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1、第十三章感应电机运行原理与特性本讲稿第一页，共三十页2第第1313章章 三相感应电动机的运三相感应电动机的运行原理与特性行原理与特性三相感应电动机的电磁关系（静止、旋转）矢量图、等值电路笼型转子特点参数测试本讲稿第二页，共三十页3本讲稿第三页，共三十页4与变压器对比：与变压器对比：结构：结构：感应电机：分布绕组，有气隙感应电机：分布绕组，有气隙变压器：集中绕组，无气隙变压器：集中绕组，无气隙磁场：磁场：感应电机：空间感应电机：空间正弦分布正弦分布、圆形旋、圆形旋转磁势转磁势变压器：变压器：脉振磁势脉振磁势磁通磁通：正弦交变（：正弦交变（相同相同）定子定子m1m1相，转子相，转子m2m2相相基波
2、圆形旋转磁场基波圆形旋转磁场分析思路？先静止分析思路？先静止、后旋转、后旋转主磁场匝链两套绕组主磁场匝链两套绕组本讲稿第四页，共三十页513.1.113.1.1转子静止绕组开路转子静止绕组开路规定正方向规定正方向一、转子静止绕组开路电磁分析一、转子静止绕组开路电磁分析磁滞损耗磁滞损耗引起引起最大电最大电流流13-1 感应电机运行原理感应电机运行原理本讲稿第五页，共三十页6二、二、转子绕组开路时的电压平衡关系转子绕组开路时的电压平衡关系 空载电流空载电流I0是额定是额定电流的电流的3050%电势变电势变比比本讲稿第六页，共三十页7三、转子静止绕组开路三、转子静止绕组开路时的时空矢量图时的时空矢量
3、图对比！对比！本讲稿第七页，共三十页8一一.磁势平衡式磁势平衡式？13.1.2、转子静止绕组闭路、转子静止绕组闭路 人为堵住转子使之人为堵住转子使之静止不转静止不转 s=1，起动瞬间，起动瞬间1 1、电磁过程、电磁过程本讲稿第八页，共三十页9F F2 2相对于转子的转速：相对于转子的转速：必定：必定：转子静止时：转子静止时：转子磁势的转速：转子磁势的转速：转子磁势的转向：与定子转子磁势的转向：与定子磁势的转向相同磁势的转向相同 两个磁势波在空间相对两个磁势波在空间相对静止！静止！磁势平衡式磁势平衡式定子磁势：定子磁势：转子磁势：转子磁势：本讲稿第九页，共三十页10转子绕组电路的阻抗角转子绕组电
4、路的阻抗角2 2落后落后 因为开路和闭路条件下的电势因为开路和闭路条件下的电势E E1 1、主磁通、主磁通 m m基本不变基本不变,F,F0 0基本不变！基本不变！结论与转子位置结论与转子位置无关！无关！与与 相对静止相对静止磁势平衡式磁势平衡式与与 相对静止相对静止!本讲稿第十页，共三十页112 2、电流平衡式：、电流平衡式：电流变比：3 3、时间空间矢量图、时间空间矢量图ax轴线与轴线与AX轴线重合轴线重合，I2与与F2重合重合本讲稿第十一页，共三十页12二、转子各量折合到定子边二、转子各量折合到定子边目的目的：把定子边和转子边的电路合并到一起。：把定子边和转子边的电路合并到一起。方法方法
5、：把转子边折合到定子边：用一个假想的新的虚拟：把转子边折合到定子边：用一个假想的新的虚拟转子代替原来的旧转子。转子代替原来的旧转子。虚拟转子的每相绕组的有效串联匝数由原来的虚拟转子的每相绕组的有效串联匝数由原来的W2kW2匝匝折合为折合为W1kW1匝匝,相数由原来的相数由原来的m2折合为折合为m1。原则原则：折合前后磁势不变、复功率不变：折合前后磁势不变、复功率不变本讲稿第十二页，共三十页131)、电势的折合：、电势的折合：2)、电流的折合：、电流的折合：复功率：复功率：3)3)、阻抗的折合：、阻抗的折合：转子电阻转子电阻:转子漏抗转子漏抗:转子外接电阻转子外接电阻:磁势不磁势不变！变！实部、
6、虚部实部、虚部不变！不变！本讲稿第十三页，共三十页14转子外接电阻两端电压转子外接电阻两端电压:平衡式：平衡式：笼型U2=0!本讲稿第十四页，共三十页15三、矢量图和三、矢量图和T T形等值电路形等值电路矢量图矢量图:T T形等值电路形等值电路:本讲稿第十五页，共三十页16四、感应调压器原理四、感应调压器原理本讲稿第十六页，共三十页1713.1.3 转子转动时的分析转子转动时的分析？本讲稿第十七页，共三十页1813.1.3 转子转动时的分析转子转动时的分析本讲稿第十八页，共三十页19 转向、转速转向、转速 B B相对转子的转向：相对转子的转向：转子电势频率：转子电势频率：转速：转速：同同 n1
7、相对静止相对静止旋转时旋转时转速：转速：n1 n 相对转子转向：相对转子转向：同同 n1转速：转速：相对定子转向：相对定子转向：同同 n1一、转子转动时磁势平衡关系一、转子转动时磁势平衡关系本讲稿第十九页，共三十页20静止静止转动转动频率电势漏抗电流2 2电阻二、转子转动时各量分析本讲稿第二十页，共三十页21静止静止转动转动频率电势漏抗电流2 2电阻三、转子频率变换电流不变电流不变2 2不变不变(转动转动)静止静止机械功率机械功率等效电阻等效电阻！本讲稿第二十一页，共三十页22四、折合后的感应电动机分析四、折合后的感应电动机分析频率电势漏抗电流2 2电阻频率折合频率折合:转动转动转子变为静止转
8、转子变为静止转子子绕组折合绕组折合:转子绕组折合到定子绕转子绕组折合到定子绕组组本讲稿第二十二页，共三十页23四、折合后的感应电动机分析四、折合后的感应电动机分析频率电势漏抗电流2 2电阻频率折合频率折合:转动转动转子变为静止转子转子变为静止转子绕组折合绕组折合:转子绕组折合到定子绕转子绕组折合到定子绕组组折合后的平衡关系折合后的平衡关系:本讲稿第二十三页，共三十页24等值电路等值电路:矢量图矢量图:本讲稿第二十四页，共三十页2513.1.4 笼型转子的特点笼型转子的特点本讲稿第二十五页，共三十页26一、笼型转子的相数和极对数一、笼型转子的相数和极对数1、一根导条为一相、一根导条为一相相数为相
9、数为:m2=Z2每相串联匝数每相串联匝数:W2=1/2绕组因数绕组因数:kW2=12、极对数、极对数:13.1.4 笼型转子的特点笼型转子的特点本讲稿第二十六页，共三十页27二、笼型绕组的电阻和漏抗二、笼型绕组的电阻和漏抗1、每相电阻和漏抗、每相电阻和漏抗:r2、x 22、每相电阻和漏抗的折合值：、每相电阻和漏抗的折合值：r2=kekir2，x 2 =kekix 2 3、折合系数：、折合系数：本讲稿第二十七页，共三十页2813.1.5 感应电动机的参数测定感应电动机的参数测定一、空载试验：一、空载试验：铁损耗铁损耗pFe近似与近似与U02成正比成正比机械损耗机械损耗pm近似不变近似不变本讲稿第二十八页，共三十页29二、短路试验：二、短路试验：本讲稿第二十九页，共三十页30小小 结结作业：p112，13、14、15、16分析分析 感应电机转子感应电机转子实际实际磁势（转速、转向）磁势（转速、转向）基本平衡方程式基本平衡方程式等值电路等值电路 磁势电势矢量图磁势电势矢量图电势（频率、有效值）电势（频率、有效值）电流（频率、有效值）电流（频率、有效值）电阻电阻电抗电抗折折算算值值折算方法折算方法 异步电机参数测试方法异步电机参数测试方法转子静止开路转子静止开路静止静止闭环闭环转子转动转子转动本讲稿第三十页，共三十页