4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2交流電機(jī)的繞組4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行4.7三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路和相量圖.4.8三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡

三相異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應(yīng)用。但是，功率因數(shù)低、起動(dòng)和調(diào)速性能差。4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2交流電機(jī)的4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子部分1.定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成——導(dǎo)磁部分。2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分。3、機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。二、轉(zhuǎn)子部分1、轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。2、轉(zhuǎn)子繞組：1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對稱短路繞組。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。

異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。三、氣隙4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電三相異步電動(dòng)機(jī)課件按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繼續(xù)繼續(xù)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繼續(xù)繼續(xù)下面是它主要部件的拆分圖。

右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。下面是它主要部件的拆分圖。右圖是一臺(tái)三相鼠籠鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖返回鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖返回三相異步電動(dòng)機(jī)課件4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理U2U1W2V1W1V2n一、轉(zhuǎn)動(dòng)原理1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理U2U1W2V1W1二、轉(zhuǎn)差率

轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)理想空載時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0~1范圍內(nèi)變。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率一般在0.01~0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步速。

同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：二、轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它三、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對稱電源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)三、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有4.1.3型號和額定值一、型號例:4.1.3型號和額定值一、型號例:三相異步電動(dòng)機(jī)課件額定值關(guān)系有：額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。在額定運(yùn)行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.二、額定值額定值關(guān)系有：額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.額定條件

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電動(dòng)機(jī)的定子部分完全相同。對中、小容量的低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常定子三相繞組的六個(gè)出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成“Y”形或“D”形。U1V1W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)三、接線三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1交流繞組的基本知識一、基本要求和分類1）三相繞組對稱；2）力求獲得最大的電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢；3）繞組的電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢的波形力求接近正弦；4）節(jié)省用銅量；5）繞組的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度可靠，散熱條件好；6）工藝簡單、便于制造、安裝和檢修。4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1交流繞組的基本知識一、基本二、交流繞組的基本概念1、極距

兩個(gè)相鄰磁極軸線之間沿定子鐵心內(nèi)表面的距離。若定子的槽數(shù)為Z，磁極對數(shù)為p，則極距：2、線圈節(jié)距一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊之間所跨的距離稱為線圈的節(jié)距。3、電角度二、交流繞組的基本概念1、極距兩個(gè)相鄰磁極軸線4、槽距角相鄰兩個(gè)槽之間的電角度：6、相帶

每個(gè)極面下的導(dǎo)體平均分給各相，則每一相繞組在每個(gè)極面下所占的范圍，用電角度表示稱為相帶。

每一個(gè)極面下每相所占的槽數(shù)為5、每極每相槽數(shù)4、槽距角相鄰兩個(gè)槽之間的電角度：6、相帶每個(gè)4.2.2三相單層繞組

單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)只放一個(gè)線圈邊，電機(jī)的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)健⒔徊媸胶屯氖嚼@組。一、單層鏈?zhǔn)嚼@組

單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個(gè)外形如長鏈。

鏈?zhǔn)嚼@組的每個(gè)線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。4.2.2三相單層繞組單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)二、單層交叉式繞組

單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。

交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q>1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動(dòng)機(jī)。二、單層交叉式繞組單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距三、單層同心式繞組

同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。

同心式繞組端部連線較長，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。三、單層同心式繞組同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間絕緣廣泛應(yīng)用于10kW以下的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組單層繞組為整距繞組缺點(diǎn)電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢波形較差鐵損和噪聲較大起動(dòng)性能較差三相單層繞組的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間4.2.3三相雙層繞組

雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上、下兩層線圈的有效邊，線圈的每一個(gè)有效邊放在某一槽的上層，另一個(gè)有效邊則放置在相隔為y的另一槽的下層。雙層繞組分雙層疊繞組（如圖2a=1）和雙層波繞組（略）。4.2.3三相雙層繞組雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上

雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)，也等于最大并聯(lián)支路數(shù)；3）每相繞組的電動(dòng)勢等于每條支路的電動(dòng)勢。優(yōu)點(diǎn)可以選擇最有利的節(jié)距，使電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢波形更接近正弦波所有線圈的形狀和尺寸相同，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化端部排列整齊機(jī)械強(qiáng)度高可組成較多的并聯(lián)支路缺點(diǎn)嵌線困難用銅量大雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.3.1線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢及短距系數(shù)一、一根導(dǎo)體的電動(dòng)勢二、整距繞組的電動(dòng)勢

每個(gè)整距繞組由Nc個(gè)相同和線匝組成，每個(gè)整距線圈的電動(dòng)勢:電動(dòng)勢頻率:電動(dòng)勢大小:電動(dòng)勢波形:隨時(shí)間變化的波形取決于氣隙磁密在空間的分布波形4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.3.1線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢三、短距線圈的電動(dòng)勢每個(gè)短距線圈的電動(dòng)勢:稱為短距系數(shù)：線圈短距時(shí)電動(dòng)勢比整距時(shí)打的一個(gè)折扣．三、短距線圈的電動(dòng)勢每個(gè)短距線圈的電動(dòng)勢:稱為短距系數(shù)：線圈4.3.2線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢及分布系數(shù)一組線圈由q個(gè)線圈組成,若q個(gè)線圈為集中繞組時(shí),各線圈電動(dòng)勢大小相等、相位相同，線圈組電動(dòng)勢為:若q個(gè)線圈為分布繞組,放在q個(gè)槽內(nèi),各線圈電動(dòng)勢大小相同,相位相差α電角度,電動(dòng)勢為:稱為基波分布系數(shù):線圈組電動(dòng)勢等于集中線圈組電動(dòng)勢打的一個(gè)折扣.稱為基波繞組系數(shù)。4.3.2線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢及分布系數(shù)一組線圈由4.3.3一相繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢一繞組有2a條支路，一條支路由若干個(gè)線圈組路串聯(lián)組成。一相繞組的基波電動(dòng)勢為一條支路的基波電動(dòng)勢一、一相繞組的基波電動(dòng)勢對單層繞組：對雙層繞組：4.3.3一相繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢一繞組有2a條二、短距繞組、分布繞組對電動(dòng)勢波形的影響對V次諧波：二、短距繞組、分布繞組對電動(dòng)勢波形的影響對V次諧波：改善電動(dòng)勢波形的方法:（１）采用短距繞組來削弱高次諧波（２）采用分布繞組來削弱高次諧波１．改善主磁極磁場的分布２．改善交流繞組的構(gòu)成，削弱諧波電動(dòng)勢３．采用Ｙ接線消除線電動(dòng)勢中的三及其倍數(shù)的奇次諧波改善電動(dòng)勢波形的方法:（１）采用短距繞組來削弱高次諧波（２）4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.4.1單相繞組的磁動(dòng)勢一、整距集中繞組的磁動(dòng)勢一臺(tái)兩極氣隙均勻的交流電機(jī),一個(gè)整距繞組通入交流電流,線圈磁動(dòng)勢在某瞬間的分布如圖,由全電流定律得:忽略鐵心磁阻,磁動(dòng)勢完全降落在兩個(gè)氣隙上.每個(gè)氣隙的磁動(dòng)勢為:空間分布為矩形波,隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化.變化頻率為電流頻率?？臻g位置不變而幅值和方向隨時(shí)間變化的磁動(dòng)勢稱為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.4.1單相繞組的磁動(dòng)勢一、矩形波磁動(dòng)勢可能分解為基波和一系列高次諧波:基波磁動(dòng)勢為:基波磁動(dòng)勢最大值為:整距繞組基波磁動(dòng)勢在空間按余弦分布，幅值位于繞組軸線，空間每一點(diǎn)的磁動(dòng)勢大小按正弦規(guī)律變化——仍然為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。矩形波磁動(dòng)勢可能分解為基波和一系列高次諧波:基波磁動(dòng)勢為:基二、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢1、整距分布繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)繞組由q個(gè)線圈串聯(lián)構(gòu)成，依次在定子圓周空間錯(cuò)開槽距角α,繞組的基波磁動(dòng)勢為q個(gè)線圈基波磁動(dòng)勢的空間矢量和：2、一組雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢為兩個(gè)等效繞組基波磁動(dòng)勢的相量和，用短距系數(shù)計(jì)及繞組短距的影響：二、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢1、整距分布繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)繞組由3、相繞組的磁動(dòng)勢

每個(gè)極下的磁動(dòng)勢和磁阻構(gòu)成一條分支磁路。若電機(jī)有p對磁極，就有p條并聯(lián)的對稱分支磁路，所以一相繞組的基波磁動(dòng)勢就是該繞組在一對磁極下線圈所產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢，若每相電流為Ip:

單相繞組的基波磁動(dòng)勢是在空間按余弦規(guī)律分布，幅值大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的脈動(dòng)磁動(dòng)勢。3、相繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)極下的磁動(dòng)勢和磁阻構(gòu)成一三、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢的分解即一個(gè)脈動(dòng)磁動(dòng)勢可以分解成兩個(gè)幅值大小相等的磁動(dòng)勢。先分析取幅值點(diǎn)分析三、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢的分解即一個(gè)脈動(dòng)磁動(dòng)勢可以分解成兩個(gè)幅值大綜上分析綜上分析可見(1)單相繞組的基波磁動(dòng)勢為脈動(dòng),它可以分解為大小相等、轉(zhuǎn)速相同而轉(zhuǎn)身相反的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。(2)反之,滿足上述性質(zhì)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的合成即為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。（3）由于正方向或反方向的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢在旋轉(zhuǎn)過程中，大小不變，兩矢量頂點(diǎn)的軌跡為一圓形，所以這兩個(gè)磁動(dòng)勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢?？梢?1)單相繞組的基波磁動(dòng)勢為脈動(dòng),它可以分解為大小相等、4.4.2三相繞組基波合成磁動(dòng)勢——旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢三相的合成磁動(dòng)勢：取U相繞組軸線位置作為空間坐標(biāo)原點(diǎn)、以相序的方向作為x的參考方向、U相電流為零時(shí)作為時(shí)間起點(diǎn)，則三相基波磁動(dòng)勢為：可見：三相合成磁動(dòng)勢也是一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。

交流電機(jī)三相對稱繞組,通入三相對稱電流，磁動(dòng)勢是三相的合成磁動(dòng)勢。4.4.2三相繞組基波合成磁動(dòng)勢——旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢三相的合成

為了分析旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)三相對稱電流按余弦規(guī)律變化，U相電流最大時(shí)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，電流取首進(jìn)尾出為正，電流波形和各時(shí)刻旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的位置如圖所示：U2U1W2V1W1V2為了分析旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)三相對稱電流按余弦規(guī)律用圖解法分析——不同時(shí)刻三相合成磁動(dòng)勢

合成磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)向是從載有超前電流的相轉(zhuǎn)到載有滯后電流的相。用圖解法分析——不同時(shí)刻三相合成磁動(dòng)勢合成磁動(dòng)

產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的條件：一是三相或多相對稱繞組；二是三相或多相對稱電流。兩個(gè)條件有一個(gè)不滿足，即產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。三相對稱繞組通入三相對稱電流，產(chǎn)生的基波合成磁動(dòng)勢是一個(gè)幅值恒定不變的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，它有以下主要性質(zhì)(1)幅值是單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢最大幅值的3/2倍。(2)轉(zhuǎn)向由電流相序決定,從載有超前電流相轉(zhuǎn)到載有滯后電流相.(3)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于電流的頻率和電機(jī)的磁極對數(shù)(4)當(dāng)某相電流達(dá)最大值時(shí),旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的波幅位置剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線位置上產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的條件：一是三相或多相對稱繞4.5.1空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行一、主、漏磁通的分布

為了便于分析，根據(jù)磁通路徑和性質(zhì)不同，異步電動(dòng)機(jī)的磁通分為主磁通和漏磁通。

主磁通同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，其路徑為：定子鐵心→氣隙→轉(zhuǎn)子鐵心→氣隙→定子鐵心。主磁通起傳遞能量的作用。

除了主磁通以外的磁通稱為漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次諧波磁通。漏磁通只起電抗壓降作用。4.5.1空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載二、空載電流和空載磁動(dòng)勢異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空載電流。二、空載電流和空載磁動(dòng)勢異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空三、電磁關(guān)系4.5.2空載運(yùn)行時(shí)的電壓平衡方程一、感應(yīng)電動(dòng)勢與變壓器一樣,主、漏磁通在定子繞組上感應(yīng)的電動(dòng)勢可見，異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的電磁關(guān)系與變壓器非常相似。三、電磁關(guān)系4.5.2空載運(yùn)行時(shí)的電壓平衡方程一、感應(yīng)電二、電壓平衡方程與等效電路與變壓器一樣，根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出空載時(shí)定子每相電壓方程式：同樣也有：根據(jù)上兩式，可以作出空載時(shí)等效電路。二、電壓平衡方程與等效電路與變壓器一樣，根據(jù)基

盡管異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的：1）主磁場性質(zhì)不同：異步電動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場，變壓器為脈動(dòng)磁場.4）由于存在氣隙,異步電動(dòng)機(jī)漏抗較變壓器的大.5)異步電動(dòng)機(jī)通常采用短距和分布繞組,計(jì)算時(shí)需考慮繞組系數(shù),變壓器則為整距集中繞組,可認(rèn)為繞組系數(shù)為1.盡管異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之4.6.1負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行4.6.1負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載4.6.2轉(zhuǎn)子繞組各電磁量一、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對切割速度,故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率為:轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí),理想空載時(shí),二、轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢:轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢:二者關(guān)系為:4.6.2轉(zhuǎn)子繞組各電磁量一、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率感三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:二者關(guān)系:轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗:四、轉(zhuǎn)子繞組的電流轉(zhuǎn)子繞組為閉合繞組,轉(zhuǎn)子電流為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí),轉(zhuǎn)差率增大,轉(zhuǎn)子電流也增大.三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:五、轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)差率增大時(shí),轉(zhuǎn)子功率因數(shù)則減小。六、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢轉(zhuǎn)子繞組流過三相或多相對稱電流時(shí)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢.1)幅值2)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子電流相序與定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢方向相同,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的方向與轉(zhuǎn)子電流相序一致.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢相對定子的速度為

可見,無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速怎樣變化,定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢總是以同速、同向在空間旋轉(zhuǎn)，兩者在空間上總是保持相對靜止。五、轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)4.6.3磁動(dòng)勢平衡方程磁動(dòng)勢的平衡方程為：可以改寫為：寫成磁動(dòng)勢幅值公式：4.6.3磁動(dòng)勢平衡方程磁動(dòng)勢的平衡方程為：可以改寫為：4.6.4電動(dòng)勢平衡方程根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出定、轉(zhuǎn)子側(cè)電動(dòng)勢平衡方程：4.6.4電動(dòng)勢平衡方程根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出定、轉(zhuǎn)4.7.1折算4.7三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路和相量圖

頻率折算就是用一個(gè)等效的轉(zhuǎn)子電路代替實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),而等效的轉(zhuǎn)子回路應(yīng)與定子電路有相同的頻率。一、頻率折算

在折算的過程中，電機(jī)的電磁效應(yīng)不變，因而有兩個(gè)條件：一個(gè)是保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢不變；二是轉(zhuǎn)子回路的功率不變。轉(zhuǎn)子回路電流4.7.1折算4.7三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路和相量圖實(shí)際的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出。頻率折算后，轉(zhuǎn)子靜止，沒有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出，但電路中多了一個(gè)附加電阻。根據(jù)能量守恒關(guān)系，該電阻消耗的功率等效機(jī)械損耗和機(jī)械功率之和——總的機(jī)械功率。從等效電路角度，可以把看成是異步電動(dòng)機(jī)的”電阻負(fù)載”，其上的壓降可以看成是轉(zhuǎn)子回路的端電壓:實(shí)際的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出。頻二、繞組折算4.7.2等效電路一、繞組后的基本方程二、繞組折算4.7.2等效電路一、繞組后的基本方程二、T型等效電路和簡化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T型等效電路簡化等效電路二、T型等效電路和簡化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T從等效電路分析可知:3)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)滯后；4)附加電阻不能用電感或電容來代替。5)在等效電路中負(fù)載的變化是用轉(zhuǎn)差率s來體現(xiàn)的從等效電路分析可知:3)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)滯后；44.7.3相量圖

按照基本方程和等效電路可以作出異步電動(dòng)機(jī)的相量圖。4.7.3相量圖按照基本方程和等效電路可以作4.8.1功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡4.8三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡異步電動(dòng)機(jī)的功率和損耗有：一、功率平衡輸入功率定子鐵損電磁功率機(jī)械功率輸出功率定子銅損轉(zhuǎn)子銅損4.8.1功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡4.8三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平在等效電路上表示功率和損耗：在等效電路上表示功率和損耗：兩個(gè)重要關(guān)系式

可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩部分，一小部分變?yōu)檗D(zhuǎn)子銅損耗，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭倷C(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，電機(jī)效率越低。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。兩個(gè)重要關(guān)系式可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率二、轉(zhuǎn)矩平衡即或電磁轉(zhuǎn)矩

在式的兩邊同時(shí)除以機(jī)械角速度得電磁轉(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子方面看，它等于總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度；從定子方面看，它又等于電磁功率除以同步機(jī)械角速度。二、轉(zhuǎn)矩平衡即或電磁轉(zhuǎn)矩在式的兩4.8.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一、轉(zhuǎn)速特性二、轉(zhuǎn)矩特性三、定子電流特性四、定子功率因數(shù)特性五、效率特性工作特性的曲線如圖所示：4.8.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一、轉(zhuǎn)速特性二、轉(zhuǎn)矩特4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2交流電機(jī)的繞組4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行4.7三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路和相量圖.4.8三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡

三相異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應(yīng)用。但是，功率因數(shù)低、起動(dòng)和調(diào)速性能差。4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2交流電機(jī)的4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子部分1.定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成——導(dǎo)磁部分。2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分。3、機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。二、轉(zhuǎn)子部分1、轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。2、轉(zhuǎn)子繞組：1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對稱短路繞組。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。

異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。三、氣隙4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電三相異步電動(dòng)機(jī)課件按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繼續(xù)繼續(xù)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繼續(xù)繼續(xù)下面是它主要部件的拆分圖。

右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。下面是它主要部件的拆分圖。右圖是一臺(tái)三相鼠籠鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖返回鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖返回三相異步電動(dòng)機(jī)課件4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理U2U1W2V1W1V2n一、轉(zhuǎn)動(dòng)原理1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理U2U1W2V1W1二、轉(zhuǎn)差率

轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)理想空載時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0~1范圍內(nèi)變。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率一般在0.01~0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步速。

同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：二、轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它三、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對稱電源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)三、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有4.1.3型號和額定值一、型號例:4.1.3型號和額定值一、型號例:三相異步電動(dòng)機(jī)課件額定值關(guān)系有：額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。在額定運(yùn)行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.二、額定值額定值關(guān)系有：額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.額定條件

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電動(dòng)機(jī)的定子部分完全相同。對中、小容量的低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常定子三相繞組的六個(gè)出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成“Y”形或“D”形。U1V1W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)三、接線三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1交流繞組的基本知識一、基本要求和分類1）三相繞組對稱；2）力求獲得最大的電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢；3）繞組的電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢的波形力求接近正弦；4）節(jié)省用銅量；5）繞組的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度可靠，散熱條件好；6）工藝簡單、便于制造、安裝和檢修。4.2交流電機(jī)的繞組4.2.1交流繞組的基本知識一、基本二、交流繞組的基本概念1、極距

兩個(gè)相鄰磁極軸線之間沿定子鐵心內(nèi)表面的距離。若定子的槽數(shù)為Z，磁極對數(shù)為p，則極距：2、線圈節(jié)距一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊之間所跨的距離稱為線圈的節(jié)距。3、電角度二、交流繞組的基本概念1、極距兩個(gè)相鄰磁極軸線4、槽距角相鄰兩個(gè)槽之間的電角度：6、相帶

每個(gè)極面下的導(dǎo)體平均分給各相，則每一相繞組在每個(gè)極面下所占的范圍，用電角度表示稱為相帶。

每一個(gè)極面下每相所占的槽數(shù)為5、每極每相槽數(shù)4、槽距角相鄰兩個(gè)槽之間的電角度：6、相帶每個(gè)4.2.2三相單層繞組

單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)只放一個(gè)線圈邊，電機(jī)的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式繞組。一、單層鏈?zhǔn)嚼@組

單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個(gè)外形如長鏈。

鏈?zhǔn)嚼@組的每個(gè)線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。4.2.2三相單層繞組單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)二、單層交叉式繞組

單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。

交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q>1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動(dòng)機(jī)。二、單層交叉式繞組單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距三、單層同心式繞組

同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。

同心式繞組端部連線較長，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。三、單層同心式繞組同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間絕緣廣泛應(yīng)用于10kW以下的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組單層繞組為整距繞組缺點(diǎn)電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢波形較差鐵損和噪聲較大起動(dòng)性能較差三相單層繞組的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間4.2.3三相雙層繞組

雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上、下兩層線圈的有效邊，線圈的每一個(gè)有效邊放在某一槽的上層，另一個(gè)有效邊則放置在相隔為y的另一槽的下層。雙層繞組分雙層疊繞組（如圖2a=1）和雙層波繞組（略）。4.2.3三相雙層繞組雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上

雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)，也等于最大并聯(lián)支路數(shù)；3）每相繞組的電動(dòng)勢等于每條支路的電動(dòng)勢。優(yōu)點(diǎn)可以選擇最有利的節(jié)距，使電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢波形更接近正弦波所有線圈的形狀和尺寸相同，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化端部排列整齊機(jī)械強(qiáng)度高可組成較多的并聯(lián)支路缺點(diǎn)嵌線困難用銅量大雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.3.1線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢及短距系數(shù)一、一根導(dǎo)體的電動(dòng)勢二、整距繞組的電動(dòng)勢

每個(gè)整距繞組由Nc個(gè)相同和線匝組成，每個(gè)整距線圈的電動(dòng)勢:電動(dòng)勢頻率:電動(dòng)勢大小:電動(dòng)勢波形:隨時(shí)間變化的波形取決于氣隙磁密在空間的分布波形4.3交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢4.3.1線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢三、短距線圈的電動(dòng)勢每個(gè)短距線圈的電動(dòng)勢:稱為短距系數(shù)：線圈短距時(shí)電動(dòng)勢比整距時(shí)打的一個(gè)折扣．三、短距線圈的電動(dòng)勢每個(gè)短距線圈的電動(dòng)勢:稱為短距系數(shù)：線圈4.3.2線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢及分布系數(shù)一組線圈由q個(gè)線圈組成,若q個(gè)線圈為集中繞組時(shí),各線圈電動(dòng)勢大小相等、相位相同，線圈組電動(dòng)勢為:若q個(gè)線圈為分布繞組,放在q個(gè)槽內(nèi),各線圈電動(dòng)勢大小相同,相位相差α電角度,電動(dòng)勢為:稱為基波分布系數(shù):線圈組電動(dòng)勢等于集中線圈組電動(dòng)勢打的一個(gè)折扣.稱為基波繞組系數(shù)。4.3.2線圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢及分布系數(shù)一組線圈由4.3.3一相繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢一繞組有2a條支路，一條支路由若干個(gè)線圈組路串聯(lián)組成。一相繞組的基波電動(dòng)勢為一條支路的基波電動(dòng)勢一、一相繞組的基波電動(dòng)勢對單層繞組：對雙層繞組：4.3.3一相繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢一繞組有2a條二、短距繞組、分布繞組對電動(dòng)勢波形的影響對V次諧波：二、短距繞組、分布繞組對電動(dòng)勢波形的影響對V次諧波：改善電動(dòng)勢波形的方法:（１）采用短距繞組來削弱高次諧波（２）采用分布繞組來削弱高次諧波１．改善主磁極磁場的分布２．改善交流繞組的構(gòu)成，削弱諧波電動(dòng)勢３．采用Ｙ接線消除線電動(dòng)勢中的三及其倍數(shù)的奇次諧波改善電動(dòng)勢波形的方法:（１）采用短距繞組來削弱高次諧波（２）4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.4.1單相繞組的磁動(dòng)勢一、整距集中繞組的磁動(dòng)勢一臺(tái)兩極氣隙均勻的交流電機(jī),一個(gè)整距繞組通入交流電流,線圈磁動(dòng)勢在某瞬間的分布如圖,由全電流定律得:忽略鐵心磁阻,磁動(dòng)勢完全降落在兩個(gè)氣隙上.每個(gè)氣隙的磁動(dòng)勢為:空間分布為矩形波,隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化.變化頻率為電流頻率?？臻g位置不變而幅值和方向隨時(shí)間變化的磁動(dòng)勢稱為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。4.4交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢4.4.1單相繞組的磁動(dòng)勢一、矩形波磁動(dòng)勢可能分解為基波和一系列高次諧波:基波磁動(dòng)勢為:基波磁動(dòng)勢最大值為:整距繞組基波磁動(dòng)勢在空間按余弦分布，幅值位于繞組軸線，空間每一點(diǎn)的磁動(dòng)勢大小按正弦規(guī)律變化——仍然為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。矩形波磁動(dòng)勢可能分解為基波和一系列高次諧波:基波磁動(dòng)勢為:基二、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢1、整距分布繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)繞組由q個(gè)線圈串聯(lián)構(gòu)成，依次在定子圓周空間錯(cuò)開槽距角α,繞組的基波磁動(dòng)勢為q個(gè)線圈基波磁動(dòng)勢的空間矢量和：2、一組雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢雙層短距分布繞組的基波磁動(dòng)勢為兩個(gè)等效繞組基波磁動(dòng)勢的相量和，用短距系數(shù)計(jì)及繞組短距的影響：二、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢1、整距分布繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)繞組由3、相繞組的磁動(dòng)勢

每個(gè)極下的磁動(dòng)勢和磁阻構(gòu)成一條分支磁路。若電機(jī)有p對磁極，就有p條并聯(lián)的對稱分支磁路，所以一相繞組的基波磁動(dòng)勢就是該繞組在一對磁極下線圈所產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢，若每相電流為Ip:

單相繞組的基波磁動(dòng)勢是在空間按余弦規(guī)律分布，幅值大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的脈動(dòng)磁動(dòng)勢。3、相繞組的磁動(dòng)勢每個(gè)極下的磁動(dòng)勢和磁阻構(gòu)成一三、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢的分解即一個(gè)脈動(dòng)磁動(dòng)勢可以分解成兩個(gè)幅值大小相等的磁動(dòng)勢。先分析取幅值點(diǎn)分析三、單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢的分解即一個(gè)脈動(dòng)磁動(dòng)勢可以分解成兩個(gè)幅值大綜上分析綜上分析可見(1)單相繞組的基波磁動(dòng)勢為脈動(dòng),它可以分解為大小相等、轉(zhuǎn)速相同而轉(zhuǎn)身相反的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。(2)反之,滿足上述性質(zhì)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的合成即為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。（3）由于正方向或反方向的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢在旋轉(zhuǎn)過程中，大小不變，兩矢量頂點(diǎn)的軌跡為一圓形，所以這兩個(gè)磁動(dòng)勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。可見(1)單相繞組的基波磁動(dòng)勢為脈動(dòng),它可以分解為大小相等、4.4.2三相繞組基波合成磁動(dòng)勢——旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢三相的合成磁動(dòng)勢：取U相繞組軸線位置作為空間坐標(biāo)原點(diǎn)、以相序的方向作為x的參考方向、U相電流為零時(shí)作為時(shí)間起點(diǎn)，則三相基波磁動(dòng)勢為：可見：三相合成磁動(dòng)勢也是一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。

交流電機(jī)三相對稱繞組,通入三相對稱電流，磁動(dòng)勢是三相的合成磁動(dòng)勢。4.4.2三相繞組基波合成磁動(dòng)勢——旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢三相的合成

為了分析旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)三相對稱電流按余弦規(guī)律變化，U相電流最大時(shí)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，電流取首進(jìn)尾出為正，電流波形和各時(shí)刻旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的位置如圖所示：U2U1W2V1W1V2為了分析旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)三相對稱電流按余弦規(guī)律用圖解法分析——不同時(shí)刻三相合成磁動(dòng)勢

合成磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)向是從載有超前電流的相轉(zhuǎn)到載有滯后電流的相。用圖解法分析——不同時(shí)刻三相合成磁動(dòng)勢合成磁動(dòng)

產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的條件：一是三相或多相對稱繞組；二是三相或多相對稱電流。兩個(gè)條件有一個(gè)不滿足，即產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。三相對稱繞組通入三相對稱電流，產(chǎn)生的基波合成磁動(dòng)勢是一個(gè)幅值恒定不變的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，它有以下主要性質(zhì)(1)幅值是單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢最大幅值的3/2倍。(2)轉(zhuǎn)向由電流相序決定,從載有超前電流相轉(zhuǎn)到載有滯后電流相.(3)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于電流的頻率和電機(jī)的磁極對數(shù)(4)當(dāng)某相電流達(dá)最大值時(shí),旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的波幅位置剛好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線位置上產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的條件：一是三相或多相對稱繞4.5.1空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行一、主、漏磁通的分布

為了便于分析，根據(jù)磁通路徑和性質(zhì)不同，異步電動(dòng)機(jī)的磁通分為主磁通和漏磁通。

主磁通同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，其路徑為：定子鐵心→氣隙→轉(zhuǎn)子鐵心→氣隙→定子鐵心。主磁通起傳遞能量的作用。

除了主磁通以外的磁通稱為漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次諧波磁通。漏磁通只起電抗壓降作用。4.5.1空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的空載二、空載電流和空載磁動(dòng)勢異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空載電流。二、空載電流和空載磁動(dòng)勢異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空三、電磁關(guān)系4.5.2空載運(yùn)行時(shí)的電壓平衡方程一、感應(yīng)電動(dòng)勢與變壓器一樣,主、漏磁通在定子繞組上感應(yīng)的電動(dòng)勢可見，異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的電磁關(guān)系與變壓器非常相似。三、電磁關(guān)系4.5.2空載運(yùn)行時(shí)的電壓平衡方程一、感應(yīng)電二、電壓平衡方程與等效電路與變壓器一樣，根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出空載時(shí)定子每相電壓方程式：同樣也有：根據(jù)上兩式，可以作出空載時(shí)等效電路。二、電壓平衡方程與等效電路與變壓器一樣，根據(jù)基

盡管異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的：1）主磁場性質(zhì)不同：異步電動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場，變壓器為脈動(dòng)磁場.4）由于存在氣隙,異步電動(dòng)機(jī)漏抗較變壓器的大.5)異步電動(dòng)機(jī)通常采用短距和分布繞組,計(jì)算時(shí)需考慮繞組系數(shù),變壓器則為整距集中繞組,可認(rèn)為繞組系數(shù)為1.盡管異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之4.6.1負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行4.6.1負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系4.6三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載4.6.2轉(zhuǎn)子繞組各電磁量一、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對切割速度,故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率為:轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí),理想空載時(shí),二、轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢:轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢:二者關(guān)系為:4.6.2轉(zhuǎn)子繞組各電磁量一、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率感三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:二者關(guān)系:轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗:四、轉(zhuǎn)子繞組的電流轉(zhuǎn)子繞組為閉合繞組,轉(zhuǎn)子電流為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子