第7章異步電機(jī)

1、電 機(jī) 學(xué) - 2,第 6 章 異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異 步 電 機(jī),6.1 異步電機(jī)概述,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)概述,一、各種型式異步電機(jī) 二、異步電機(jī)基本結(jié)構(gòu) 三、異步電機(jī)基本運行原理 四、異步電機(jī)銘牌,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)概述,一、各種型式的異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,Y 系列三相異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YB2系列防爆型三相異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YEJ 系列電磁制動剎車電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YL 單相異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,

2、YTP 三相異步變頻調(diào)速電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YDT系列變極三相異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,JR 三相繞線式異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YZR冶金起重電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,YR 系列高壓三相異步電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,牽引變頻調(diào)速異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電動汽車變頻電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步伺服主軸電動機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,CJY 系列齒輪減速電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,振 動 馬 達(dá),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)概述,二、異

3、步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,機(jī) 座 與 端 蓋,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)定子沖片,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)定子鐵心,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)繞組線圈,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)定子三相繞組,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型異步電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型異步電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型異步電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,溫家寶關(guān)注鑄銅轉(zhuǎn)子節(jié)能技術(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所

4、,籠型異步電機(jī)鑄銅轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型異步電機(jī)鑄銅轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,繞線式異步電機(jī)滑環(huán)和電刷,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)概述,三、基本運行原理,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)基本運行原理,電動運行 制動運行,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)基本運行原理,電動運行,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,轉(zhuǎn)子靜止的異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)

5、稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,n1,N,S,n1=0,旋轉(zhuǎn)磁場靜止的異步電機(jī),n1=0,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,ea,ia,n,N,S,n1,Tem,n1,轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向一致,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相等,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的電動運行,轉(zhuǎn)差率的定義,異步電機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電

6、機(jī)的電動運行,異步電機(jī)電動運行的轉(zhuǎn)差率,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)基本運行原理,2. 制動運行,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的制動運行,n,N,S,n1,n1,n n1,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的制動運行,旋轉(zhuǎn)磁場靜止時的異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的制動運行,轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向相反,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的制動運行,異步電機(jī)制動運行的轉(zhuǎn)差率,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)概述,四、異步電機(jī)銘牌,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)

7、及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,額定功率 PN,指電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。,輸入（電）功率與輸出（機(jī)械）功率 的關(guān)系為,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,額定電流 IN,指電動機(jī)定子繞組的線電流。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,接法,指電動機(jī)定子三相繞組與三相電源的接線方法。,接線方法有二種：Y 接法和 接法。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,U1 V1 W1,U1 V1 W1,W2 U 2 V2,W2 U2 V2, 聯(lián)結(jié),Y 聯(lián)結(jié),異步電機(jī)銘牌,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,如， 一臺電動機(jī)銘牌

8、規(guī)定接線方法：,電源（線）電壓 380V，三相繞組接成 接法。,380 V， ,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)銘牌,又如，,一臺電動機(jī)銘牌規(guī)定接線方法：,電源（線）電壓 380V，三相繞組接成 Y 接法，電壓 220 V，三相繞組接成 接法 。,380 / 220 V， Y / ,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異 步 電 機(jī),6.2 轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機(jī),以繞線式異步電機(jī)為例分析,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機(jī),一、轉(zhuǎn)子繞組開路 二、轉(zhuǎn)子繞組短路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子靜止時的異步電

9、機(jī),一、轉(zhuǎn)子繞組開路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),轉(zhuǎn)子繞組開路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),繞線式異步電機(jī)原理分析,轉(zhuǎn)子無電流,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),轉(zhuǎn)子繞組開路時異步電機(jī)的電磁關(guān)系,I0 系統(tǒng),F0,m,E1,E2,1,E1,R1,I0 R1,U1,U20,旋轉(zhuǎn)磁動勢,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),A1,B1,C1,異步電機(jī)的定子電壓方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),定子電壓方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī)

10、,A2,B2,C2,異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),異步電機(jī)的電動勢比 ke,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組開路的異步電機(jī),異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組開路時的等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機(jī),二、轉(zhuǎn)子繞組短路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路的異步電機(jī),1. 電磁關(guān)系 2. 磁動勢平衡方程 3. 轉(zhuǎn)子繞組的折算 4. 等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路的異步電機(jī),1. 電磁關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路時的電磁關(guān)系,轉(zhuǎn)子繞組短路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及

11、控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路時的電磁關(guān)系,繞線式異步電機(jī)原理分析,轉(zhuǎn)子有電流,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路時的電磁關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路的異步電機(jī),2. 磁動勢平衡方程,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,結(jié)論：定、轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn) 磁動勢相對靜止。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,第一步: 證明定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)向,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,假定: 在定子三相繞組中通入三相正序電流（即A-B-C），定子基波旋轉(zhuǎn)磁動勢逆時針方向旋轉(zhuǎn)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,A1,X1,B1,Y1,C1,

12、Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,磁動勢平衡方程,N1,S1,n1,n1,轉(zhuǎn)子 A 相磁通最大,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,轉(zhuǎn)子 B 相磁通最大,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,n1,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,轉(zhuǎn)子 C 相磁通最大,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,n1,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,轉(zhuǎn)子三相磁通、電動勢和電流的相序,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)向,正序：,正序：,

13、：逆時針,：逆時針,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,第二步: 證明定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)速。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,（相對于定子）,（相對于轉(zhuǎn)子）,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,定轉(zhuǎn)子皆靜止，故有 f1= f2 設(shè)計中保證 P1= P2,定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)速,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,磁動勢平衡方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,勵磁分量 負(fù)載分量,磁動勢平衡方程式的進(jìn)一步分析,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,磁動勢平衡方程,磁動勢平衡方程式的進(jìn)一步分析,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究

14、所,磁動勢平衡方程,對繞線式異步電機(jī),異步電機(jī)的電流比 ki,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組短路的異步電機(jī),3. 轉(zhuǎn)子繞組的折算,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,折合算法,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,折合方法,m1 m2,N1kN1 N2kN2,折合原則,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,折合后的基本方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,折合前后的關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞組的折算,折合前后的關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子繞

15、組的折算,T 型等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異 步 電 機(jī),6.3 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī),一、轉(zhuǎn)子各物理量 二、定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止 三、頻率折算 四、等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī),一、轉(zhuǎn)子各物理量,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時感應(yīng)電動勢的頻率,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,n1,n,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率,式中，sN = 0.01 0.05，f1 = 50

16、Hz，f2 = 0.5 2.5 Hz。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)：,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)：,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電動勢,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電動勢,若： sN = 0.05，E2N = 220 V，則 E2s = 11 V。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)：,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)：,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的漏電抗,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電流,A2,B2,C2,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子各物理量,A2,B2,C2,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電流,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的

17、異步電機(jī),二、定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,第一步: 證明定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)向,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,假定 : 在定子三相繞組中通入三相正序電流（即A-B-C），定子基波旋轉(zhuǎn)磁動勢逆時針方向旋轉(zhuǎn)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,異步電機(jī)的電動運行,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,n1,n1,n,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,轉(zhuǎn)子 A 相磁通最大,n,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y

18、2,Z2,N1,S1,n=0,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,轉(zhuǎn)子 B 相磁通最大,n,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,n,轉(zhuǎn)子 C 相磁通最大,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,轉(zhuǎn)子三相磁通、電動勢和電流的相序,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)向,正序：,正序：,： 逆時針,： 逆時針,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究

19、所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,第二步: 證明定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)速,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,（相對于靜止的定子）,（相對于轉(zhuǎn)子）,（相對于定子）,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,n1,三個轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,n2,n,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,轉(zhuǎn)子磁動勢相對于定子的轉(zhuǎn)速,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止,（相對于靜止的定子）,（相對于轉(zhuǎn)子）,（相對于定子）,定、轉(zhuǎn)子磁動勢同轉(zhuǎn)速,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,定轉(zhuǎn)子磁動勢相

20、對靜止,結(jié)論的推廣 定轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止這一結(jié)論具有普遍意義 ，它是一切電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)和前提。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī),三、頻率折算,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,為什么要進(jìn)行頻率折算？,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時異步電機(jī)定子電流的頻率為 f1 ，轉(zhuǎn)子電流的頻率為 f2 ，兩者頻率不一致。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,為什么要進(jìn)行頻率折算？,為了建立轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時異步電機(jī)的等效電路，必須將轉(zhuǎn)子電流的頻率折算為 f1 ，因為在一個等效電路中不能出現(xiàn)兩個不同頻率的相量。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,i1

21、,i2,i3,如,則i3？,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,頻率折算的原則,保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小不變。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,可見，轉(zhuǎn)子磁動勢的大小與其電流有效值有關(guān)，而與轉(zhuǎn)子電流的頻率無關(guān)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,轉(zhuǎn)子電流,f2,f1,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,頻率為 f2 的轉(zhuǎn)子等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,頻率為 f1 的轉(zhuǎn)子等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折

22、算,轉(zhuǎn)子相電阻 機(jī)械電阻,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,頻率為 f1 的轉(zhuǎn)子等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,由此可見, 異步電機(jī)的頻率折算，是用一個相電阻為 R2/s 的靜止等效轉(zhuǎn)子去代替相電阻為 R2 的實際旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的頻率折算,轉(zhuǎn)子輸入功率,轉(zhuǎn)子機(jī)械功率,轉(zhuǎn)子的機(jī)械功率,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī),四、等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,折合后的基本方程式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,異步電機(jī)的 T 型等效電路

23、,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,與變壓器等效電路比較,負(fù)載為一純電阻（1-s）R2/s ； 變比（ke、ki）不同； 空載電流 I0 大得多。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,2,1,異步電機(jī)相量圖,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,等效電路的簡化,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,校正系數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,異步電機(jī) 型等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,異步電機(jī) 型等效電路的簡化,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的等效電路,異步電機(jī)

24、 型等效電路的進(jìn)一步簡化,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,第 5 章 異步電機(jī),6.4 異步電機(jī)的參數(shù)測定,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的參數(shù)測定,試驗?zāi)康?測定異步電機(jī)等效電路中的如下參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的參數(shù)測定,一、空載試驗,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,空載試驗的目的 測定異步電機(jī)等效電路中的如下參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,空載試驗方法 異步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上不帶負(fù)載，使定子電壓從（1.11.3）UN開始，逐漸降低電壓，直至電機(jī)空載電流明顯回升為止。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的

25、空載試驗,空載試驗記錄 電機(jī)端電壓 U1、空載電流 I0、空載損耗 p0 及轉(zhuǎn)速 n 。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,異步電機(jī)的空載特性,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,異步電機(jī)的空載等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,鐵耗 pFe 的計算,異步電機(jī)空載時的輸入功率,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的空載試驗,機(jī)械損耗的求法,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的參數(shù)測定,二、短路試驗,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,短路載試驗的目的 測定異步電機(jī)等效電路中的如下參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)

26、稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,短路試驗方法 將電機(jī)轉(zhuǎn)子堵住，在定子上加電壓，從 0.4UN 開始，然后逐漸降低電壓，測取相關(guān)數(shù)據(jù)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,短路試驗記錄 電機(jī)端電壓 Uk、定子電流 Ik 及定子輸入功率 pk 。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,異步電機(jī)的短路特性,Uk,pk,Ik,O,pk,Ik,I1N,Uk,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,異步電機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,湖北工業(yè)大學(xué)稀

27、土電機(jī)及控制研究所,異步電機(jī)的短路試驗,由異步電機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的等效電路可解出,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,第 6 章 異步電機(jī),6.5 籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,異步電機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,一、相數(shù)和極數(shù) 二、籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,一、相數(shù)和極數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,籠型轉(zhuǎn)子的相數(shù),即視轉(zhuǎn)子籠為一對稱的 Z2 相系統(tǒng)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,于是籠型轉(zhuǎn)子的相差角、一相串聯(lián)匝數(shù)和繞組系

28、數(shù)分別為,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條截面圖,籠型轉(zhuǎn)子的俯視圖,導(dǎo)條,端環(huán),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,籠型轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢和電流,B,e2s,i2s,n1-n,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,n1-n,i2s,N,S,i2s,導(dǎo)條和端環(huán)的電流分布,S,+,+,+,+,+,+,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,n1-n,i2s,N,S,S,B,P=1,P=1,+,+,+,+,+,+,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,結(jié) 論 若氣隙磁場為 P 對極，導(dǎo)條感應(yīng)電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)

29、子磁動勢也是 P 對極；換言之，籠型轉(zhuǎn)子的極對數(shù)是由氣隙磁場的極對數(shù)所決定的。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,二、籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,導(dǎo)條參數(shù) RB，XB,端環(huán)參數(shù) RR，XR,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù),湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)折算,第一步：將端環(huán)參數(shù)折算到導(dǎo)條； 第二步：將導(dǎo)條參數(shù)折算到定子。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,第一步：將端環(huán)參數(shù)折算到導(dǎo)條,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,籠型轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算,第二步：將導(dǎo)條參數(shù)折算到定子,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制

30、研究所,第 6 章 異步電機(jī),6.6 異步電動機(jī)的功率 和轉(zhuǎn)矩關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系,一、功率關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,異步電機(jī)的 T 型等效電路,pcu1,pcu2,pFe,P1,Pem,Pmec,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,式中，,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,旋轉(zhuǎn)磁場以n 切割轉(zhuǎn)子鐵心,n,A1,X1,B1,Y1,C1,Z1,A2,X2,B2,C2,Y2,Z2,N1,S1,n=0,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,式中，,湖北工業(yè)大學(xué)

31、稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,指出下列計算公式的對錯,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率關(guān)系,式中，空載損耗 p0 為,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,當(dāng)電磁功率一定時，轉(zhuǎn)子銅耗與轉(zhuǎn)差率成正比，即電機(jī)轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅耗越大。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,特別注意 !,異步電動機(jī)不能在低速下長時間運行。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,當(dāng)電磁功率一定時，電機(jī)機(jī)械功率與（

32、1-s）成正比，即電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)差率越小，（1-s）越大，機(jī)械功率越大。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的功率關(guān)系式,三個功率之間的關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系,二、轉(zhuǎn)矩關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式,式中，,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,兩種重要的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,第 6 章 異步電機(jī),6.7 電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)

33、式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)式,一、物理表達(dá)式 二、參數(shù)表達(dá)式 三、實用表達(dá)式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)式,一、物理表達(dá)式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式,物理表達(dá)式推導(dǎo),轉(zhuǎn)子電流的有功分量,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式,異步電機(jī)的 T 型等效電路,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式,式中， 為異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式,與直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩公式的比較,直流電動機(jī),異步電機(jī),兩者有耦合關(guān)系,兩者無耦合關(guān)系,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式,異步電機(jī)與直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩公式比較,貌 合 神 離,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)式,二、參數(shù)表達(dá)式,湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所,電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式,參數(shù)表達(dá)式推導(dǎo),湖北