异步电机的电磁关系及某些运行方式的分析课件

异步电机的基本关系式及参数
• 电感参数计算：
– 第1章多回路方法中考虑 （从单个线圈出发，计算单个线圈的电感系数， 根据定、转子回路、绕组的具体连接情况，累加求 和，计算定、转子回路、绕组的电感系数，可以考 虑气隙磁场的高次谐波） – 理想电机——仅考虑基波气隙磁场 （通过分布、短距、斜槽等措施，常用异步电机 气隙磁场的空间谐波很小，可以作为理想电机处理）
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异步电机的基本关系式及参数
转子相绕组自感系数 式(1-10-8)
Laa Lbb Lcc 2(W ) l 2 l const ( k ) L0 0 W 2 P
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转子相绕组互感系数 式(1-10-10)
M ab M bc M ca (W ) 2 l 2 const ( k ) M ml 0 W 2 P
1. 绕线式转子异步电机
转子三相绕组电压方程
p a r ia ua p b r ib ub u c p c r ic
异步电机的基本关系式及参数
磁链方程
M abib M acic a Laaia M abib M acic M aaia b M ba ia Lbb ib M bcic M baia M bbib M bcic M cbib M ccic c M caia M cbib Lccic M caia M aa ia M abib M acic Laaia M abib M acic a M ba ia M bbib M bcic M baia Lbbib M bcic b M ca ia M cbib M ccic M caia M cbib Lccic c
异步电机的基本关系式及参数
“理想”异步电机的假定：
– 忽略铁磁饱和、磁滞及涡流，不计铁心和导线的 集肤效应。
– 转子为圆柱形，气隙均匀；忽略定、转子齿槽效 应，认为定、转子具有光滑表面。 – 定子三相绕组对称，定子每相均在气隙中产生正 弦波分布的磁动势及磁通密度
– 转子绕组对称，转子每相均在气隙中产生正弦波 分布的磁动势及磁通密度
异步电机的基本关系式及参数
定子相绕组自感系数 式(1-10-8)
2W l 2 Laa Lbb Lcc 0 kW 绕组互感系数 式(1-10-10)
W l 2 M ab M bc M ca 0 kW M ml const 2 P
（正值电流流入电机绕组，向电机绕组方向看， 电压降的正方向与电流的正方向一致）
异步电机的基本关系式及参数
1. 绕线式转子异步电机
定子三相绕组电压方程
u a p a r i a u b p b r i b u c p c r i c
异步电机的基本关系式及参数
• 将各电流表示式代入式(5-1-10），将有
异步电机的基本关系式及参 数
• 式中 • •
为定子漏抗； 为异步机的激磁电抗 为定、转子间的互电抗
•
异步电机的基本关系式及参 数 转子a’相绕组的电压方程为
• 式中 •
转子漏抗 为且从转子边看进去的
• 将式(5-1-13)两边同乘以 ，其中 • 为定子与转子相绕组的有效匝比 • 对于一般的绕线式异步机，其转子绕组 是短路的，即 因而可得
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定、转子相绕组间的互感系数 式 (1-10-16) 2W W l cos M aa M bb M cc 0 kW kW 2 P
2W W l 2 cos( M ab M bc M ca 0 kW kW ) 2 P 3 2W W l 2 cos( ) M ab M bc M ca 0 kW kW 2 P 3
异步电机的基本关系式及参 数
异步电机的基本关系式及参 数
• 如果我们适当选择时间零点使γ0 =0. 则式 (5-1-12) 和式(5-1-14)分别变为
• 令
异步电机的基本关系式及参 数
• 则式(5-1-15) 和式(5-1-16) 分别变为
利用式 (5-1-1)～ 式 (5-1-9)，以及 电磁转矩、转子运动方程，即可研究 绕线式异步电机的各种运行状态。
异步电机的基本关系式及参数
• 下面分析三相稳态对称运行时的情况，其 他的运行状态将在以后的章节中加以讨论。 • 设稳态运行时定子的电流为
异步电机的基本关系式及参 数
• 转子电流为
• 式中，φ及φ’为相应电流的初相角，s为转 子滑差，并有
wdt 0
0
t
异步电机的基本关系式及参数
• 将上面各参数值值代入a相绕组的磁链方程和 电压方程可得
异步电机的基本关系式及参数
• 同样，可得转子a相绕组的磁链方程和电压方 程为
异步电机的基本关系式及参 数
• 同样，可得定子b，c 相和转子b’ ，c’相的磁 链和电压方程。
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异步电机的电磁关系及 某些运行方式的分析
• 重点讨论：a b c、d q 0 系统下的异步电动机 定转子电压方程和磁链方程及其参数
• 起动特性是异步电动机的重要性能指标之一。 采用dc qc 0系统基本方程予以分析。
异步电机的基本关系式及参数
• 规定正方向（定、转子相同）：
– 正值电流产生正值磁链 （电流与磁链二者的规定正方向符合右手螺旋 关系） – 电压、电流规定正方向——电动机惯例