電壓，他同定子繞組的接法相對(duì)應(yīng)。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)n4 4）額定電流）額定電流 n 額定電流是電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流。額定電流是電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流。 5 5）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速 在額定電壓下，輸出額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速在額定電壓下，輸出額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速 6 6）絕緣等級(jí)）絕緣等級(jí) 絕緣等級(jí)是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)允許的絕緣等級(jí)是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)允許的極限溫度來(lái)

36、劃分的。極限溫度來(lái)劃分的。 7 7）工作方式）工作方式 工作方式是對(duì)電動(dòng)機(jī)按銘牌上等額定功率持續(xù)運(yùn)行時(shí)間工作方式是對(duì)電動(dòng)機(jī)按銘牌上等額定功率持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的限制，分為的限制，分為“連續(xù)連續(xù)”、“短時(shí)短時(shí)”和和“斷續(xù)斷續(xù)”等。等。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)8 8）功率因數(shù)：）功率因數(shù)： 技術(shù)手冊(cè)中會(huì)給出功率因數(shù)參數(shù)，是指電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè)中會(huì)給出功率因數(shù)參數(shù)，是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下，定子電路的功率因數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下，定子電路的功率因數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)空載空載運(yùn)行時(shí)定子電路的功率因數(shù)很低運(yùn)行時(shí)定子電路的功率

37、因數(shù)很低，只有，只有0.20.20.30.3，隨著負(fù)載，隨著負(fù)載的增加，功率因數(shù)也增加，在額定負(fù)載時(shí)一般為的增加，功率因數(shù)也增加，在額定負(fù)載時(shí)一般為0.70.70.90.9，因此要避免空載運(yùn)行。因此要避免空載運(yùn)行。9 9）效率：效率是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)輸出的功率對(duì)）效率：效率是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)輸出的功率對(duì)定子輸入功率的比值。定子輸入功率的比值。 5.4.2轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)：分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理，著轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)：分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理，著重在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基本的電磁關(guān)系，目的是展示其內(nèi)在矛盾重在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基本的電磁關(guān)系，目的是展示其內(nèi)在矛盾。在研究電磁關(guān)系

38、的同時(shí)，還應(yīng)注意解決定量計(jì)算問(wèn)題，異步。在研究電磁關(guān)系的同時(shí)，還應(yīng)注意解決定量計(jì)算問(wèn)題，異步電動(dòng)機(jī)通常所用的電動(dòng)機(jī)通常所用的計(jì)算方法與變壓器計(jì)算方法與變壓器類似，即將其化成類似，即將其化成等效電等效電路路，以解電路的方式來(lái)解決具體計(jì)算問(wèn)題。因?yàn)楫惒诫姍C(jī)的主，以解電路的方式來(lái)解決具體計(jì)算問(wèn)題。因?yàn)楫惒诫姍C(jī)的主要工作方式是作為電動(dòng)機(jī)，故在分析時(shí)以電動(dòng)機(jī)運(yùn)行作為主要要工作方式是作為電動(dòng)機(jī)，故在分析時(shí)以電動(dòng)機(jī)運(yùn)行作為主要對(duì)象。采用的較為簡(jiǎn)單的分析方法，即對(duì)象。采用的較為簡(jiǎn)單的分析方法，即等效靜轉(zhuǎn)子法等效靜轉(zhuǎn)子法。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步

39、電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)1 1轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路假定電機(jī)定子接到相電壓假定電機(jī)定子接到相電壓為為1、頻率為、頻率為f1的三相交流電源的三相交流電源，轉(zhuǎn)子電路電流為零。設(shè)此時(shí)，轉(zhuǎn)子電路電流為零。設(shè)此時(shí)轉(zhuǎn)子電路開(kāi)路。這一假設(shè)的目轉(zhuǎn)子電路開(kāi)路。這一假設(shè)的目的是為了先排除轉(zhuǎn)子電流對(duì)定的是為了先排除轉(zhuǎn)子電流對(duì)定子的影響，突出定子電路自身子的影響，突出定子電路自身的內(nèi)在規(guī)律。的內(nèi)在規(guī)律。 轉(zhuǎn)子開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于副邊空載的三相變壓器相當(dāng)于副邊空載的三相變壓器，定子繞組對(duì)應(yīng)于原邊繞組，定子繞組對(duì)應(yīng)于原邊繞組，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)應(yīng)于副邊繞組，所轉(zhuǎn)子繞組對(duì)應(yīng)于副邊繞組，所不同的是異步電動(dòng)

40、機(jī)的磁路中不同的是異步電動(dòng)機(jī)的磁路中多了多了氣隙磁路。氣隙磁路。圖圖5-23 異步電動(dòng)機(jī)電磁模型異步電動(dòng)機(jī)電磁模型 電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 1 1）電磁關(guān)系）電磁關(guān)系 定子電路在定子電路在1作用作用下引進(jìn)一電流，因轉(zhuǎn)子下引進(jìn)一電流，因轉(zhuǎn)子無(wú)輸出，此電流的主要無(wú)輸出，此電流的主要作用是在電動(dòng)機(jī)內(nèi)建立作用是在電動(dòng)機(jī)內(nèi)建立磁場(chǎng)，可稱作勵(lì)磁電流磁場(chǎng)，可稱作勵(lì)磁電流0。由。由0建立的磁力線建立的磁力線可分作兩部分，絕大部可分作兩部分，絕大部分磁力線穿過(guò)氣隙、交分磁力線穿過(guò)氣隙、交鏈到轉(zhuǎn)子電路然后回到鏈到轉(zhuǎn)子電路然后回

41、到定子邊自行閉合，這是定子邊自行閉合，這是主磁通主磁通m0，也稱為也稱為互互感磁通感磁通。 圖圖5-24主磁通與漏磁通示意圖主磁通與漏磁通示意圖主磁通是一個(gè)主磁通是一個(gè)恒幅、恒速，恒幅、恒速，在空間作正弦在空間作正弦分布的基波旋分布的基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。另一小部分磁力線則僅與定子繞組本身交鏈，稱為另一小部分磁力線則僅與定子繞組本身交鏈，稱為漏磁通漏磁通 s1。漏磁通在電機(jī)中遠(yuǎn)比變壓器中復(fù)雜。漏磁通在電機(jī)中遠(yuǎn)比變壓器中復(fù)雜。漏磁通包括：槽漏磁通、端部漏磁通和諧波漏磁通。漏磁通包括：槽漏磁通、端部漏磁通和諧波漏磁通。諧波漏磁通是由定子三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的高次諧波諧波漏磁通是由定子三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的

42、高次諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的，嚴(yán)格說(shuō)，他是通過(guò)氣隙與轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的，嚴(yán)格說(shuō)，他是通過(guò)氣隙與轉(zhuǎn)子繞組相鏈繞的磁通，與槽漏磁通和端部漏磁通是有差別相鏈繞的磁通，與槽漏磁通和端部漏磁通是有差別的，為了表明這種差別，諧波漏磁通又稱差別漏磁的，為了表明這種差別，諧波漏磁通又稱差別漏磁通，將諧波磁通歸為漏磁通中是為了計(jì)算上的方便。通，將諧波磁通歸為漏磁通中是為了計(jì)算上的方便。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)3）等效電路）等效電路 畫出轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)異步電動(dòng)機(jī)畫出轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的等效電路如圖所示，這個(gè)電的等效電路如圖所示，這個(gè)電路

43、和變壓器空載狀態(tài)路和變壓器空載狀態(tài)完全一致完全一致，所以異步電機(jī)在轉(zhuǎn)子方電流所以異步電機(jī)在轉(zhuǎn)子方電流為零的工作狀態(tài)，可稱為理想為零的工作狀態(tài)，可稱為理想的空載運(yùn)行狀態(tài)。的空載運(yùn)行狀態(tài)。 轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的等效電路轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的等效電路n2 2）電壓方程式：）電壓方程式：n定子一相電路的電壓方程式為：定子一相電路的電壓方程式為： 1011010110111ZIEXIXIjErIEEUS-轉(zhuǎn)子電路因轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路，電壓方程式為：轉(zhuǎn)子電路因轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路，電壓方程式為：22 EU電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 4

44、 4）相量圖）相量圖電流電流0并不是純粹建立電機(jī)磁場(chǎng)所需并不是純粹建立電機(jī)磁場(chǎng)所需的電流，當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，鐵心的每一處的電流，當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，鐵心的每一處都處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)作用下，鐵心都處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)作用下，鐵心中必然出現(xiàn)中必然出現(xiàn)渦流效應(yīng)和磁滯損耗渦流效應(yīng)和磁滯損耗，渦流，渦流和磁滯損耗合稱為和磁滯損耗合稱為鐵損耗鐵損耗，它消耗了一，它消耗了一部分有功功率使鐵心發(fā)熱。部分有功功率使鐵心發(fā)熱。 在圖在圖5-27的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零轉(zhuǎn)速為零時(shí)時(shí)的相量圖上，清楚地表示了這些電流間的相量圖上，清楚地表示了這些電流間的相位關(guān)系。的相位關(guān)系。 圖圖5-27 轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的相量

45、圖轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的相量圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)2轉(zhuǎn)子繞組短路且轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組短路且轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn) 設(shè)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組閉路，如籠型繞組。在定子繞設(shè)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組閉路，如籠型繞組。在定子繞組接電源的情況下，卡住轉(zhuǎn)子使之轉(zhuǎn)速組接電源的情況下，卡住轉(zhuǎn)子使之轉(zhuǎn)速n=0。這是為了暫。這是為了暫不不計(jì)機(jī)械功率計(jì)機(jī)械功率的變化，而突出定、轉(zhuǎn)子兩個(gè)電路間的相互聯(lián)系的變化，而突出定、轉(zhuǎn)子兩個(gè)電路間的相互聯(lián)系、相互影響的內(nèi)在規(guī)律。、相互影響的內(nèi)在規(guī)律。 在轉(zhuǎn)子短路并在在轉(zhuǎn)子短路并在n=0條件下，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)條件下，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)

46、2和和1具有相同具有相同的頻率的頻率1。在。在2作用下轉(zhuǎn)子出現(xiàn)頻率為作用下轉(zhuǎn)子出現(xiàn)頻率為1的電流的電流2，由，由2產(chǎn)生產(chǎn)生的磁效應(yīng)主要用作于電機(jī)的公共磁路，因?yàn)檗D(zhuǎn)子和定子一樣的磁效應(yīng)主要用作于電機(jī)的公共磁路，因?yàn)檗D(zhuǎn)子和定子一樣是靜止，雙方電流頻率又一樣，相序排列也相同，結(jié)果是雙是靜止，雙方電流頻率又一樣，相序排列也相同，結(jié)果是雙方的磁動(dòng)勢(shì)在氣隙空間方的磁動(dòng)勢(shì)在氣隙空間同速同向同速同向的旋轉(zhuǎn)，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的旋轉(zhuǎn)，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。這表明電流。這表明電流2的出現(xiàn)首先影響了氣隙磁場(chǎng)，然后再影響到的出現(xiàn)首先影響了氣隙磁場(chǎng)，然后再影響到定子方電流定子方電流1，使之改變。，使之改變。電力拖動(dòng)與控制電力

47、拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)1）磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式）磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式 圖圖5-28所示為異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接電源，轉(zhuǎn)子繞組短所示為異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接電源，轉(zhuǎn)子繞組短路且轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的接線。轉(zhuǎn)子短路時(shí)，在路且轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的接線。轉(zhuǎn)子短路時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)在轉(zhuǎn)子三相繞組中產(chǎn)生對(duì)稱的轉(zhuǎn)子電流，從而應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)在轉(zhuǎn)子三相繞組中產(chǎn)生對(duì)稱的轉(zhuǎn)子電流，從而產(chǎn)生合成轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生合成轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2，其幅值為：，其幅值為：極）（安匝 /222232222IpkNFwp定子定子基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅值為：基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅

48、值為： 111122223IpkNFwp圖圖5-28 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子短路且堵轉(zhuǎn)時(shí)的接線圖異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子短路且堵轉(zhuǎn)時(shí)的接線圖氣隙中的合成氣隙中的合成磁動(dòng)勢(shì)為：磁動(dòng)勢(shì)為： 021FF F主磁通主磁通m0由合成磁勢(shì)產(chǎn)生由合成磁勢(shì)產(chǎn)生電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)2 2）電磁關(guān)系）電磁關(guān)系 假定各物理量的規(guī)定正方向如圖假定各物理量的規(guī)定正方向如圖5-29所示，則轉(zhuǎn)子短路所示，則轉(zhuǎn)子短路且且堵轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系為圖時(shí)的電磁關(guān)系為圖5-29所示：所示：1u222FNi111FNi1i1S1Se0F2i2S2Sem1e2e圖圖5

49、-29 電磁關(guān)系示意圖電磁關(guān)系示意圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)3 3）電動(dòng)勢(shì)平衡方程式）電動(dòng)勢(shì)平衡方程式 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)定、轉(zhuǎn)子繞組的電路圖。如圖定、轉(zhuǎn)子繞組的電路圖。如圖5-30，從圖中可以看出，電動(dòng)機(jī)與變壓器的電磁狀況極為相似，從圖中可以看出，電動(dòng)機(jī)與變壓器的電磁狀況極為相似，參考對(duì)變壓器的分析方法，可以寫出異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)，參考對(duì)變壓器的分析方法，可以寫出異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)勢(shì)或電壓方程式如下：時(shí)電動(dòng)勢(shì)或電壓方程式如下：111111111ZIExI jrIEU-202222

50、0 xIjrIE圖圖5-30 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止并短路時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電路圖異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止并短路時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電路圖電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)（1）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的折算）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的折算根據(jù)折算前后轉(zhuǎn)子根據(jù)折算前后轉(zhuǎn)子功率保持不變功率保持不變?yōu)闂l件，即應(yīng)滿足為條件，即應(yīng)滿足 折算前轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為：折算前轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為： 折算后轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為：折算后轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為： mwkNfE221244. 412111244. 4EEkkNfEemw4 4）轉(zhuǎn)子參數(shù)的折算）轉(zhuǎn)子參數(shù)的折算 和分析變壓器方法相似，為要把定子電壓平衡式、轉(zhuǎn)子和

51、分析變壓器方法相似，為要把定子電壓平衡式、轉(zhuǎn)子電壓平衡式和磁動(dòng)勢(shì)平衡式組合成一等效電路，需要把轉(zhuǎn)子電壓平衡式和磁動(dòng)勢(shì)平衡式組合成一等效電路，需要把轉(zhuǎn)子方面的各物理量歸算到定子方面。在進(jìn)行方面的各物理量歸算到定子方面。在進(jìn)行折算折算時(shí)，需要相應(yīng)時(shí)，需要相應(yīng)的電壓變比、電流變比和阻抗變比。的電壓變比、電流變比和阻抗變比。（2 2）轉(zhuǎn)子電流的折算）轉(zhuǎn)子電流的折算 根據(jù)折算前后根據(jù)折算前后轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)應(yīng)保持不變轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)應(yīng)保持不變?yōu)闂l件，即應(yīng)滿足為條件，即應(yīng)滿足ke異步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)變比。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)（3

52、3）轉(zhuǎn)子阻抗的折算）轉(zhuǎn)子阻抗的折算 根據(jù)折算前后轉(zhuǎn)子上的銅耗保持不變?yōu)闂l件，即應(yīng)滿足根據(jù)折算前后轉(zhuǎn)子上的銅耗保持不變?yōu)闂l件，即應(yīng)滿足22222221rImrIm 由此可求得折算后的轉(zhuǎn)子電阻由此可求得折算后的轉(zhuǎn)子電阻2222211212)(rkkrkNkNmmrieww折算后的轉(zhuǎn)子漏抗折算后的轉(zhuǎn)子漏抗22xkkxie222221119 . 029 . 02IpkNmIpkNmww 由此可求得折算后的轉(zhuǎn)子電流由此可求得折算后的轉(zhuǎn)子電流iwwkIIkNmkNmI221112222ki異步電動(dòng)機(jī)的電流變比。keki異步電動(dòng)機(jī)的阻抗比。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)

53、機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)（4 4）等效電路）等效電路 折算的好處是很明顯的，折算后折算的好處是很明顯的，折算后可以構(gòu)建一等效電路，它與副邊短路可以構(gòu)建一等效電路，它與副邊短路時(shí)的變壓器等效電路完全相同，如圖時(shí)的變壓器等效電路完全相同，如圖所示。由于對(duì)稱關(guān)系，電路僅考慮了所示。由于對(duì)稱關(guān)系，電路僅考慮了一相，故各種計(jì)算量均取每相值。一相，故各種計(jì)算量均取每相值。圖圖5-31 轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的等效電路轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的等效電路 1. 1. 轉(zhuǎn)差率：通常把同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率：通常把同步轉(zhuǎn)速n1和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n二者之間的二者之間的差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為

54、轉(zhuǎn)差率（也叫做轉(zhuǎn)差或滑差），用差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率（也叫做轉(zhuǎn)差或滑差），用s表表示。示。 s是一個(gè)沒(méi)有單位的數(shù)，是一個(gè)沒(méi)有單位的數(shù)，它的大小也能反映電動(dòng)機(jī)它的大小也能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n接接近于同步轉(zhuǎn)速近于同步轉(zhuǎn)速n1，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率s很小，一般很小，一般s=0.010.05。-02122222101111IIIx jsrIEEEjxrIEjxrIEUmm電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)2. 2. 轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

55、子以轉(zhuǎn)速當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路的電恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式為壓方程式為)(2222sssjxrIE 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為212211222244. 444. 4sEkNsfkNfEWWs 3. 3. 定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)及磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)及磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系 下面對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的空間合成磁下面對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的空間合成磁動(dòng)勢(shì)進(jìn)行分析。動(dòng)勢(shì)進(jìn)行分析。（1 1）定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F1 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)后，定子繞組里流過(guò)的電流為當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)后，定子繞組里流過(guò)的電流為I1

56、，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F1 ，其特點(diǎn)在前面已經(jīng)分析過(guò)了。這里仍，其特點(diǎn)在前面已經(jīng)分析過(guò)了。這里仍假設(shè)假設(shè)F1相對(duì)于定子繞組以同步轉(zhuǎn)速相對(duì)于定子繞組以同步轉(zhuǎn)速n1逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。E2是轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)（2 2）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2 幅值幅值 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子電流I2s產(chǎn)生的三產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值為相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值為sWIpkNF222222423p 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向 在前面分

57、析轉(zhuǎn)子繞組短路、轉(zhuǎn)速在前面分析轉(zhuǎn)子繞組短路、轉(zhuǎn)速n=0的情況知道，氣隙旋的情況知道，氣隙旋轉(zhuǎn)磁密轉(zhuǎn)磁密B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流相序?yàn)橄嘈驗(yàn)锳2B2 C2現(xiàn)在情況是，轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，有一定的現(xiàn)在情況是，轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，有一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n，由于是電動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與氣隙旋轉(zhuǎn)密度，由于是電動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與氣隙旋轉(zhuǎn)密度B同方向，僅僅是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速同方向，僅僅是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n小于氣隙旋轉(zhuǎn)磁密小于氣隙旋轉(zhuǎn)磁密B的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速n1。這。這時(shí)，如果站在轉(zhuǎn)子上看氣隙旋轉(zhuǎn)磁密，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為時(shí)，如果站在轉(zhuǎn)子上看氣隙旋轉(zhuǎn)磁密，它

58、相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為（n1 - n），轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉＿@樣，由氣隙旋轉(zhuǎn)磁密，轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。這樣，由氣隙旋轉(zhuǎn)磁密B在轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), ,產(chǎn)生電流的相序仍為產(chǎn)生電流的相序仍為A2B2 C2。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流I2s的頻率為的頻率為2，顯然有轉(zhuǎn)子電流，顯然有轉(zhuǎn)子電流I2s產(chǎn)生的三相合產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2 ，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速用，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速用n2表示，為表示，為pfn2260瞬間位置瞬間位置 當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組哪相電流達(dá)

59、到正最大值時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組哪相電流達(dá)到正最大值時(shí)， F F2 2正好位于該相正好位于該相繞組的軸線上。繞組的軸線上。 （3 3）合成磁動(dòng)勢(shì)：）合成磁動(dòng)勢(shì)： 清楚了定、轉(zhuǎn)子三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)清楚了定、轉(zhuǎn)子三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F1、F2的特點(diǎn)后，現(xiàn)在希望站在定子繞組的角度上看定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁的特點(diǎn)后，現(xiàn)在希望站在定子繞組的角度上看定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)F1與與F2。 幅值：關(guān)于定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)幅值：關(guān)于定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F1、F2的幅值，不因站在定子上的幅值，不因站在定子上看而有什么變化，仍為前面分析的結(jié)果。看而有什么變化，仍為前面分析的結(jié)果。 轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)向：F1、F2二者的轉(zhuǎn)向相對(duì)于定子都為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。二

60、者的轉(zhuǎn)向相對(duì)于定子都為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。電力拖動(dòng)與控制電力拖動(dòng)與控制第五章第五章 三相交流電動(dòng)機(jī)三相交流電動(dòng)機(jī)5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)速：定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F1相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為n1。 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的逆時(shí)針轉(zhuǎn)速為相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的逆時(shí)針轉(zhuǎn)速為n2。由。由于轉(zhuǎn)子本身相對(duì)定子繞組有一逆時(shí)針轉(zhuǎn)速于轉(zhuǎn)子本身相對(duì)定子繞組有一逆時(shí)針轉(zhuǎn)速n，為此站在定子繞，為此站在定子繞組上看轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)組上看轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為n2+ n 。 4. 4. 轉(zhuǎn)子繞組頻率的折算轉(zhuǎn)子繞組頻率的折算（a）是異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行