交流異步電機等效電路.ppt

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3 5三相異步電動機的等效電路 3 5 1折算異步電動機定 轉子之間沒有電路上的聯(lián)系 只有磁路上的聯(lián)系 不便于實際工作的計算 為了能將轉子電路與定子電路作直接的電的連接 要進行電路等效 等效要在不改變定子繞組的物理量 定子的電動勢 電流 及功率因數等 而且轉子對定子的影響不變的原則下進行 即將轉子電路折算到定子側 同時要保持折算前后F2不變 以保證磁動勢平衡不變和折算前后各功率不變 為了找到異步電動機的等效電路 除了進行轉子繞組的折合外 還需要進行轉子頻率的折算 1 頻率折算 將頻率為f2的旋轉轉子電路折算為與定子頻率f1相同的等效靜止轉子電路 稱為頻率折算 轉子靜止不動時s 1 f2 f1 因此 只要將實際上轉動的轉子電路折算為靜止不動的等效轉子電路 便可達到頻率折算的目的 為此將下式實際運行的轉子電流 3 17 分子分母同除以轉差率s得 3 18 以上兩式的電流數值仍是相等的 但是兩式的物理意義不同 式 3 17 中實際轉子電流的頻率為f2 式 3 18 中為等效靜止的轉子所具有的電流 其頻率為f1 前者為轉子轉動時的實際情況 后者為轉子靜止不動時的等效情況 由于頻率折算前后轉子電流的數值未變 所以磁動勢的大小不變 同時磁動勢的轉速是同步轉速與轉子轉速無關 所以式3 18的頻率折算保證了電磁效應的不變 由式中可看出頻率折算前后轉子的電磁效應不變 即轉子電流的大小 相位不變 除了改變與頻率有關的參數以外 只要用等效轉子的電阻代替實際轉子中的電阻R2即可 式中為異步電動機的等效負載電阻 等效負載電阻上消耗的電功率為 這部分損耗在實際電路中并不存在 實質上是表征了異步電動機輸出的機械功率 頻率折算后的電路如圖3 15所示 圖3 15轉子繞組頻率折算后的異步電動機的定 轉子電路 f1 f1 2 繞組折算 進行頻率折算以后 雖然已將旋轉的異步電動機轉子電路轉化為等效的靜止電路 但還不能把定 轉子電路連接起來 因為兩個電路的電動勢還不相等 和變壓器的繞組折算一樣 異步電動機繞組折算也就是人為地用一個相數 每相串聯(lián)匝數以及繞組系數和定子繞組一樣的繞組代替相數為m2 每相串聯(lián)匝數為N2以及繞組系數為而經過頻率折算的轉子繞組 但仍然要保證折算前后轉子對定子的電磁效應不變 即轉子的磁動勢 轉子總的視在功率 銅耗及轉子漏磁場儲能均保持不變 轉子折算值上均加 表示 1 電流的折算由保持轉子磁通勢不變的原則 即 3 19 折算后的轉子電流有效值為 3 20 式中稱電流比 2 電動勢的折算由于定 轉子磁動勢在繞組折算前后都不變 故氣隙中的主磁通也不變 繞組折算前后的轉子電動勢分別為 3 21 3 22 比較上兩式得 3 23 式中稱電壓比 3 阻抗的折算由折算前后轉子銅耗不變的原則有 3 24 同理由繞組折算前后轉子電路的無功功率不變可導出 3 25 3 26 以上可見 轉子電路向定子電路進行繞組折算的規(guī)律是 電流 除以電流比ki 電壓 乘以電壓比k 阻抗 乘以電壓比k 與電流比ki的乘積 注意 折算只改變相關的值大小 而不改變其相位的大小 4 5 2等效電路 根據折算前后各物理量的關系 可以作出折算后的T型等效電路 如圖3 16所示 圖3 16三相異步電動機的T型等效電路 由T型等效電路可得異步電動機負載時的基本方程式為 3 27 1 當空載運行時 由圖可見相當于轉子開路 2 轉子堵轉時 接上電源轉子被堵住轉不動時 相當于變壓器二次側短路情況 因此在異步電動機啟動初始接上電源時 就相當于短路狀態(tài) 會使電動機電流很大 這在電機實驗及使用電動機時應多加注意