1、第五章第五章 感應電機感應電機5.1 感應電機的結構和運行狀態感應電機的結構和運行狀態5.2 三相感應電動機的磁動三相感應電動機的磁動勢和磁場勢和磁場5.3 三相感應電動機的電壓三相感應電動機的電壓方程和等效電路方程和等效電路5.4 感應電動機的功率感應電動機的功率方程和轉矩方程方程和轉矩方程5.7 感應動機感應動機 的轉矩的轉矩轉差率曲線轉差率曲線 臨沂大學臨沂大學5.5 籠型轉子的極數、籠型轉子的極數、相數和參數計算相數和參數計算5.6 感應電動機參數感應電動機參數的測定的測定5.8 感應電動機的工感應電動機的工作特性作特性5.9 感應電動機的起動，感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機深

2、槽和雙籠感應電動機5.10 感應電感應電動機的調速動機的調速5.11 單相感應單相感應電動機電動機5.13 感應發電機和感應發電機和直線感應電動機直線感應電動機l本章主要研究：本章主要研究：定、轉子間靠電磁感應作用，在定、轉子間靠電磁感應作用，在轉子內感應電流以實現機電能量轉換的感應電機。轉子內感應電流以實現機電能量轉換的感應電機。感應電機一般都用作電動機，在少數場合下，亦感應電機一般都用作電動機，在少數場合下，亦有用作發電機的。有用作發電機的。l本章先說明空載和負載時三相感應電動機內的磁本章先說明空載和負載時三相感應電動機內的磁動勢和磁場，然后導出感應電動機的基本方程和動勢和磁場，然后導出感

3、應電動機的基本方程和等效電路，最后分析它的運行特性和起動、調速等效電路，最后分析它的運行特性和起動、調速等問題。等問題。 一、感應電機的結構一、感應電機的結構感應電機感應電機定子繞組定子繞組（圖片）（圖片）定子鐵心定子鐵心（圖片、（圖片、槽形槽形）轉子轉子機座機座（圖片）（圖片） 籠型籠型 結構結構轉子鐵心轉子鐵心（圖片）（圖片）轉軸（圖片）轉軸（圖片）轉子繞組轉子繞組繞線型繞線型 結構結構定子定子5.1 5.1 感應電機的結構和運行狀態感應電機的結構和運行狀態二、二、感應電機的運行狀態感應電機的運行狀態 旋轉磁場的轉速旋轉磁場的轉速 與轉子轉速與轉子轉速 之差稱為轉差。轉之差稱為轉差。轉差差

4、 與同步轉速與同步轉速 的比值稱為轉差率，用的比值稱為轉差率，用 表示，表示，即：即： 轉差率是表征感應電機運行狀態的一個基本變量。轉差率是表征感應電機運行狀態的一個基本變量。按照轉差率的正負和大小，感應電機有電動機、發電按照轉差率的正負和大小，感應電機有電動機、發電機和電磁制動三種運行狀態，如圖機和電磁制動三種運行狀態，如圖5-75-7所示所示 例題例題snn nssnssnnns u額定功率額定功率PN (kW) ：額定運行時軸端輸出的機械功：額定運行時軸端輸出的機械功率；率；u額定電壓額定電壓UN (V) ：額定運行時定子繞組的線電壓；：額定運行時定子繞組的線電壓；u額定電流額定電流IN

5、 (A)：額定電壓下運行，輸出功率為額：額定電壓下運行，輸出功率為額定值時，定子繞組的線電流；定值時，定子繞組的線電流；u額定頻率額定頻率fN (Hz) ：定子的電源頻率；：定子的電源頻率；u額定轉速額定轉速nN (r/min) ：額定運行時轉子的轉速。：額定運行時轉子的轉速。三、額定值三、額定值返回返回 空載運行時，定子磁動勢基本上就是產生氣隙空載運行時，定子磁動勢基本上就是產生氣隙主磁場的勵磁磁動勢，定子電流就近似等于勵磁電主磁場的勵磁磁動勢，定子電流就近似等于勵磁電流。計及鐵心損耗時，磁場在空間滯后于磁動勢以流。計及鐵心損耗時，磁場在空間滯后于磁動勢以鐵心損耗角，如圖鐵心損耗角，如圖5-

6、85-8所示。所示。5.2 5.2 三相感應電動機的磁動勢和磁場三相感應電動機的磁動勢和磁場一、空載運行時的磁動勢和磁場一、空載運行時的磁動勢和磁場 1.1.空載運行時的磁動勢空載運行時的磁動勢 2. 2. 主磁通和勵磁阻抗主磁通和勵磁阻抗l主磁通是通過氣隙并同時與定、轉子繞組相交鏈的磁通，主磁通是通過氣隙并同時與定、轉子繞組相交鏈的磁通，它經過的磁路它經過的磁路( (稱為主磁路稱為主磁路) )包括氣隙、定子齒、定子軛、包括氣隙、定子齒、定子軛、轉子齒、轉子軛等五部分（如圖所示）。轉子齒、轉子軛等五部分（如圖所示）。l氣隙中的主磁場以同步轉速旋轉時，主磁通氣隙中的主磁場以同步轉速旋轉時，主磁通

7、 將在定將在定子每相繞組中感生電動勢子每相繞組中感生電動勢 1 Em 111144. 4wmkNfjE l若主磁路的磁化曲線用一條線性化的磁化曲若主磁路的磁化曲線用一條線性化的磁化曲線來代替，則主磁通將與勵磁電流成正比；線來代替，則主磁通將與勵磁電流成正比；于是可認為于是可認為 與與 之間具有下列關系：之間具有下列關系：mI 1 E mmmmjXRIZIE 113.3.定子漏磁通和定子漏抗定子漏磁通和定子漏抗l定子漏磁通又可分為定子漏磁通又可分為槽漏磁槽漏磁、端部漏磁端部漏磁和和諧波諧波漏磁漏磁等三部分，槽漏磁和端部漏磁等三部分，槽漏磁和端部漏磁如圖如圖5-5-1010所所示。示。l定子漏磁通

8、定子漏磁通 將在定子繞組中感應漏磁電動將在定子繞組中感應漏磁電動勢勢 。把。把 作為負漏抗壓降來處理，可作為負漏抗壓降來處理，可得得 1 1 E 1 E 111XIjE 121111122 NfLfX二、負載運行時的轉子磁動勢和磁動勢方程二、負載運行時的轉子磁動勢和磁動勢方程 當電動機帶上負載時，轉子感應電動勢和電當電動機帶上負載時，轉子感應電動勢和電流的頻率流的頻率 應為應為 轉子電流產生的旋轉磁動勢轉子電流產生的旋轉磁動勢 相對于轉子的相對于轉子的轉速為轉速為 ： nsnpsfpfn 112260601. 1. 轉子磁動勢轉子磁動勢2f 126060sfnnnpnnnpfssss 2F2n

9、 轉子本身又以轉速轉子本身又以轉速 在旋轉，因此從定子側觀在旋轉，因此從定子側觀察時，察時， 在空間的轉速應為在空間的轉速應為 定子和轉子磁動勢之間的速度關系，如圖所示。圖定子和轉子磁動勢之間的速度關系，如圖所示。圖5-135-13表示三相繞線型轉子的轉子磁動勢的空間相位。表示三相繞線型轉子的轉子磁動勢的空間相位。n2F ssnnnnnn 例題例題 負載時轉子磁動勢的基波對氣隙磁場的影響，稱負載時轉子磁動勢的基波對氣隙磁場的影響，稱為轉子反應。轉子反應有兩個作用：為轉子反應。轉子反應有兩個作用：l使氣隙磁場的大小和空間相位發生變化，從而引使氣隙磁場的大小和空間相位發生變化，從而引 起定子感應電

10、動勢和定子電流發生變化。起定子感應電動勢和定子電流發生變化。 l它與主磁場相互作用，產生所需要的電磁轉矩，它與主磁場相互作用，產生所需要的電磁轉矩， 以帶動軸上的機械負載。以帶動軸上的機械負載。2. 2. 轉子反應轉子反應 轉子反應的兩個作用合在一起，體現了通過電磁感應作用，轉子反應的兩個作用合在一起，體現了通過電磁感應作用，實現機電能量轉換的機理。由此可以進一步導出負載時實現機電能量轉換的機理。由此可以進一步導出負載時的磁動勢方程：的磁動勢方程： 圖圖5-155-15示出了負載時定、轉子磁動勢間的關系，以及定示出了負載時定、轉子磁動勢間的關系，以及定子電流與激磁電流和轉子電流的關系。子電流與

11、激磁電流和轉子電流的關系。ikII22 3.3.負載時的磁動勢方程負載時的磁動勢方程 返回返回 mmLLmFFFIIIFFIII21212111222111wwikNmkNmk 5.3 三相感應電動機的電壓方程和等效電路1. 定子電壓方程定子電壓方程 一、電壓方程 mmtjtjtjZIEEjXRIUeEjXReIeU 11111111111111 2. 2. 轉子電壓方程轉子電壓方程 222212221244. 444. 4sEEkNfEkNsfEsmwmws 22122222sXLsfLfXs 2222222222jsXRIEjsXReIeEsstjstjs 1 sI2 1 E定定子子轉轉子

12、子圖圖5-17表示電壓方程相應的定、轉子的耦合電路圖表示電壓方程相應的定、轉子的耦合電路圖定子繞定子繞組內組內轉子繞轉子繞組內組內1 I1F2F 2 mFm sE2 1111XI jEE ssssXIjEE 2222二、等效電路二、等效電路 1. 頻率歸算頻率歸算圖圖5-18表示頻率歸算后，感應電動機定、轉子的等表示頻率歸算后，感應電動機定、轉子的等效電路圖；圖中定子和轉子的頻率均為效電路圖；圖中定子和轉子的頻率均為f1，轉子電，轉子電路中出現了一個表征機械負載的等效電阻。路中出現了一個表征機械負載的等效電阻。22222222222111RssRsRjXsRIEjXsReIeEtjtj 式（式

13、（ 521(2) ）兩端乘以兩端乘以 tjes211 22222222222XjSRIjXsRkIkkjXsRIkEkEiieee2. 繞組歸算繞組歸算pIkNmpIkNmww 222221119 . 029 . 02iwwkIIkNmkNmI 2211222121122222wewN kEEk EN k l注意繞組歸算的方法注意繞組歸算的方法：（1 1）轉子電壓和電動勢；）轉子電壓和電動勢；（2 2）轉子電流；（）轉子電流；（3 3）轉子電阻和漏抗。）轉子電阻和漏抗。l圖圖5-18表示頻率和繞組歸算后定、轉子的耦合電表示頻率和繞組歸算后定、轉子的耦合電路圖路圖 。 222 221 22112

14、2m I XmI X*222122 m E Im E I222 221 22m I Rm I R不難驗證，歸算前、后轉子側的總視在功率、不難驗證，歸算前、后轉子側的總視在功率、轉子銅耗、漏磁場儲能均保持不變。轉子銅耗、漏磁場儲能均保持不變。3. T型等效電路和相量圖型等效電路和相量圖 根據上式即可畫出感應電動機的根據上式即可畫出感應電動機的T形等效電路，形等效電路， 如圖如圖5-20 所示。圖所示。圖5-22表示與基本方程相對應的表示與基本方程相對應的 相量圖相量圖 。經過歸算，感應電動機的電壓方程和磁動勢方程經過歸算，感應電動機的電壓方程和磁動勢方程成為成為 mmmIIIZIEEXjsRIE

15、EjXRIU2121222211111 4. 4. 近似等效電路近似等效電路( (圖圖5-21)5-21)由此即可畫出由此即可畫出形近似等效電路形近似等效電路，如圖如圖5-21所示。所示。 211221211212221111ZZcZUZZZIIZcZUZZZIIZZZZZUImmmmmmm 12120ZZZZ111212121211111mmmmmmUUIZZcZcZUIZcZIIIZXcZX 感應電動機從電源輸入的電功率：感應電動機從電源輸入的電功率： 消耗于定子繞組的電阻而變成銅耗：消耗于定子繞組的電阻而變成銅耗： 消耗于定子鐵心變為鐵耗：消耗于定子鐵心變為鐵耗： 從定子通過氣隙傳送到轉

16、子的電磁功率：從定子通過氣隙傳送到轉子的電磁功率： 5.4 5.4 感應電動機的功率方程和轉矩方程感應電動機的功率方程和轉矩方程一、功率方程，電磁功率和轉換功率一、功率方程，電磁功率和轉換功率11111cos IUmP 12111RImpcu mmFeRImp21 sRImIEmPe22212221cos l功率方程為：功率方程為：其中其中圖圖5-325-32表示相應的功率圖。表示相應的功率圖。 ppPPPpPPppPcueeFecu2211 eecuPsRssImPsPRImp11222122212二、轉矩方程和電磁轉矩二、轉矩方程和電磁轉矩l轉矩方程轉矩方程l電磁轉矩電磁轉矩e022e02

17、TTTPppPT, T, T 11eeesss PPPTs 21112222111222212,cosINkmNkmIkNfEIEmPwwmwe 2222222coscos21 ICIkNpmTmTmwe 222wTNkpmC 例題例題5.5 5.5 籠型轉子極數、相數和參數歸算籠型轉子極數、相數和參數歸算l1.籠型轉子的極數和相數籠型轉子的極數和相數 極數極數(圖圖5-19) 相數相數(圖圖5-30)21pp 1,21,2222 wkNpQm 1. 試驗目的試驗目的: 確定電動機的激磁參數確定電動機的激磁參數、鐵耗和機械損耗。鐵耗和機械損耗。一、空載試驗一、空載試驗5.6 5.6 感應電動機

18、參數的測定感應電動機參數的測定空載特性曲線空載特性曲線2. 鐵耗和機械損耗分離鐵耗和機械損耗分離Fepp1210103RIP 21UO 3.空載試驗空載試驗參數計算參數計算 (圖圖523和圖和圖524) 激磁電阻激磁電阻 空載電抗空載電抗 激磁電抗激磁電抗2101 101FePm I Rppm01XXX Fem2110pRm I 20210220200RIURZX 短路特性短路特性1k1k,IP二、堵轉試驗二、堵轉試驗1.試驗目的：確定感應電動機的漏阻抗。試驗目的：確定感應電動機的漏阻抗。1U等效電路等效電路2. 參數計算參數計算 22112111,537kkkkkkkkPUZRXZRIm I

19、 22mk12222m222222mk1m222m2()(539)()XRRRRXXRXXXXXXRXX 221122538mkkkmjXRjXZRjXRjXRj XX 若不計鐵耗若不計鐵耗,則認為則認為 ,有有0 mR得（得（540）式，由它的第二式兩端同乘）式，由它的第二式兩端同乘 可得可得 200122020()(541)kXXXXXRX 0210(542)kkXRRRXX2, 堵堵 z zh hu ua an n 忽忽略略m mm mZ ZZ ZI I將式（將式（5 41）代入（）代入（540）式的第一式，可解得）式的第一式，可解得對于大型感應電動機，對于大型感應電動機， 1212,k

20、kRRRXXX 2112,(544)2kkXRRRXX 于是于是2022XR為簡化計算，假定為簡化計算，假定 并利用并利用 21XX210XXXXXmm( 用用 形等效電路計算形等效電路計算)5.7 5.7 感應電動機的轉矩感應電動機的轉矩轉差率曲線轉差率曲線轉矩轉矩轉差率特性曲線轉差率特性曲線 如圖如圖5 525 25 所示。所示。 2211e22s2112RUmsTRRcXcXs 一、轉矩一、轉矩轉差率特性（轉差率特性（ 特性）特性）sRImPTssee2221 2I eTs 二、最大轉矩和起動轉矩二、最大轉矩和起動轉矩 1. 最大轉矩最大轉矩 過載能力：過載能力： 2. 起動轉矩起動轉矩

21、22m2212112221111max22ss121112()2()2 () cRRsXXRXcXmUm UT XXcRRXcX 2112st22s1212()()mU RTRcRXcX （臨界轉差率）（臨界轉差率）max,1.62.5TNTkTTk 3. 3. 討論討論l感應電機的最大轉矩與電源電壓的平方成正比，與定、轉感應電機的最大轉矩與電源電壓的平方成正比，與定、轉子漏抗之和近似成反比；子漏抗之和近似成反比；l最大轉矩的大小與轉子電阻值無關，臨界轉差率則與轉子最大轉矩的大小與轉子電阻值無關，臨界轉差率則與轉子電阻成正比：轉子電阻增大時，臨界轉差率增大，但最大電阻成正比：轉子電阻增大時，臨

22、界轉差率增大，但最大轉矩保持不變，此時轉矩保持不變，此時曲線的最大值將向左偏移曲線的最大值將向左偏移, ,如如圖圖5-265-26所示；所示；l起動轉矩隨轉子電阻值的增加而增加，直到達到最大轉矩起動轉矩隨轉子電阻值的增加而增加，直到達到最大轉矩為止。為止。三、機械特性三、機械特性 ( (轉矩轉矩- -轉速特性轉速特性) ) 工程中將感應電動機的轉速隨電磁轉矩的變工程中將感應電動機的轉速隨電磁轉矩的變化曲線稱為機械特性。化曲線稱為機械特性。 電動機的機械特性與負載機械特性的交點稱電動機的機械特性與負載機械特性的交點稱為電動機的運行點。為電動機的運行點。 兩者之間的關系如圖兩者之間的關系如圖5-2

23、7所示。所示。 例題例題 ,(1)esnf TTf snns e e即即由由= =, , 用用而而得得5.8 5.8 感應電動機的工作特性感應電動機的工作特性 在額定電壓和額定頻率下，電動機的在額定電壓和額定頻率下，電動機的 稱為感應電動機的工作特性。稱為感應電動機的工作特性。 分別討論：分別討論：（1 1）轉速；（轉速；（2 2）定子電流；（）定子電流；（3 3）功率因數；）功率因數； （4 4）電磁轉矩；（）電磁轉矩；（5 5）效率。）效率。 圖圖5-295-29表示一臺表示一臺10kW10kW的三相感應電動機的轉速特性和定子電的三相感應電動機的轉速特性和定子電流特性。電磁轉矩、功率因數和

24、效率特性如圖流特性。電磁轉矩、功率因數和效率特性如圖5-305-30所示。所示。 由于感應電動機的效率和功率因數都在額定負載附近達到最由于感應電動機的效率和功率因數都在額定負載附近達到最大值，因此選用電動機時應使電動機的容量與負載相匹配，大值，因此選用電動機時應使電動機的容量與負載相匹配，以使電動機經濟、合理和安全地使用。以使電動機經濟、合理和安全地使用。一、工作特性一、工作特性 112cos,en T If P 、 、 、 先用空載試驗測出電動機的鐵耗、機械損耗和定子電阻，先用空載試驗測出電動機的鐵耗、機械損耗和定子電阻，再進行負載試驗求取工作特性。再進行負載試驗求取工作特性。二、工作特性的

25、求取二、工作特性的求取1. 直接負載法直接負載法2.由參數算出電動機的主要運行數據由參數算出電動機的主要運行數據在參數已知的情況下，給定轉差率，利用等效電路求出在參數已知的情況下，給定轉差率，利用等效電路求出工作特性。工作特性。 5.9 5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠電動機感應電動機的起動，深槽和雙籠電動機起動性能的主要指標：起動轉矩倍數和起動電流倍數起動性能的主要指標：起動轉矩倍數和起動電流倍數1.籠型感應電機的起動籠型感應電機的起動直接起動：方法及優、缺點。直接起動：方法及優、缺點。降壓起動：星三角（降壓起動：星三角（ ）（圖）（圖531）方法及優、缺點。）方法及優、缺點。 自耦變壓

26、器起動法（圖自耦變壓器起動法（圖532）方法及優、缺點。）方法及優、缺點。2.繞線型感應電動機的起動（串阻起動原理圖）繞線型感應電動機的起動（串阻起動原理圖）方法及優、缺點。方法及優、缺點。3.深槽和雙籠感應電動機深槽和雙籠感應電動機深槽感應電動機（圖深槽感應電動機（圖533）雙籠感應電動機（圖雙籠感應電動機（圖534）Y 調速方法：調速方法：（1）改變定子繞組的極對數）改變定子繞組的極對數 ； （2）改變電源頻率）改變電源頻率 ； （3）改變電動機的轉差率）改變電動機的轉差率 。5.10 5.10 感應電動機的調速感應電動機的調速160(1)(1)sfnnsspp1fsl1.變極調速變極調速

27、l2.變頻調速變頻調速l3.改變轉差來調速改變轉差來調速 （1）轉子外加電阻來調速）轉子外加電阻來調速 （2）串級調速）串級調速 （3）雙饋電機）雙饋電機 5.11 5.11 單相感應電動機單相感應電動機l1.結構特點結構特點l定子上裝兩個繞組：主繞組、起動繞組；定子上裝兩個繞組：主繞組、起動繞組；l籠型轉子籠型轉子IQmIU主主繞繞組組起動繞組起動繞組2.工作原理工作原理雙旋轉磁場理論雙旋轉磁場理論snnnsssf snnnnnssssb 21正向正向反向反向正向旋轉正向旋轉磁動勢磁動勢反向旋轉反向旋轉磁動勢磁動勢fFbFsnsn 脈振脈振磁動勢磁動勢s21.510.50eTefTebTeT

28、正向轉矩正向轉矩合成轉矩合成轉矩反向轉矩反向轉矩單相感應電動機的單相感應電動機的 曲線曲線sTe l3.起動方法：裂相起動（圖）、罩極起動（圖）起動方法：裂相起動（圖）、罩極起動（圖）l定轉子電流、電磁轉矩（參見公式）定轉子電流、電磁轉矩（參見公式）等效電路等效電路1R 1X 25 . 0X 25 . 0 R 1 IfI2 fE mZ5 . 0215 . 0Rss 25 . 0X 25 . 0R bI2 bE mZ5 . 02215 . 0Rss 1 U5.13 感應發電機和直線感應電動機l1.感應發電機感應發電機工作原理工作原理單機運行時電壓的建立單機運行時電壓的建立l2.直線感應電動機直線

29、感應電動機基本結構基本結構工作原理工作原理返回返回導條導條端環端環籠型繞組籠型繞組返回返回風葉風葉鐵心鐵心繞組繞組滑環滑環軸承軸承返回返回感應電動機的空載磁動勢和磁場感應電動機的空載磁動勢和磁場BmFm返回返回A CB X Y Z nsnFe返回返回感應電機中主磁通所經過的磁路返回返回端部漏磁端部漏磁槽漏磁槽漏磁返回返回nsnsn snns()定轉子磁動勢之間的速度關系定轉子磁動勢之間的速度關系返回返回轉子磁動勢波轉子磁動勢波F2氣隙磁場氣隙磁場Bm轉子轉子22ie22ienTe轉子磁動勢波轉子磁動勢波F2氣隙磁場氣隙磁場Bm轉子轉子nTe轉子磁動勢與氣隙磁場在空間的相對位置轉子磁動勢與氣隙磁

30、場在空間的相對位置定、轉子磁動勢的空間矢量圖和定、轉子電流相量圖定、轉子磁動勢的空間矢量圖和定、轉子電流相量圖返回返回1Fmm()B snmFmI2I290 nABCXYZsnax2F I2 1I2F 1f1R 1X2Rn1U1I1E I2s 2sX2f2sE感應電動機定、轉子耦合電路圖感應電動機定、轉子耦合電路圖頻率歸算后感應電動機的定、轉子電路圖頻率歸算后感應電動機的定、轉子電路圖1f1fR1X10 n1U1I1E2ImN kw111,m ,N kw2221sRs2X22ER21R 1X2R 0 n1U1I1E21EE2I111,kwNm111,kwNm21Rss 2X頻率和繞組歸算后感應

31、電動機的定、轉子電路圖頻率和繞組歸算后感應電動機的定、轉子電路圖1R 1X 2X 2R Rm1I2I21Rss 1UmIXm12EE感應電動機的感應電動機的T形等效電路形等效電路異異步步電電動動機機相相量量圖圖 形近似等效電路形近似等效電路2cR1R2cX 1X21scRsmcZ1U1I2ImI1PPe P2PpCu1pCu2pFepp 感應電動機的功率圖感應電動機的功率圖轉矩轉矩轉差率特性曲線轉差率特性曲線maxT1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 300250200150100 50 012R22R32R42R12223242RRRR 轉子電阻變化時的轉子電阻變化時的Te-s曲線曲

32、線11111111111111nsnAeT02TT eT0感應電動機的轉矩感應電動機的轉矩-轉速特性轉速特性2/kWP24201612 8 4 01210 8 6 4 2 01.000.950.900.850.800.7501AI%ssnnn1Is感應電動機的感應電動機的)(,2PfIn e1N,cosTT0.10.80.60.40.20100 80 60 40 20 02 4 6 8 10 12eNTT1cos % 2/ kWP感應電動機的感應電動機的e12N, ,cos()Tf PT例例51 有一臺有一臺50Hz的感應電動機，其額定轉速的感應電動機，其額定轉速nN 730rmin，試求該機

33、的額定轉差率。，試求該機的額定轉差率。 解：解： 02667. 0750730750 sNsnnns例例5-2 有一臺有一臺50Hz、三相、四極的感應電動機轉子的轉、三相、四極的感應電動機轉子的轉差率差率s=5%，試求：，試求：（1）轉子電流的頻率；）轉子電流的頻率；（2）轉子磁動勢相對于轉子的轉速；）轉子磁動勢相對于轉子的轉速；（3）轉子磁動勢在空間的轉速。）轉子磁動勢在空間的轉速。 解解: (1)轉子電流的頻率轉子電流的頻率 (2)轉子磁動勢相對于轉子的轉速轉子磁動勢相對于轉子的轉速 (3) 轉子磁動勢在空間的轉速轉子磁動勢在空間的轉速 Hzsff5 . 25005. 012 min752

34、5 . 2606022rpfn min1500122rsnnnns 例例53 已知一臺三相四極的籠型感應電動機，額定功率已知一臺三相四極的籠型感應電動機，額定功率 PNl0kW，額定電壓，額定電壓UN380V(三角形聯結三角形聯結)，定，定子每相電阻子每相電阻R1=1.33,漏抗漏抗X12.43，轉子電阻，轉子電阻的歸算值的歸算值R 2=1.12，漏抗歸算值，漏抗歸算值X 2=4.4，激，激磁阻抗磁阻抗Rm7，Xm90，電動機的機械損耗，電動機的機械損耗 p=100W，額定負載時的雜散損耗，額定負載時的雜散損耗 p=100W。試。試求額定負載時電動機的轉速、電磁轉矩、輸出轉求額定負載時電動機的

35、轉速、電磁轉矩、輸出轉矩、定子和轉子相電流，定子功率因數和矩、定子和轉子相電流，定子功率因數和電動機電動機的效率。的效率。解解:（1）定子電流和定子輸入功率）定子電流和定子輸入功率設額定負載時的轉差率設額定負載時的轉差率 （試探值），則（試探值），則轉子的等效電阻為轉子的等效電阻為激磁阻抗為激磁阻抗為0.032Ns 2 22 22 2R R1 1. .1 12 2Z Zj jX X( (j j4 4. .4 4) )3 35 5j j4 4. .4 4) )3 35 5. .2 2 7 7. .1 16 6 s s0 0. .0 03 32 2 m mm mm mZ ZR Rj jX X( (

36、7 7j j9 90 0) )9 90 0. .2 27 7 8 85 5. .5 55 5 與與 的并聯值等于的并聯值等于2Z mZ 2 2m m2 2m mZ Z Z Z3 35 5. .2 2 8 87 7. .1 16 69 90 0. .2 27 7 8 85 5. .5 55 5Z ZZ Z3 35 5j j1 14 4. .4 47 7j j9 90 03 30 0. .8 82 2 2 26 6. .7 7 ( (2 27 7. .5 53 3j j1 13 3. .8 85 5) ) 于是定子相電流于是定子相電流 為為 1 11 12m2m112m2mU U380 0380

37、0IAIAZ ZZ Z1.33j2.4327.53j13.851.33j2.4327.53j13.85Z ZZZZZ11.4729.43 A11.4729.43 A定子線電流為定子線電流為 3 31 11 1. .4 47 7A A1 19 9. .8 87 7A A1I 定子功率因數和輸入功率為：定子功率因數和輸入功率為：（2 2）轉子電流和激磁電流）轉子電流和激磁電流 11111coscos29.430.871 P3cos3 380 0.87111389U IWW AZZZIIAZZZIImmmm917. 332.10328.3547.1102.1032.10327.9047.11221212 （3）定，轉子損耗）定，轉子損耗22Cu11122Femm22Cu222Cu1Fe33 11.471.33524.9W333.9177322.2W33 10.021.12337.3W1384.4W pI RpI RpIRppppp211(11389 1384.4)10004W1384.4 1187.84%11389 ppppp（4）輸出功率和效率）輸出功率和效率（5）額定負