感应电机.ppt

感应电机
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感应电机的结构和运行状态

感应电机分为定子和转子部分。
感应电机外形图
感应电机结构图
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定子stator：固定部分
转子电流 ：电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。
④额定频率 ：我国电网频率50Hz。
⑸额定转速 ：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。
⑹额定效率 。
⑺额定功率因数 。
三相异步电动机额定值之间的关系：
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三相感应电动机的磁势和磁场
感应电动机工作时，首先定子绕组接电源，产生旋转磁场通过气隙传递到转子绕组，使转子绕组产生磁势，从而实现能量转换。变压器工作时，也是一次绕组电流产生磁场通过铁心传递到二次绕组，使二次绕组产生磁势，实现能量传递。●即感应电动机的电磁过程和变压器的电磁过程一样。●感应电动机的定子绕组对应变压器的一次绕组，转子绕组对应变压器的二次绕组。●变压器的分析方法完全适用于感应电动机。磁场按空载和负载两种情况分析。
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三相感应电动机的磁势和磁场

异步电动机定子绕组接三相电源，有三相电流流过，主要产生基波旋转磁势，同步转速 ；
空载时， ， 认为 ，定子电流 就是空载电流即激磁电流 ，定子基波磁势基本上就是激磁磁势。
电机磁场存在
主磁通和定子漏磁通，如图；
主磁通 ：基波磁势产生的同时交链定、转子绕组的磁通。在定、转子绕组感应电势：
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三相感应电动机的磁势和磁场
漏磁通 ：主磁通之外的磁通，分为①槽漏磁②端部漏磁③谐波漏磁；如图。
其中谐波漏磁是由定子绕组的空载电流产生的高次谐波磁势产生的磁通。
漏磁通在定子绕组感应漏抗电势：
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三相感应电动机的磁势和磁场

感应电动机带负载运行时，转速为 ，定子电流从空载时的 变为 增大。由于 和 同方向，这时转子绕组相对定子旋转磁场的速度为 切割磁场，如图，转子绕组感应电势和电流的频率
（解释： ， 定子感应电势的
频率 ， 为定子相对磁场的转速。），转子电流产生的旋转磁势 相对转子的转速：
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三相感应电动机的磁势和磁场
定子电流相序确定的旋转磁场切割转子绕组，使转子电势及电流的相序和定子电流的相序相同。故转子旋转磁势 的转向和 相同， 相对定子的转速为
即感应电机不论运行什么状态，转子磁势 和定子磁势
在空间上转速、转向都相同，相对静止。气隙中的合成磁势（激磁） 和 同转速、同转向。
∵
且 、 和 在空间上的相位差就
等于 、 和 在时间上的相位差。
即
电流变比
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三相感应电动机的电压方程和等效电路

定子电压方程：和变压器类似，电动机定子每相电压方程：
分别为定
子每相的电阻和漏抗；
转子电压方程：
转子的电势及电流的频率为 ，下标用s表示；
是由于转子绕组为短接。
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三相感应电动机的电压方程和等效电路
电动机的电磁关系：
将电压方程转为用定、转子耦合电路表示，如图：
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三相感应电动机的电压方程和等效电路

由于定、转子频率不同，无法将定、转子电路统一在同一个电路中。为此，将转子频率 变换为定子频率 --频率归算；再进行绕组归算得到等效电路。
频率归算：
由转子电压方程
且
得：
转子物理量下标只用2表示的，表示转子的频率等于定