电机学复习课件.pptx

1、1-1电机学复习电机学复习(fx)提要提要命题原则：命题原则：（1）重点考察基本概念和基本理论(lln)（2）考察分析问题能力和相关计算（3）定性问题和定量问题并重试题形式：试题形式：（1）选择、填空（2）问答（3）计算共七十一页1-2电机学复习电机学复习(fx)提要提要基本结构类型电磁关系运行原理运行特性暂态过程与不对称特殊问题重点重点1）电动势平衡关系2）磁动势平衡关系3）功率(gngl)关系4）转矩关系与电磁转矩共七十一页1-332022年年11月月1日日11时时28分分应黎明应黎明(lmng)电机电机(dinj)的分析方法的分析方法(1)分析步骤分析步骤 电机内部物理情况的分析。这一步

2、主要是分析空载和负载运行时电机内部的磁动势和磁场，建立物理模型。列出电机的运动方程(物理模型变为数学模型)。利用电磁感应定律和电磁力定律，即可求出电磁转矩电磁转矩；利用电路基本定律，可列出各个绕组的电动势方程式电动势方程式以及电机的磁动势方程式磁动势方程式、转矩方程式转矩方程式和功率方程式功率方程式。求电机的运行特性和性能。求电机的运行特性和性能。列出运动方程后，求解这些方程，即可确定电机的运行特性和一些主要的技术数据。共七十一页1-442022年年11月月1日日11时时28分分应黎明应黎明(lmng)电机电机(dinj)的分析方法的分析方法（2）分析方法）分析方法 不计磁路饱和时，用叠加原理

3、分析电机内的各个磁场和气隙合成磁场以及与磁场一一对应的感应电动势。考虑饱和时，常把主磁通和漏磁通分开处理，主磁通用合成磁动势和主磁路的磁化曲线确定，漏磁通则以等效漏抗压降方式处理，在列写电动势平衡方程式时考虑。在解决交流电机中由于定、转子绕组匝数不等、相数不等、频率不等而引起的困难时，常采用参数和频率折算方法进行等效处理。共七十一页1-552022年年11月月1日日11时时28分分应黎明应黎明(lmng)各种电机都有对应的等效电路等效电路分析模型，一般电机的稳态分析均可归结为等效电路的求解，交流电机还要应用相量图相量图分析方法。交流电机的不对称运行要运用双旋转(即正、负序)磁场理论和对称对称分

4、量法分量法。在研究凸极电机时，常用双反应理论双反应理论。电机的动态分析用状态方程方法动态分析用状态方程方法。为解决交流电机电感系数时变和转子结构不对称(凸极同步电机)所导致的分析困难(kn nn)，常采用坐标变换法进行化简。电机的分析方法电机的分析方法共七十一页1-6电机学复习电机学复习(fx)提要提要第一章 导论第三章 变压器第四章 交流电机绕组的基本(jbn)理论第五章 异步电机共七十一页1-71 导论中要掌握导论中要掌握(zhngw)的问题的问题22mmNLNR1.3.1 全电流定律（应用）全电流定律（应用）1.3.2 电磁感应定律电磁感应定律 自感和互感，电感系数自感和互感，电感系数(

5、xsh)、互感系数、互感系数(xsh)，电抗，电抗12121212N NMN NR1.4 铁磁材料的特性铁磁材料的特性磁路饱和问题，与电抗大小关系磁路饱和问题，与电抗大小关系铁芯损耗问题铁芯损耗问题共七十一页1-83.2 变压器的运行变压器的运行(ynxng)原理与特性原理与特性基本要求：1.变压器的基本工作原理，熟练应用(yngyng)感应电势公式2.变压器绕组的折算条件、折算方法3.分析变压器的基本方法变压器的基本方程式、等值电路和相量图4.变压器等值电路参数的测定方法5.变压器的运行性能指标及其计算共七十一页1-93.2 变压器的运行变压器的运行(ynxng)原理与特性原理与特性（1）变

6、压器的磁动势和磁通）变压器的磁动势和磁通磁通分为_和_。主磁通的性质和作用：主磁通沿铁心闭合，其磁路是一种非线性磁路，m与I0 呈非线性关系，主磁通在一、二次绕组中分别感应电势E1和E2，将电磁功率从一次绕组传递(chund)到二次绕组，起_的作用。漏磁通的性质和作用：漏磁通主要沿非铁磁性材料闭合，其磁路是一种线性磁路，1（2）与I1（I2）呈线性关系，漏磁通只起_的作用，不直接参与从一次绕组到二次绕组的能量传递。主磁通主磁通 漏磁通漏磁通传递能量传递能量产生漏电抗压降产生漏电抗压降共七十一页1-10一次绕组(roz)感应电动势mfNjE1144.4二次绕组(roz)感应电动势mfNjE224

7、4.4 变压器的变比：变压器的变比：2121NNEEk（2 2）主磁通感应电动势和励磁电流）主磁通感应电动势和励磁电流励磁电流：在铁心饱和时，为了得到正弦波的主磁通，励磁电流应为_。尖顶波的励磁电流可以分解为基波和3、5、7一系列奇次谐波。考虑铁耗的影响后，励磁电流将超前主磁通一个铁耗角。尖顶波尖顶波共七十一页1-11（3 3）变压器绕组）变压器绕组(roz)(roz)的折算的折算22EkEkII22222ZkZ LLZkZ2折算前后折算前后(qinhu)电磁关系不变（二次绕电磁关系不变（二次绕组的磁动势不变）组的磁动势不变）为什么要折算？为什么要折算？折算方法：折算原则：共七十一页1-12（

8、4 4）变压器的基本）变压器的基本(jbn)(jbn)方程式、等效电路、相量图方程式、等效电路、相量图 1)基本方程式基本方程式(如何如何(rh)得到？得到？)12EkE11111()UEI RjX 折算前22222()UEIRjX 212m1NIIIN&1()mmmEIRjX 222UI Z折算后12EE11111()UEI RjX 22222()UEIRjX 12mIII&1()mmmEIRjX 222UI Z 共七十一页1-13等效电路212mmXfN1U1R1X2R2XmRmX2U1I2ImI参数问题：励磁电阻Rm是表征铁耗的等效电阻。励磁电抗Xm反映了主磁通对电路的电磁(dinc)效

9、应，是与_对应的电抗。Rm,Xm和磁通（电压）的关系和磁通（电压）的关系22211122022122Femmmmmpkrk NIN共七十一页1-14等效电路21112XfN1U1R1X2R2XmRmX2U1I2ImI参数问题：漏电(lu din)抗X1 反映了一次绕组漏磁通对电路的电磁效应，是同_相对应的电抗。漏电抗X2 反映了二次绕组漏磁通对电路的电磁效应，是同_相对应的电抗。1&1I&1X1E&共七十一页1-15（4 4）变压器的基本）变压器的基本(jbn)(jbn)方程式、等效电路、相量方程式、等效电路、相量图图简化(jinhu)等效电路1U1R1X2R2XmRmX1UkRkX1I2U共

10、七十一页1-16（5 5）变压器的参数）变压器的参数(cnsh)(cnsh)测定测定 变压器的空载变压器的空载(kn zi)试验试验10NmUZI励磁阻抗020mPRI励磁电阻22mmmXZR励磁电抗120NUkU变比1U1R1XmrmX1E共七十一页1-17（5 5）变压器的参数）变压器的参数(cnsh)(cnsh)测定测定变压器的短路(dunl)试验kkkUZI短路阻抗2kkkPRI短路电阻22kkkXZR短路电抗12121212kkRRRXXX对对T T型等效电路：型等效电路：kUkRkXkI共七十一页1-18（6 6）变压器的运行）变压器的运行(ynxng)(ynxng)性能性能1）变

11、压器的电压(diny)调整率U222100%NNUUUU计算公式：22(cossin)kkURX影响变压器电压调整率U的因素有：_、_和_。负载的大小负载的大小kkR X短路阻抗参数、负载的性质负载的性质共七十一页1-192）变压器的损耗(snho)和效率变压器的损耗有铁耗和铜耗。变压器的损耗有铁耗和铜耗。铁耗不随负载的大小而改变，也称为不变损耗，铁耗不随负载的大小而改变，也称为不变损耗，0Pepp22CupI铜耗随负载的大小而改变，也称为可变损耗，2CukNpp变压器额定负载时的铜耗（即额定短路功率）为pkN，则任意负载时的铜耗为 。变压器的效率变压器的效率(xio l)计算公式：计算公式：

12、202201coskNNkNPpSpp 共七十一页1-202）变压器的损耗(snho)和效率202201coskNNkNPpSpp 变压器产生变压器产生(chnshng)最大效率的条最大效率的条件：件：20mkNPP或或0mkNPP即当即当 时，变压器的效率最高。时，变压器的效率最高。Fecupp影响变压器效率的因素有：_、_和_。负载的大小负载的大小负载的性质负载的性质变压器本身的损耗变压器本身的损耗p0、pkN共七十一页1-213.3 三相三相(sn xin)变压器变压器基本(jbn)要求：（1）三相变压器组和三铁心式变压器磁路的特点（2）三相变压器的联结组标号，能利用电动势相量图判定联结

13、组标号（3）三相变压器空载电动势的波形（3）变压器理想并联运行的条件（4）变压器并联运行时负载分配的计算方法共七十一页1-223.3 三相三相(sn xin)变压器变压器（1 1）三相变压器的磁路系统）三相变压器的磁路系统独立磁路系统：三相变压器组相关磁路系统：三铁心柱式变压器（2 2）三相变压器的联结组）三相变压器的联结组三相变压器的联结组标号表示高、低压侧对应_之间的相位(xingwi)关系。已知三相变压器的绕组接线图确定其联结组标号；已知三相变压器的联结组标号画绕组接线图线电势线电势共七十一页1-231）高、低压绕组的相电动势从首端）高、低压绕组的相电动势从首端(shu dun)指向末端

14、，线电动势从指向末端，线电动势从A指向指向B 2）相量图中）相量图中A、B、C与与a、b、c的排列顺序必须同为的排列顺序必须同为顺时针顺时针排列，即原、排列，即原、二次侧同为正相序。二次侧同为正相序。3）同一铁心柱上的绕组（在连接图中为上下对应的绕组），首端为同极性同一铁心柱上的绕组（在连接图中为上下对应的绕组），首端为同极性时相电动势相位相同，首端为异极性时相电动势相位相反；时相电动势相位相同，首端为异极性时相电动势相位相反；4）二次侧的标记）二次侧的标记a,b,c顺移一位置，其钟点数顺移一位置，其钟点数+4，反向，反向移一位置，其钟点数移一位置，其钟点数 4。5)对于Y,y或D,d连接而言

15、,可的0,2,4,6,8,10六个偶数的联结组号.相对于Y,d或D,y而言,就可的1,3,5,7,9,11六个奇数的联结组号.掌握掌握(zhngw)一些规律：一些规律：共七十一页1-24（3 3）三相）三相(sn xin)(sn xin)变压器空载运行电动势波形变压器空载运行电动势波形l不同的磁路系统和绕组的联结方式对变压器空载电势波形的影响很大。l为了获得正弦波相电势，三相变压器组不应采用Yy联结，否则相电动势畸变(jbin)为尖顶波；小容量三铁心柱式变压器可以采用Yy联结。l当三相变压器采用Dy联结或Yd联结时，或者一次侧采用YN接时，其空载相电势为正弦波或接近正弦波。共七十一页1-25（

16、4 4）变压器的并联）变压器的并联(bnglin)(bnglin)运行运行123*123112233111:KKKNNNZZZSSSS1）变压器理想并联运行的条件各变压器的变压比相等(xingdng)；联结组标号相同；短路阻抗的标幺值相等。且短路电抗与短路电阻之比相等。且短路电抗与短路电阻之比相等。2）并联运行变压器的负载分配共七十一页1-263.5 三相三相(sn xin)变压器的不对称运行变压器的不对称运行（1 1）对称分量法：）对称分量法：把不对称的三相电压、电流分解成正序、负序和零序，分别研究它们的效果，然后迭加起来而得到最后结果。（2 2）三相变压器各相序阻抗）三相变压器各相序阻抗(

17、zkng)(zkng)和等效电路和等效电路关注：零序阻抗及其等效电路零序阻抗及其等效电路(与与连接方式、磁路结构有关)零序电流和谐波电流的性质差异零序电流和谐波电流的性质差异（3 3）三相变压器）三相变压器Y Y，ynyn连接时的单相运行分析连接时的单相运行分析（4 4）中点移动现象）中点移动现象共七十一页1-273.6 变压器的瞬变过程变压器的瞬变过程(guchng)（1）空载合闸时激磁涌流产生的原因与分析方法）空载合闸时激磁涌流产生的原因与分析方法什么时间合闸涌流最大？为什么不用电感电阻回路方法什么时间合闸涌流最大？为什么不用电感电阻回路方法(fngf)分分析析（2）突然短路问题）突然短路

18、问题1)短路电流的计算2)最大短路电流是多少？共七十一页1-283.7 特殊特殊(tsh)用途的变压器用途的变压器（1 1）三绕组变压器）三绕组变压器电磁关系、等效电路、参数测量、组合电抗问题、容量、绕组排列电磁关系、等效电路、参数测量、组合电抗问题、容量、绕组排列问题问题（2 2）自耦变压器）自耦变压器1）电压、电流、容量问题）电压、电流、容量问题2）特点（优点、缺点）特点（优点、缺点）（3 3）电压互感器和电流互感器）电压互感器和电流互感器使用时应该注意的问题，如何提高使用时应该注意的问题，如何提高(t go)测量精度。测量精度。共七十一页1-29第四章（第四章（1）交流交流(jioli)

19、(jioli)电机的绕组和电动势电机的绕组和电动势基本知识：1）交流绕组(roz)的基本概念2）利用电动势星形图分析三相绕组的方法3）三相单层分布绕组和三相双层叠绕组的连接规律4）绕组系数的物理意义，交流绕组基波相电动势的计算共七十一页1-30第四章（第四章（1）交流电机交流电机(dinj)(dinj)的绕组和电动势的绕组和电动势1)对交流绕组的基本要求是力求获得较大的基波电势，尽量减少谐波电势。且保持三相电动势对称，同时还要节约用铜和工艺方便。2)槽导体电势星形图是分析交流绕组的最基本的一种方法，利用(lyng)它划分各相各属槽号，然后按电势相加的原则连接绕组。绕组的基本参数：2Zp极距极距

20、每极每相槽数每极每相槽数2Zqpm槽距角槽距角360pZ每相串联匝数每相串联匝数 12CpqNNa共七十一页1-313）交流绕组(roz)的形式很多，通常小功率交流电机多采用单层绕组(roz)，功率较大的交流电机多采用双层短距绕组(roz)，以削弱高次谐波，改善电动势和磁动势的波形。12cpqNNa 双层叠绕组的特点：双层叠绕组的特点：每个槽内有两个线圈边，线圈数等于槽每个槽内有两个线圈边，线圈数等于槽数；每相有数；每相有2p个线圈组，每个线圈组由个线圈组，每个线圈组由q个线圈串联而成；最个线圈串联而成；最大并联支路数大并联支路数amax=2p；每相串联匝数每相串联匝数 。单层分布绕组的特点：

21、单层分布绕组的特点：每个槽内只有一个线圈边，线圈数等每个槽内只有一个线圈边，线圈数等于槽数的一半；每相有于槽数的一半；每相有p个线圈组，每个线圈组由个线圈组，每个线圈组由q个线圈串个线圈串联而成；最大并联支路数联而成；最大并联支路数amax=p；每相串联匝数每相串联匝数 。1CpqNNa共七十一页1-324）在正弦分布磁场下交流绕组(roz)的相电势为 11114.44NEfN k式中，N1为一相绕组(roz)串联匝数。1N 双层绕组2CpqNaCpqNa单层绕组绕组系数1111sin2sin90sin2Nyqqykk kq共七十一页1-335 5）磁场非正弦分布）磁场非正弦分布(fnb)(f

22、nb)所引起的谐波电动势所引起的谐波电动势p1n1f131333pp31nn313ff31351555pp51nn515ff5151pp1nn1fvf1极对数极距转速频率槽距电角基基 波波3 3次谐波次谐波5 5次谐波次谐波次谐波次谐波高次谐波和基波高次谐波和基波(j b)相关参数的对比相关参数的对比共七十一页1-34v次谐波次谐波(xi b)电动势的计算电动势的计算2NENkf1sin2yvykvv次谐波的短距系数kNv为v次谐波(xi b)的绕组系数,kNv=kyv kqvsin2sin2qvvqkqvv次谐波的分布系数共七十一页1-35削弱电动势中的高次谐波的方法：削弱电动势中的高次谐波

23、的方法：1.使气隙磁场沿电枢表面的分布尽量接近正弦波形。2.用三相对称绕组的联结来消除线电动势中的3次及其倍数次奇次谐波电动势。3.用短距绕组来削弱高次谐波电动势。4.采用分布绕组削弱高次谐波电动势。5.采用斜槽或分数(fnsh)槽绕组削弱齿谐波电动势。削弱齿谐波电动势的方法主要有：削弱齿谐波电动势的方法主要有：用斜槽削弱齿谐波电动势。采用分数槽绕组 共七十一页1-36第四章（第四章（2）交流交流(jioli)(jioli)绕组的磁动势绕组的磁动势基本知识：1）单相绕组基波(j b)磁动势的表达式及其特点2）三相绕组基波合成磁动势的表达式及其特点3）脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势

24、共七十一页1-37交流交流(jioli)(jioli)绕组的磁动势绕组的磁动势（1）单相绕组的基波磁动势）单相绕组的基波磁动势单相绕组中流过余弦交流电流产生的磁动势是脉振磁动势，其磁势轴线在空间固定不动，各点磁势的大小随时间而变化。磁动势波形(b xn)为阶梯波阶梯波，可以分解为基波和一系列谐波之和。单相绕组基波磁动势的表达式11(,)sincosftFt单相绕组的基波磁动势的特点：性质：脉振磁动势波形：正弦波1110.9NN IFkp共七十一页1-38单相绕组单相绕组(roz)磁动势的性质磁动势的性质a)单相绕组产生的磁动势是一脉振磁动势，沿圆周呈阶梯形分布。可以将阶梯形分布的磁动势分解为基

25、波和一系列高次谐波，基波和高次谐波均为脉振波。b)基波磁动势和高次谐波磁动势既是时间的函数，空间某处的磁动势随时间正弦变化，又是空间的函数，基波磁动势和高次谐波磁动势沿空间正弦分布。c)磁动势绕组系数和电动势的相同。d)磁动势基波幅(bf)值的位置在该相绕组的轴线上，高次谐波磁动势也必有一个幅值处在该相绕组的轴线上。共七十一页1-39（）（）三相三相(sn xin)(sn xin)合成磁动势基波合成磁动势基波111.35NNkFIp 对称的三相绕组内通以对称的三相电流时，三相结合成磁动势的基波是一个正弦分布、波幅恒定(hngdng)的旋转磁动势波，其波幅为每相脉振磁动势振幅的3/2倍 若对称的

26、m相绕组通以对称的m相电流，则合成磁动势基波也为圆形旋转磁动势，其幅值为每相脉振势基波幅的m/2倍，即110.45NNkFmIp1113(,)cos()cos()2f tFtFt共七十一页1-40160 fnp 当某相电流达量大值时，合成磁动势波的波幅就与该相绕组(roz)的轴线重合。合成磁动势波的转速(zhun s)，即同步转速(zhun s)为 合成磁动势基波的转向取决于三相电流的相序和三相绕组在空间上的排列。合成磁动势波从电流超前的相绕组轴线转向电流滞后的相绕组轴线；改变三相电流的相序就可以改为旋转磁动势的转向。共七十一页1-411.当 F+和 F-中有一个(y)为零时，合成磁动势为圆形

27、旋转磁动势。2.当 F+F-时，合成磁动势为椭圆形旋转磁动势。3.当 F+F-时，合成磁动势为脉振磁动势。产生产生(chnshng)旋转磁动势的条件：旋转磁动势的条件：1.绕组在空间上有空间相位差绕组在空间上有空间相位差2.电流在时间上有时间相位差电流在时间上有时间相位差(3)脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势共七十一页1-42(4)(4)高次谐波高次谐波(xi b)(xi b)磁动势磁动势1）对称三相绕组合成磁动势中，不存在3次及3倍次谐波合成磁动势。2）5次谐波合成磁动势转速为基波的1/5，转向与基波相反。3）7次谐波合成磁动势转速为基

28、的1/7，转向与基波相同。4）绕组谐波磁动势在绕组自身(zshn)的感应电动势的频率与基波相同。111 111606060vvvvpnp np nvff共七十一页1-43第第5章章 异步电机异步电机（1）三相）三相(sn xin)异步电动机的额定值异步电动机的额定值（1）额定功率PN（2）额定电压UN（3）额定电流）额定电流IN（4）额定频率）额定频率fN （5）额定转速）额定转速(zhun s)nN（6）额定功率因数）额定功率因数cos NNNNNNIUPcos3共七十一页1-44（2）三相异步电机的基本工作）三相异步电机的基本工作(gngzu)原理原理1）基本工作原理2）转差率转差率s表示

29、同步(tngb)速n1和电机转速n之差与同步速的比值，即11nnns由转差率s和同步速n1和可求出电动机转速n，即1(1)ns n额定转速略小于同步转速额定转速略小于同步转速共七十一页1-45（3）异步电机的三种）异步电机的三种(sn zhn)运行状态运行状态发电机状态发电机状态(zhungti)nS0n1010nS0 nn1S0 n1电磁制动状态电磁制动状态电动机状态电动机状态共七十一页1-465.2 三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行(ynxng)原理原理（1）三相三相(sn xin)异步电动机转子旋转时的电磁关系异步电动机转子旋转时的电磁关系2I1mF22E22I R11RI1U1

30、I1F2F1EB1EsE2f1f2转子频率为转子频率为21fsf共七十一页1-47（2）三相）三相(sn xin)异步电动机转子的折算异步电动机转子的折算异步电动机定、转子绕组感应电动势的频率和大小(dxio)均不同，所以在推导三相异步电机的等效电路时，必须要进行_转子频率转子频率_的折算和_转子绕组转子绕组_的折算。共七十一页1-48（2）三相）三相(sn xin)异步电动机转子的折算异步电动机转子的折算1）转子）转子频率的折算频率的折算异步电动机转子频率的折算，就是用一个等效的静止转子来代替实际旋转的转子，使转子绕组的频率与定子绕组的频率相同。折算的原则：折算前后转子的电磁效应不变。折算的

31、条件：（1）折算前后转子磁动势不变；（2）折算前后转子侧的各种功率(gngl)和损耗不变。通过对通过对转子绕组转子绕组频率进行折算，以转差率频率进行折算，以转差率s旋转的转子，可用一静止旋转的转子，可用一静止的等效转子来代替，该等效静止转子的电势为转子不转时的电动的等效转子来代替，该等效静止转子的电势为转子不转时的电动势势 ，漏电抗为转子不转时的电抗，漏电抗为转子不转时的电抗 ，转子回路的电阻变为，转子回路的电阻变为 。（功率问题）（功率问题）2E2XsR2共七十一页1-492）转子）转子(zhun z)绕组的折算绕组的折算异步电动机转子绕组的折算，就是用一套和定子绕组完全相同的等效转子绕组（

32、相数为m1、绕组匝数为N1、绕组系数为kN1）替代实际的转子绕组（相数为m2、绕组匝数为N2、绕组系数为kN2）。转子绕组的折算方法：122EEkEe221IkIi22RkkRie22eiXk k X 22ZkkZie11N122N2im N kkm N k=为异步电动机的电流变比；为异步电动机的电流变比；式中，式中，1N12N2eN kkN k=为异步电动机的电压变比。为异步电动机的电压变比。共七十一页1-50（3 3）基本）基本(jbn)(jbn)方程式、等值电路方程式、等值电路mmmmmZIjXRIE)(1折算折算(sh sun)前的基本方程式前的基本方程式频率折算频率折算)(11111

33、jXRIEU)(2222SsjXRIEmiIkII/2122EsEs21EkEe)(11111jXRIEU)1(22222RssjXRIEmiIkII/21)(1mmmjXRIE21EkEe21EkEe共七十一页1-51)(1mmmjXRIE绕组绕组(roz)折折算算)(11111jXRIEUmIII2121EE频率频率(pnl)折算后基本方程式折算后基本方程式)(11111jXRIEU)1(22222RssjXRIEmiIkII/21)(1mmmjXRIE21EkEe)1(22222RssXjRIE共七十一页1-521U1R21SRS1X2R2XmRmX附加电阻附加电阻 的物理意义：的物理意

34、义：模拟三相异步电机模拟三相异步电机_的等效电阻。的等效电阻。21sRs等效电路共七十一页1-53(4)(4)三相异步电动机参数三相异步电动机参数(cnsh)(cnsh)的测定的测定2）短路参数）短路参数(cnsh)测定测定12RRRkkkIUZ112113kIPRkk22kkkRZXkXXX21211）空载参数测定）空载参数测定000IUZ20003IpPRm20200RZX10RRRm10XXXm或或203IpRFem共七十一页1-545.3 三相(sn xin)异步电动机的功率与转矩（1 1）功率）功率(gngl)(gngl)平衡平衡输输入入功功率率1P电磁功电磁功率率emP输出功率输出

35、功率2P机械损耗机械损耗+附加损耗附加损耗mecadpp转子损转子损耗耗cu2p铁心损铁心损耗耗Fep定子铜定子铜耗耗cu1p机械功率机械功率mecP共七十一页1-552(1)cuemmecempsPPs P异步电动机运行时电磁功率、转子(zhun z)铜耗和机械功率三者之间的关系：共七十一页1-56（2 2）电磁）电磁(dinc)(dinc)转矩转矩221122211122()emRm pUsTRfRXXs22cosICTmT机械机械(jxi)特性的参数表达式特性的参数表达式电磁转矩的实用计算公式电磁转矩的实用计算公式maxm2ssemmTsTs电磁转矩的物理表达式电磁转矩的物理表达式:共七

36、十一页1-57Ts曲线曲线(qxin)电磁制动状态 电动机状态 发电机状态 maxTmsstTsemTemTs01共七十一页1-58221212xxrrsm1)最大电磁最大电磁(dinc)转矩转矩:临界临界(ln ji)转差率转差率最大电磁转矩最大电磁转矩211max22111124()m pUTfRRXX 最大电磁转矩与电压的平方成正比，即Tmax ；并且sm与 无关。21U21U 最大电磁转矩的大小与转子回路电阻R2无关；但Sm与转子回路电阻R2成正比。由于定、转子漏抗与频率成正比，最大电磁转矩近似与(U1/f1)2成正比，即Tmax随电源频率的增加而降低。过载能力kMmaxMNTkT共七

37、十一页1-59满足(mnz)n=0，s=1的电磁转矩,起动转矩为:2）起动转矩起动转矩(q dn zhun j):Tst与定子的端电压的平方成正比；转子电阻增加时，Tst先增加后减小；当sm=1时，起动转矩将达到最大电磁转矩。f1一定时，漏电抗越大，Tst越小。Tst随电源频率的增加而降低。2112st22112122()()m pU RTfRRXX共七十一页1-603）机械特性稳定运行(ynxng)问题定义：定义：在电动机的电压、频率为恒值条件下，电机的在电动机的电压、频率为恒值条件下，电机的 转速转速(zhun s)(zhun s)与电磁转矩之间的关系与电磁转矩之间的关系：n=f(Tem)

38、nemT1nLdTdTdndn异步电动机稳定运行的条件：共七十一页1-615.4 三相三相(sn xin)异步电动机的起动与调速异步电动机的起动与调速（1 1）三相异步电动机的直接起动）三相异步电动机的直接起动1）对异步电动机起动性能的要求起动电流较小而起动转矩较大。2）普通异步电动机起动性能的特点三相异步电动机直接起动，起动电流很大而起动转矩并不大？为什么转子串合适电阻，可增大(zn d)起动转矩，减小起动电流？（2 2）三相鼠笼型异步电动机降压起动）三相鼠笼型异步电动机降压起动对三相鼠笼型异步电动机，如果电网容量允许，应尽量采用直接起动，以获得较大的起动转矩。当不允许直接起动时，应采用降压

39、起动以减小起动电流。共七十一页1-62三相(sn xin)鼠笼型异步电动机的降压起动方法有_、_、_。1）定子串电抗器起动）定子串电抗器起动(q dn)1ststNIIK21ststNTTK2）Y-D降压起动降压起动13ststNII13ststNTT111UUK3111UU3）自耦降压起动21ststNATTk21ststNAIIkAkUU111 定子串电抗器起动定子串电抗器起动 Y-D降压起动降压起动 自耦减压起动自耦减压起动共七十一页1-63(3)(3)高起动转矩高起动转矩(q dn zhun j)(q dn zhun j)的三相鼠笼型异步电动机的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的

40、鼠笼型异步电动机）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机采用电阻率较高的材料制造鼠笼，转子电阻较大，可以增大起动转矩，改善起动性能；但正常运行时转差率较大，效率较低，且电动机造价较高。2）深槽式和双鼠笼异步电动机）深槽式和双鼠笼异步电动机深槽式和双鼠笼异步电动机都是采用趋肤效应使起动时转子的有效电阻增大，以减小起动电流和增大起动转矩。在正常运行时，由于转子电流频率很低，趋肤效应基本消失，因而(yn r)转子电阻较小，正常运行时的转差率仍然很小。共七十一页1-64(4)(4)三相三相(sn xin)(sn xin)绕线型异步电动机的起动绕线型异步电动机的起动三相绕线型异步电动机起动时，在转子回路中串入

41、电阻，既可以减小起动电流也可以增大起动转矩，所以在对起动性能(xngnng)要求高的场合，常采用三相绕线型异步电动机转子回路串电阻起动或 转子回路串频敏变阻器起动。三相绕线型异步电动机转子回路串电阻起动时的最初起动电流为：2212211XXRRRUIss221212XXRRRssm临界转差率为：复习重点：三相异步电动机降压起动的方法及其特点共七十一页1-65(5)(5)三相三相(sn xin)(sn xin)异步电动机的调速异步电动机的调速1）三相）三相(sn xin)异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法snn11spf1601三相异步电动机的转速三相异步电动机的转速三相异步电动机的调速方

42、法有：三相异步电动机的调速方法有：_；_；_：常用的有改变定子端电压：常用的有改变定子端电压U1调速和转调速和转子回路串电阻调速。子回路串电阻调速。变极调速变极调速变频调速变频调速改变转差率改变转差率s调速调速共七十一页1-662）三相绕线型异步电动机转子回路）三相绕线型异步电动机转子回路(hul)串接电阻调速串接电阻调速三相异步电动机拖动恒转矩负载(fzi)时，如果采用转子回路串电阻调速，则有或22jNRRRss 常数2(1)jNsRRs21jNRssR复习重点：三相异步电动机的调速方法三相绕线型异步电动机转子串接电阻调速的计算共七十一页1-675.5 三相异步电动机不对称运行(ynxng)

43、及单相异步电动机u 供电电源不对称时对异步电动机运行性能的影响(yngxing)（电磁转矩的影响(yngxing)，电流的影响(yngxing)）u 单相异步电动机。（工作原理，起动方法，如何改变转向）共七十一页1-68谢谢！Thank you谢谢！Thank you共七十一页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养(piyng)逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。共七十一页共七十一页内容(nirng)总结1-1。2022/1/31 9:39。利用电磁感应定律和电磁力定律，即可求出电磁转矩。折算前后电磁关系不变（二次绕组的磁动势不变）。且短路电抗与短路电阻之比相等。每相有p个线圈组，每个线圈组由q个线圈串联而成。3）7次谐波合成磁动势转速为基的1/7，转向与基波相同。0nS0。满足n=0，s=1的电磁转矩,起动转矩(q dn zhun j)为:。转子电阻增加时，Tst先增加后减小。鼓舞我们前进共七十一页