1、1,一、异步电动机的原理1、物理模型图解释2、异步电动机的工作原理m( 的正整数)相电流通入m相绕组,将在电机内部(气隙中)可以 自动产生一个 以n1为转速的旋转磁场;(动画二极,四极) 转子导体被旋转磁场切割磁力线,将感应电势 e= B l v(方向用右手定则判断);自成闭路的转子导体则感生电流,载流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力 f=B l i (方向用左手定则判断)的作用; 电磁力作用在转子上将产生电磁转矩 T,并驱动转子以转速n旋转,以拖动机械负载。(动画) 根据以上电磁感应原理,异步电动机也叫感应电动机。,13-2 异步电机的三种运行状态,2,3,二、转差,转差率 (即解释了为什么
2、叫异步电机)转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才可能切割磁力线。旋转磁场的转速n1为同步转速;转子的实际转速n简称转子转速。两者在电机运行时有差别,即存在 转差 n = n1-n 转差率: s = (n1-n) / n1 注: s 是异步电机的一个基本变量,在分析异步电动机运行时有着重要的地位。 启动瞬间即堵转时:n = 0, s=1理 想 空 载 时: n = n1, s=0三、异步电机的三种运行状态电动机运行时, s在0 1之间。 转差率一般很小: sN=0.0150.06。发电机运行时,n高于同步转速n1,s1根据转差率可以区分异步电机的属何种运行状态。,4,5,6,7,13.4 异步
3、电动机的磁势平衡方程式,一. 定子绕组的磁势,幅值:,转速:,二. 转子绕组磁势,幅值:,转速:,转子电流的频率 f2= s f1,转子电流产生的旋转磁势的相对于转子的转速:,转子磁势相对于空间的转速为,结论:定、转子磁势在空间相对静止,均以同步速 n1旋转。,三. 磁势平衡方程式,激磁电流Im和激磁磁势Fm(与空载磁势F0近似相等)产生主磁通1所需要的电流称为激磁电流 Im;对应的磁势称为激磁磁势:,8,9,10,11,12,13,14,作异步电动机相量图的思路: 参考相量为,垂直方向为E2(= E1)。 1、已知 及各参数2、画出 3、根据 方程式 (1) (2) (3),四、相量图,类似
4、于绘制变压器相量图的方法,15,16,17,18,13.7 电磁转矩和机械特性,一、电磁转矩,基本公式:,与直流电机类似的公式(即异步电机电磁转矩的物理意义表达式):,式中,19,20,21,22,23,24,25,二、堵转试验又称短路试验,可求取 。堵转时,n = 0,s = 1 ,等效电路中的转子等效电阻 ,相当于变压器短路试验时的等效电路。为避免定子绕组过热,试验应尽快完成。约在0.4UN时,短路电流IK = IN 。此时: 实测得,则 对于一般情况的异步电动机 仍然应满足,26,本 章 小 结 本章 主要介绍了异步电动机的电势平衡、磁势平衡、功率平衡、转矩平衡方程式; 对异步电动机转子进行频率的折算及绕组折算,得出了异步电动机的等效电路、方程式和相量图; 导出了异步电动机的4个电磁转矩表达式,最大转矩及临界转差率和过载能力公式,启动电流和启动转矩公式; 推导出了异步电动机的机械特性和工作特性; 介绍了异步电动机的空载试验及堵转实验的方法。作业:p227 题137,8,9,10,11,12 前已布置过 第二章 结束!,