三相交流异步电动机的每相等效电路类似于变压器,定子绕组相当于变压器的原绕组,闭合的转子绕组相当于的副绕组,其电磁关系也同变压器类似,如下图所示。
当定子绕组接三相电源电压时u1,则有三相电流i1通过。产生旋转磁场,并通过定子和转子铁心而闭合。 旋转磁场在定子绕组和转子绕组分别感应产生电动势e1和e2。漏磁通产生的漏磁电动势分别为eσ1和eσ2。 1、定子电路 定子每相电路的电压方程和变压器原绕组的电路一样,其电压方程式为:
式中,R1和X1分别为定子每相绕组的电阻和漏磁感抗。 正常工作时,定子绕组阻抗上的压降很小,可以忽略不计,故E1约等于电源电压U1。在电源电压U1和频率f1不变时, Φm基本保持不变。 则:U1≈E1=4.44f1N1Φm 式中f1为定子绕组中电流的频率即电源的频率,N1为每相定子绕组的等效匝数, Φm为旋转磁场每个磁极下的磁通幅值。 2、转子电路
式中,R2和X2分别为转子每相绕组的电阻和漏磁感抗。 转子电路的各个物理量: 1.转子频率 f2= ·p=s ·p=s·f1 转子频率f2与转差率s有关,也就是与转速n有关。 在n=0,s=l,即转子静止不动时,f2=f1,此时旋转磁场对转子的相对切割速度Zui大。在额定负载时,s=1~9%,则f2=0.5~4.5Hz。 2.转子电动势 E2=4.44f2N2Φm =4.44sf1N2Φm= s·E20 在n=0, s=l时,转子电动势为:E20=4.44 f1·N2Φm 这时f2= f1,转子电动势Zui大。 转子电动势E2与转差率s有关。 3.转子感抗X2=2πf2Lσ2=2πsf1Lσ2 在n=0, s=l时,转子感抗为:X20=2πf1Lσ2 这时f2= f1,转子感抗Zui大。 可见转子感抗X2与转子频率f2、转差率s有关。
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异步电动机的转子转速n与旋转磁场的同步转速n0之差是保证异步电动机工作的必要条件。这两个转速之差与同步转速之比称为转差率,用s表示,即 s= 由于异步电动机的转速n < n0,且n > 0,故转差率在0到1的范围内,即0< s <1。对于常用的异步电动机,在额定负载时的额定转速sN很接近同步转速,它的额定转差率sN很小,约为0.01- 0.07,s有时也用百分数来表示。 |