电机学课堂讲义第四部分异步电机10h 上海交通大学电气工程系EE SJTU (3)主磁通、主磁链和感应电势幅值 气隙磁场基波磁密半波对应的磁通量为主磁通最大值。主磁通幅值与基波气隙磁密幅值的关系是 Φm=是B tler 与定子一相绕组匝链的主磁通称为定子主磁链，它等于定子每相等效串联匝数与主磁通幅值乘积 Ψ，=WkΦm 定子主磁链在定子一相绕组中感应电势，感应电势的幅值等于主磁链和定子电角频率乘积 Em=oW1kΦm 类似地，与转子一相绕组匝链的主磁通称为转子主磁链，它等于转子每相等效串联匝数与主磁通幅 值乘积 Ψ，=W2k2Φm 转子主磁链在转子一相绕组中感应电势，感应电势的幅值等于主磁链和转子电角频率乘积 Em=w2W2k2Φn=sw,W2kn2Φm 设异步电机的铁心为不饱和，且气隙均匀，则主磁场磁通密度的大小与气隙合成磁势呈正比 B=F=四41 8g8y2π2p 其中，I是合成磁势所需的定子电流幅值，称为激磁电流幅值。 定义气隙合成基波磁场在定子一相绕组中的感应电势幅值与产生该磁场的激磁电流幅值之比为定子 绕组的激磁电抗 Xm=- 8mp uot (Wik 2 82p 激磁电抗与磁路的饱和程度有关，因为等效气隙长度随磁路饱和程度增加而增大。 异步电机计及铁心损耗时，气隙磁势超前气隙磁密一个铁耗角，而气隙磁密与主磁通空间位置一 致，这样气隙磁势对应的等效定予电流存在两个分量：激磁电流无功分量，损耗电流有功分量。定 子电流除了这两个分量还有与转子磁势相平衡的负载电流分量。 2、异步电机稳态平衡关系 异步电机稳态运行时，电枢绕组的电势、气隙磁势、机电能量转换中的功率和转矩都必须保持平 衡，这些平衡关系构成了异步电机的基本方程组，是获得异步电机时空统一等效电路的基础。 A、电势平衡关系 定子和转子电压方程用时空矢量表示为 U,-RI.-EE.s U,R,I,-Ero-Ero 定转子漏电势相位滞后于产生漏电势的磁场90电角，而漏磁场与产生漏磁场的电流呈正比，因此用 漏电抗和电流表示的定转子漏电势为 Eo=-iXsoI, E。=-jsXroI, 其中，X。和X,是频率为定子电源频率时的漏电抗，s为转差率。 气隙磁通对定转子绕组来说，幅值相同，频率不同，仍然用同一符号表示，因此感应电势分别为 E6=-jN2fWk④ma 4电机学课堂讲义 第四部分 异步电机 10h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 4 （3）主磁通、主磁链和感应电势幅值 气隙磁场基波磁密半波对应的磁通量为主磁通最大值。主磁通幅值与基波气隙磁密幅值的关系是 ! "m = 2 # Bm$lef 与定子一相绕组匝链的主磁通称为定子主磁链，它等于定子每相等效串联匝数与主磁通幅值乘积 ! "s = W1kw1 #m 定子主磁链在定子一相绕组中感应电势，感应电势的幅值等于主磁链和定子电角频率乘积 ! Esm ="1 W1kw1 #m 类似地，与转子一相绕组匝链的主磁通称为转子主磁链，它等于转子每相等效串联匝数与主磁通幅 值乘积 ! "r = W2kw2#m 转子主磁链在转子一相绕组中感应电势，感应电势的幅值等于主磁链和转子电角频率乘积 ! Erm ="2 W2kw2#m = s"1 W2kw2#m 设异步电机的铁心为不饱和，且气隙均匀，则主磁场磁通密度的大小与气隙合成磁势呈正比 ! Bm = µ0 gef Fm = µ0 gef m 2 4 " W1kw1 2p Iµ 其中，Iµ是合成磁势所需的定子电流幅值，称为激磁电流幅值。 定义气隙合成基波磁场在定子一相绕组中的感应电势幅值与产生该磁场的激磁电流幅值之比为定子 绕组的激磁电抗 ! Xm = Esm Iµ ="1 8mp #2 µ0$lef gef W1kw1 2p % & ' ( ) * 2 激磁电抗与磁路的饱和程度有关，因为等效气隙长度随磁路饱和程度增加而增大。 异步电机计及铁心损耗时，气隙磁势超前气隙磁密一个铁耗角，而气隙磁密与主磁通空间位置一 致，这样气隙磁势对应的等效定子电流存在两个分量：激磁电流无功分量，损耗电流有功分量。定 子电流除了这两个分量还有与转子磁势相平衡的负载电流分量。 2、异步电机稳态平衡关系 异步电机稳态运行时，电枢绕组的电势、气隙磁势、机电能量转换中的功率和转矩都必须保持平 衡，这些平衡关系构成了异步电机的基本方程组，是获得异步电机时空统一等效电路的基础。 A、电势平衡关系 定子和转子电压方程用时空矢量表示为 ! Us = Rs Is " Es# " Es$ ! Ur = RrIr " Er# " Er$ 定转子漏电势相位滞后于产生漏电势的磁场900 电角，而漏磁场与产生漏磁场的电流呈正比，因此用 漏电抗和电流表示的定转子漏电势为 ! Es" = # jXs" Is ! Er" = # jsXr" Ir 其中，Xsσ和Xrσ是频率为定子电源频率时的漏电抗，s为转差率。 气隙磁通对定转子绕组来说，幅值相同，频率不同，仍然用同一符号表示，因此感应电势分别为 ! Es" = # j 2$f1 W1kw1 %m