《电机学》课程教学资源（PPT课件，电机与拖动）第4章 异步电机（下）

第4章异步电机41三相异步电动机的基本结构与工作原理4.2三相交流电机的绕组4.3三相交流绕组的磁动势4.4三相交流绕组的感应电动势4.5三相异步电动机的等效电路4.6三相异步电动机的功率和转矩4.7三相异步电动机的工作特性和参数测定4.8单相异步电动机*4.9三相异步发电机

电机与拖动 1 第4章 异步电机 4.1 三相异步电动机的基本结构与工作原理 4.2 三相交流电机的绕组 4.4 三相交流绕组的感应电动势 4.5 三相异步电动机的等效电路 4.6 三相异步电动机的功率和转矩 4.7 三相异步电动机的工作特性和参数测定 4.8 单相异步电动机 *4.9 三相异步发电机 4.3 三相交流绕组的磁动势

第4章异步电机4.5三相异步电动机的等效电路一、转子磁动势和电动势1.转子感应电动势和电流的频率fp(ni - n)pnin-n=sfi（转差频率f2=6060ni2.转子磁动势F,的转速(1)F,相对于转子的转速60f2- 660 sfi= sni = Ann2pp(2）F,相对于定子的转速nz+n=n+n=(ni- n) + n=ni

第4章 异步电机 4.5 三相异步电动机的等效电路 一、转子磁动势和电动势 f2= p(n1－n) 60 = sf1 = (转差频率) p n1 60 n1－n n1 1. 转子感应电动势和电流的频率 f 2 2. 转子磁动势 F2 的转速 (1) F2 相对于转子的转速 n2 = p 60 f2 = 60 sf1 p = sn1 = n (2) F2 相对于定子的转速 n2＋n = n＋n = (n1－n ) ＋n = n1

第4章异步电机结论：转子旋转磁动势与定子旋转磁动势在空间是沿同一方向以同一速度旋转的，二者组成了统一的合成旋转磁动势，共同产生气隙旋转磁场

第4章 异步电机 结论： 转子旋转磁动势与定子旋转磁动势在空间是 沿同一方向以同一速度旋转的，二者组成了 统一的合成旋转磁动势，共同产生气隙旋转 磁场

第4异步电机3.定、转子感应电动势的大小UEi = 4.44fikwiNiΦmOE2s=4.44 fzkw2NzΦmGNGSCOlU2= 4.44 sfikw2N2@m2NSE, = - j4.44 fikw1NiΦ,E2s = - j4.44 f2 kw2N2@m定子绕组感应电动势的频率：pni（与交流电源同频率）fi=60当转子静止时：E2 =4.44f kwNzΦ(s=1 f2=fi)因此E2s= sE

第4章 异步电机 N S U1 U23 U4 U2 N N S S E1 = 4.44 f 1kw1N1m E2s = 4.44 f2 kw2N2m = 4.44 sf 1 kw2N2m 定子绕组感应电动势的频率： 3. 定、转子感应电动势的大小 f1 = pn1 60 (与交流电源同频率) 当转子静止时： E2 = 4.44f1kw2N2 m ( s = 1，f2 = f1 ) 因此 E2s = sE2 E1 =－j4.44 f 1kw1N1Φm E2s = －j4.44 f2 kw2N2m

第4章异步电机频率折算二、定、转子绕组的电压方程1.定子电路的电压方程（每相）U, = - E, +(R, +jXia)i= - Ef + Z,ii※ RI、Xi。——定子一相绕组的电阻和漏电抗。E, = - (Rm + jXm) in= - Zmim-※ Rm、Xm、Zm一 定子一相绕组的励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗i =im+in※Im、IL——定子相电流的励磁分量和负载分量

第4章 异步电机 二、定、转子绕组的电压方程——频率折算 U1 =－E1＋(R1＋jX1 )I1 1. 定子电路的电压方程（每相） ※ R1、X1—— 定子一相绕组的电阻和漏电抗。 =－E1＋ Z1 I1 E1 =－(Rm＋jXm)Im I1 = Im＋I1L =－ Zm Im ※ Rm、Xm、Zm—— 定子一相绕组的励磁电阻、 励磁电抗、励磁阻抗。 ※ Im、I1L —— 定子相电流的励磁分量和负载分量

第4异步电机2.转子电路的电压方程（每相）E2s =(R2 + jX2os) i2sX20s = 2元 f2L2。 = 2元s fiL2。= sX2X转子绕组的相电阻；R2L20转子相绕组的漏电感：转子静止时的漏电抗X2g=2元fiL2g频率折算：E,-(P+jxo),转子相电流：E2E2si2zs= R, + jX2osR2+jX20

第4章 异步电机 2. 转子电路的电压方程（每相） X2s = 2 f2L2 = 2s f1L2 = sX2 ※ R2—— 转子绕组的相电阻； L2—— 转子相绕组的漏电感； X2 = 2 f1L2—— 转子静止时的漏电抗。 E2s = (R2＋jX2s )I2s 频率折算： 转子相电流： E2 = ( ＋jX2 )I2 R2 s = = I2 E2 ＋jX2 R2 s I2s= E2s R2＋jX2s

第4章异步电机频率折算的含义：用一个电阻为R，/s的静止等效转子代替电阻为R,的实际旋转的转子，而等效转子的F,不变。频率折算的意义：旋转的转子被等效的静止的转子所代替，1定、转子绕组即具有相同的频率；定、转子的感应电动势之比等于其有效匝数之2比: kw/N,/ (kwN2) :可以把异步电动机看成是一个具有空气隙直二3次绕组有可变电阻R/s的变压器

第4章 异步电机 频率折算的含义： 用一个电阻为 R2 /s 的静止等效转子代替电阻为 R2 的实际旋转的转子，而等效转子的 F2 不变。 频率折算的意义： ① 旋转的转子被等效的静止的转子所代替， 定、转子绕组即具有相同的频率； ② 定、转子的感应电动势之比等于其有效匝数之 比: kw1N1 / (kw2N2 ) ； ③ 可以把异步电动机看成是一个具有空气隙且二 次绕组有可变电阻 R2 /s 的变压器

第4章异步电机频率折算前后的等效电路iR12sR,jX2asjXiaUEJ2JikwNkwN2mim2.iR,/sjX2oRjXioCUEEfiJikwiNmikw2N2m20

第4章 异步电机 频率折算前后的等效电路 R1 jX1 jX2s R2 f1 f2 m1、kw1N1 m2、kw2N2 R1 jX1 jX2 R2 /s f1 f1 m1、kw1N1 m2、kw2N2 I1 U1 I2s E1 E2s I1 U1 I2 E1 E2

第4章异步电机三、绕组折算·用一个相数和有效匝数与定子绕组相同的转子绕组去等效代替实际的转子绕组等效的原则：保证电磁效应和功率关系不变1.电动势的折算折算前：Ez=4.44fikwNzΦm折算后：E=Ei=4.44fikwiNiΦm定、转子的电动势之比：EEikwiNike=E,=E2kw2N2E2= Ei= k.E2

第4章 异步电机 三、绕组折算 用一个相数和有效匝数与定子绕组相同的转子 绕组去等效代替实际的转子绕组。 等效的原则：保证电磁效应和功率关系不变。 1. 电动势的折算 折算前： E2 = 4.44 f1 kw2N2Φm 折算后： 定、转子的电动势之比： = kw1N1 kw2N2 E1 E2 = E2 = E1 = 4.44 f  1 kw1N1m E2 = E1 = keE2  E2 E2 ke = 

第4异步电机2.电流的折算0.9 mzkw2N2 12折算前：F,2p0.9 m,kwiN I2折算后：= F2F22p0.9 m,kw1N,/20.9 m2kw2N2122p2p121m,kwiNi电流比：kimkw2N2三

第4章 异步电机 2. 电流的折算 折算前： 折算后： F2 = 0.9 m2kw2N2 I2 2p = F2 电流比： = m1kw1N1 m2kw2N2 F2 = 0.9 m1kw1N1 I2 2p   I2 I2 ki =  I2 ki I 2 = 0.9 m2kw2N2 I2 2p = 0.9 m1kw1N1 I2 2p 