1、電機原理及拖動（下）東北大學(xué)邊春元2007.8內(nèi)容介紹同步電動機控制電機三相異步電動機的電力拖動三相異步電動機原理電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇二、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的異步機 堵轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)子短路 ；軸上外力堵住n=0 。定、轉(zhuǎn)子間有能量傳遞，但不轉(zhuǎn)換成機械功率。 著重分析磁勢平衡關(guān)系。電磁狀況 轉(zhuǎn)子磁勢（ n=0）轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢頻率轉(zhuǎn)子磁勢性質(zhì)：旋轉(zhuǎn)磁勢 轉(zhuǎn)向與定子磁場轉(zhuǎn)向相同 極數(shù)：與定子相同 （繞線式：由繞組結(jié)構(gòu)決定相數(shù)；籠型：多相，由定子極數(shù)決定）轉(zhuǎn)速（磁場相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速） 結(jié)論：定、轉(zhuǎn)子磁勢同步、同速，相對靜止。（電機的運行基礎(chǔ)） 磁勢平衡 （異步機定、轉(zhuǎn)子電流比 ）關(guān)于相數(shù)：繞線式：m1=m2=3

2、籠型：m2=Z2/p（能整除）; m2=Z （不能整除）定子電流的組成：磁場分量負載分量堵轉(zhuǎn)時電磁關(guān)系 電磁關(guān)系定子側(cè)轉(zhuǎn)子側(cè)基本方程 （5個，變壓器6個： ）等效電路（教材圖5-39） 轉(zhuǎn)子繞組的折算 原則與目的目的： 原則：電流的折算（磁勢不變）（異步機定、轉(zhuǎn)子電流比 ）電勢的折算（去掉磁的耦合關(guān)系） 阻抗的折算（功率平衡） （阻抗的折算）保持轉(zhuǎn)子磁勢不變，保持了功率關(guān)系不變 。即：T型等效電路 （圖5-40）中間部分為三相合成旋轉(zhuǎn)磁場（變壓器為一相）相當(dāng)于變壓器副側(cè)短路運行 方程式 相量圖（圖5-41）（類似變壓器）研究堵轉(zhuǎn)的意義分析磁勢平衡及繞組折算 應(yīng)用：移相器：定、轉(zhuǎn)子繞組同相反相間

3、可調(diào)感應(yīng)變壓器（氣隙，轉(zhuǎn)子通過渦輪渦桿旋進旋出調(diào)壓；自耦變壓器（接觸、火花）磁動勢向量圖電流相量圖第五節(jié) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的異步機 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動磁勢轉(zhuǎn)動：n1 ；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動：n n=n1-n轉(zhuǎn)子頻率（轉(zhuǎn)子量：電抗、電勢、電流、磁勢）轉(zhuǎn)子電路的物理情況轉(zhuǎn)子頻率 同步旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子通直流（固定磁極）轉(zhuǎn)子電勢不轉(zhuǎn)時：E20 大小、頻率均是s的函數(shù)（方向不變）。轉(zhuǎn)子阻抗 轉(zhuǎn)子電流（轉(zhuǎn)子量通常是s的函數(shù)）轉(zhuǎn)動時的磁勢平衡關(guān)系證明：定、轉(zhuǎn)子磁勢相對靜止相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：相對于定子轉(zhuǎn)速：相對于定子轉(zhuǎn)速：與相對靜止（同速、同向）。合成磁勢： 電機理想空載 ： 電機理想空載 ： 電機負載： 分析：“恒壓系統(tǒng)”概念實際情況：與變壓

4、器極為相似。轉(zhuǎn)子頻率折算 問題：兩側(cè)頻率不同 （轉(zhuǎn)動時等效電路：教材圖5-43）解決：要把頻率f2折算成f1 。實質(zhì)：在磁場不變的情況下，用一個不轉(zhuǎn)的假想轉(zhuǎn)子（f1 ）來代替真實轉(zhuǎn)子（ f2）。要求：折算前、后轉(zhuǎn)子磁勢（F2）的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、幅值與空間相位都保持不變。 等效電路：（教材圖5-44） 分解： 有功量：等效電路中，以電阻形式引入代表負載的機械量，與s（n）有關(guān)。變壓器負載阻抗可任意接：rZL+jxZL；異步機負載：與s（n）有關(guān)。機械功率：有功量與s（n）有關(guān)繞組折算 關(guān)系：基本方程式 ：折算后等效電路（圖5-45、46、48） “T”型“”型（工程計算采用）由于異步機氣隙，定子阻抗

5、壓降較大（相對變壓器），故勵磁支路應(yīng)補償定子阻抗壓降。相量圖：（圖5-47） 籠型轉(zhuǎn)子 極數(shù)：p1=p2=p變極電機（轉(zhuǎn)子極隨定子變）相數(shù)：m2=Z2/p（整除）；m2=Z2（不能整除）匝數(shù)：N2=1/2繞組系數(shù)：Kw2=1第六節(jié) 異步電機的功率傳遞與轉(zhuǎn)矩平衡 功率關(guān)系 分析 ：能流圖（圖5-49 ）傳遞給轉(zhuǎn)子的電磁功率是有功功率，故： 關(guān)系 轉(zhuǎn)子銅損（也稱轉(zhuǎn)差功率）全（總）機械功率關(guān)系堵轉(zhuǎn)（或起動瞬間）：s=1電磁轉(zhuǎn)矩 關(guān)系分析機械特性的出發(fā)點 “同步瓦”電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式 T與轉(zhuǎn)子電流有功分量成正比 I2大， T不一定大。 T 是s的函數(shù) 機械特性 ：轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系空載損耗轉(zhuǎn)矩 軸輸出轉(zhuǎn)矩 穩(wěn)態(tài)時： 負載轉(zhuǎn)矩 第七、八節(jié)（自己看，實驗課內(nèi)容） 與變壓器實驗的聯(lián)系和區(qū)別