三相异步电动机运行的电磁过程

称为励磁磁动势。
幅值：
F0
m1 2
0.9
N1kw1 p
I0
定子一相绕组等效电路
二、空载运行时的电压方程式和等效电路
与变压 器类似
定子一相 电压方程
E1 j4.44 f1N1kw1 0 E1 I0 Zm I0 (Rm jX m ) E1 jI0 X1
U1 E1 E1 I0 R1
U1 E1 I0 (R1 jX1)
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
（2）漏磁通
绕组电流还产生一部分漏磁通:
槽部漏磁通 端部漏磁通 谐波漏磁通
槽漏磁通
端部漏磁通
谐波漏磁通： 由谐波磁动势产生， 谐波磁通对转子并不产生 有效转矩，属于漏磁通。
漏磁通 仅在自身绕组(定子绕组或转子绕组)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。
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
2．空载运行时的电磁关系
（旋转）
( n n1)
3．空载电流与空载磁动势
（1）空载电流：I0 I0r I0a
I0r 无功分量，用来产生主磁通。 I0a 有功分量，用来供给铁损耗。
I0r I0a , I0 I0r 即空载电流基本上为一无功性质的电流。
3．转子绕组的漏电抗
X 2s 2 f2 L2（转动时） X 2 2 f1L2 （不转时）
X 2s sX 2
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
4．转子磁动势的性质
（1）F2是一个旋转磁动势。
幅值为：F2
m2 0.9 N 2kw 2
2
p
I2
转子多相对称绕组流过多相对称感应电流，将产生基波旋转磁动势。
N 2kw 2 p
I2
F2与F1 同方向同转速旋转，共同产生主磁通:
F 0
F1
F2
0
电磁关系与 变压器类似
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
二、转子绕组各电磁量的特点
1．转子感应电动势的频率
转子频率与转差率成正 比，与转子的转速有关 2．转子感应电动势的大小
f2
p(n1 n) 60
(n1 n) n1
异步机： I0 (30 ~ 50)% I N （主磁路存在气隙，磁阻大） 变压器： I0 (2 ~ 10)% I N （主磁路均为铁心，磁阻小）
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
（2）空载磁动势： 空载时 n n1, E 2 0, I2 0 故转子不产生磁动势。
空载磁动势是定子三相空载电流产生的基波旋转磁动势，主要用来产生主磁通，
pn1 60
sf1
起动瞬间：n = 0， s = 1， f2 = fl = 50Hz；
空载运行：n ≈ n1，s ≈ 0， f2 ≈ 0；
额定运行：s = 0.01～0.06， f2 = 0.5～3 Hz。
E2s 4.44 f 2 N 2kw2 0（转动时）
E2 4.44 f1 N 2kw2 0 （不转时） E2s sE2
F2 用来抵消F2对主磁通的影响。
用 电
m1 2
0.9
N1kw1 p
I0
m1 2
0.9
N1kw1 p
I1
m2 2
0.9
N2kw2 p
I2
流 表
I0
I1
1 ki
I2
示
I1
I0
( 1 ki
I2 )
I0
I1L
定子电流负载分量：I1L
I2 ki
电流变比：
ki
m1 N1k w1 m2 N2kw2
各参数性质与变压器相同，但由于异步电机有气隙，
故励磁阻抗比变压器要小，而漏电抗比变压器要大。
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
➢ 三相异步电动机的负载运行
负载运行：定子接三相电源，转轴带上机械负载。
一、负载运行时的电磁关系
负载后 n (n1 n) E2s I2 F2
F2
m2 2
0.9
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
➢ 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。
一、空载运行时的电磁关系
1．主磁通和漏磁通
(1)主磁通 0
iu
来源：定子
iv
F1(旋转） （0 旋转）
iw
路径：定子铁心－气隙－转子铁心－气隙－定子铁心
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。
5-1 三相异步电动机运行时的电磁过程
三、负载时的磁动势平衡方程式
气隙主磁通 0
空载时仅由定子励磁磁动势 F 0
单独产生。
负载时由定、转子磁动势
F 1
、
F 2
共同产生。
因为U1不变，0 基本不变: 得
F 0
F 1
F 2
F 1
F 0
F 2
F 0
F 1L
励磁分量 F 用来产生主磁通。 0
负载分量
F 1L
（2）F2与F1转向相同 因为F2转向与转子电流相序一致，转子电流相序与定子旋转磁场方向一致。
（3）F2与F1转速相同
F1相对于wenku.baidu.com子的转速为： n1
60 f1 p
F2相对于转子的转速为：
n2
60 f2 p
60 sf1 p
sn1
n1 n
F2相对于定子的转速为： n n2 n (n1 n) n1