1、三相異步電動機的等效電路 induction-motor equivalent circuit,5.4 轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機,分析前提： 把異步電機的磁通分成主磁通和漏磁通，并把諧波磁通歸并到漏磁通 假設：氣隙中只有基波磁通，定、轉(zhuǎn)子繞組上只感應有基波電勢 漏磁感應電勢用漏抗壓降表示,一、轉(zhuǎn)子靜止時的電路表示,正方向按變壓器慣例,二、電壓平衡式（轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機）,以下標1和2區(qū)別定子和轉(zhuǎn)子電路的各物理量，各種數(shù)量均取每相值。 從電路分析角度來看，轉(zhuǎn)子不動時的異步電機的電路方程與次級側(cè)短路時的變壓器的電路方程相似。,三、磁勢平衡式,轉(zhuǎn)子繞組是對稱多相繞組，與定子繞組有相同極數(shù)。 繞線式轉(zhuǎn)子

2、有明顯的相數(shù)和極對數(shù)，設計轉(zhuǎn)子繞組時，必須使轉(zhuǎn)子極數(shù)等于定子極數(shù)。否則，沒有平均電磁轉(zhuǎn)矩。 鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子有鼠籠加端環(huán)組成。所有導條在兩頭被端環(huán)短路，整個結(jié)構(gòu)是對稱的，實質(zhì)上是一個對稱的多相繞組。鼠籠轉(zhuǎn)子的極數(shù)恒等于定子繞組的極數(shù)。,在轉(zhuǎn)子不動時，定、轉(zhuǎn)子電勢有相同頻率，由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢與由定子電流所產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢有相同轉(zhuǎn)速，沒有相對運動。 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁勢對定子旋轉(zhuǎn)磁勢產(chǎn)生去磁作用，二者共同作用在主磁路中產(chǎn)生主磁通，決定于定子電勢El E1受到定子電壓平衡支配，決定了基波磁通m，從而決定了激磁電流Im。,當轉(zhuǎn)子有電流時，定子電流應包含兩個分量 由定子電流所產(chǎn)生的磁勢也包含兩個分

3、量 第一項用以產(chǎn)生基波磁通；第二項為負載分量，用以抵消轉(zhuǎn)子磁勢去磁作用，它與轉(zhuǎn)子磁勢大小相等方向相反。,設定子繞組有m1相，磁勢的振幅 轉(zhuǎn)子繞組有m2相，磁勢振幅 激磁磁勢 靜止時：f1=f2（磁勢速度為同步速一致），磁勢平衡式,四、繞組歸算,轉(zhuǎn)子繞組的歸算把實際相數(shù)為m2、繞組匝數(shù)為N2、繞組系數(shù)為kN2的轉(zhuǎn)子繞組，歸算成與定子繞組有相同相數(shù)、相同匝數(shù)和相同繞組系數(shù)的轉(zhuǎn)子繞組。 在進行歸算時，有電壓變比、電流變比和阻抗變比。,(一)電流的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子磁勢應保持不變?yōu)闂l件 (二)電勢的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子視在功率保持不變?yōu)闂l件,(三)阻抗的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子上的銅耗保持不變?yōu)闂l

4、件 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子功率因數(shù)保持不變?yōu)闂l件,五、等效電路single-phase equivalent circuit,六、參數(shù)的物理意義,rm鐵耗等效電阻core-less resistance xmmagnetizing reactance定子每相繞組與主磁通對應的電抗，隨的、鐵芯的飽和不同而變化。 異步電機中，磁通由三相聯(lián)合產(chǎn)生； 變壓器中，磁通由一相繞組產(chǎn)生 定子漏抗，由定子三相電流聯(lián)合產(chǎn)生的漏磁通，在定子每一相上引起的電抗。,5.5 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電動機,一、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)子各物理量的影響 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，轉(zhuǎn)子繞組的電勢和電流的頻率與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)取決于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對速度。 轉(zhuǎn)

5、子電勢和電流的頻率（轉(zhuǎn)子頻率，與轉(zhuǎn)差率成正比，又稱為轉(zhuǎn)差頻率）為,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢相對于定子的轉(zhuǎn)速為 由轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁勢和由定子電流所產(chǎn)生的定子基波旋轉(zhuǎn)磁勢沒有相對運動。（磁勢平衡式不變）,二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后的基本方程式,電壓平衡式,頻率 f2=sf1,頻率f1,歸算,繞組歸算轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、每相有效串聯(lián)匝數(shù)與定子繞組一樣； 頻率歸算使轉(zhuǎn)子繞組的頻率與定子繞組一致。,三、頻率歸算,頻率歸算用一等效的轉(zhuǎn)子電路替代實際轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子電路，使與定子電路有相同頻率。（轉(zhuǎn)子靜止） 保持頻率歸算后的轉(zhuǎn)子電流的大小和相位不變，可保持磁

6、勢平衡不變，保持定子電流的大小和相位不變，保持了損耗和功率不變。,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的實際情形,頻率歸算后的等效轉(zhuǎn)子,折算為定子頻率的轉(zhuǎn)子電勢,等效電路,電阻 的物理意義,在實際轉(zhuǎn)動的電機中，在轉(zhuǎn)子回路中并無此項電阻，但有機械功率輸出。 在頻率歸算后的轉(zhuǎn)子電路中，因已等效成靜止轉(zhuǎn)子，沒有機械功率輸出，但卻串入附加電阻 ，其電功率為 電功率 模擬軸上的機械功率。,討論,不論靜止或者旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子磁勢總以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速不變，大小相位又沒有變，故電機的磁勢平衡依然維持。 靜止的轉(zhuǎn)子不再輸出機械功率，即電機的功率平衡中少了一大塊機械功率。 靜止的轉(zhuǎn)子中多了一個附加電阻，而電流有沒有變，所以多了一個電阻功率。 分析證明：附加電阻上消耗的電功率等于電機輸出的機械功率,四、 T形等效電路,各參數(shù)的物理意義： 定子繞組的電阻r1、漏抗x1 轉(zhuǎn)子繞組歸算后的電阻r2、漏抗x2,定子鐵耗的等效電阻,對應主磁通的勵磁