三相异步电动机的空载运行

路径：定子铁心－气隙－转子铁心－气隙－定子铁心
第4章 三相异步电动机
作用：同时交链定、转子绕组，在定、转子绕组中感应电动势。转子电 动势产生转子电流，与定子磁场作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，将 电能转换成机械能输出。主磁通起能量传递与转换的媒介作用。
（2）漏磁通
槽部漏磁通
绕组电流还产生一部分漏磁通:
jI X E 1σ 0 1
第4章 三相异步电动机
二、电压平衡方程与等效电路 与变压器一样，根据基尔霍夫电压定律，可列出空载时 定子每相电压方程式：
E E I R E I R jI X E Z I U 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0
即:
I I . I 0 0r 0a
由于I 0r I 0a , 所以I 0基本为一无功性质电流 ,即I 0 I 0r . 产生的旋转磁动势为空 三相空载电流 I 载磁动势 F0 , 基波幅值为 0
N 1k w 1 m1 F0 0.9 I0 2 p
空载运行时, 转子转速很高, 接近同步速, 定、 转子之间相对速度几 0， I 0， F 0. 乎为零， 于是E 2 2
3 )由于存在气隙 , 异步电动机 I 0 %为20% ~ 30% , 而变压器 的仅为 2% ~ 10% .
4）由于存在气隙,异步电动机漏抗较变压器的大. 5)异步电动机通常采用短距和分布绕组,计算时需考虑绕组 系数,变压器则为整距集中绕组,可认为绕组系数为1.
第4章 三相异步电动机
三、电磁关系
(三相系统 ) U 1
( 三相系统) I 0
F0 (三相合成 )
0
1
0 E 2
R I 0 1
E 1
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E 1
可见，异步电动机空载时的电磁关系与变压器非常相似。 4.5.2
空载运行时的电压平衡方程
一、感应电动势
与变压器一样,主、漏磁通在定子绕组上感应的电动势 j 4.44 f N k E 1 1 1 w1 0
端部漏磁通
谐波漏磁通
漏磁通仅在绕组上产生漏电动势，起电抗压降作用，不起能量传递与转换作用。
槽漏磁通
端部漏磁通
第4章 三相异步电动机
二、空载电流和空载磁动势 异步电动机空载运行时的定子电流称为空载电流。 由两部分组成 与变压器一样 , 异步电动机空载电流 I : 一是用来 0 ,另一个是用来供给铁心 的无功分量 产生主磁通 I 损耗的有 0 0r . 功分量 I 0a
第4章 三相异步电动机
4.5三相异步电动机的空载运行
空载运行：定子接三相电源，转轴不带机械负载。此时转子电 流约为零。
4.5.1
空载运行时的电磁关系
一、主、漏磁通的分布 为了便于分析，根据磁通路径和性质不同，异步电动机的 磁通分为主磁通和漏磁通。
(1)主磁通 0
来源：定子
i u （旋转） iv F1 (旋转） 0 i w
同样也有：
E1 = - I0 (Rm + jX m ) = - I0 Zm
根据上两式，可以作出空载时 等效电路。
第4章 三相异步电动机
尽管异步电动机的电磁关系与变压器相似，但它们之间还是 有差别的：
1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动 磁场.
2)变压器E2 0, I 2 0; 异步电动机空载时 E2 0, I 2 0。