转子堵转时的电磁关系

时间:2023-03-13作者:佚名

  1.定子磁动势和转子磁动势相对静止

  以三相绕线式异步电机为例,设定、转子绕组均为三相对称绕组,定子A、B、C三相绕组和转子a、b、c三相绕组在空间上分别按逆时针排列,并且两者的轴线在相位上相差θ12角;定、转子绕组极对数相等,均为p,转子绕组短路且静止不动。定子绕组先接入频率为f1的三相对称电流,产生基波旋转磁动势转子堵转时的电磁关系,转速为同步转速n1=60f1/p,转向由电流相序决定,为A-B-C逆时针旋转。转子堵转时的电磁关系以同步转速n1同时切割定、转子绕组,并在其中感应频率为f1= f2=n1p/60的电动势转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系。由于转子是三相对称电路,所以转子绕组中将产生三相对称电流转子堵转时的电磁关系,它们又将产生转子基波旋转磁动势转子堵转时的电磁关系,其频率均为f1。则转子基波旋转磁动势转子堵转时的电磁关系的转速n2=60f2/p=60f1/p=n1,转向为a-b-c逆时针方向。由此可见定、转子磁动势是同极数、同转速、同转向的,即它们在空间上相对静止。

  转子磁动势的出现改变了气隙中的旋转磁场,而使定、转子感应电动势和电流均发生改变。事实上这是一个同时出现并相互制约的过程,其结果是定、转子同时出现对称三相电流。正是由于定、转子磁动势是相对静止的,才能用矢量合成的方法求取气隙中的合成磁动势转子堵转时的电磁关系,再由合成磁动势转子堵转时的电磁关系产生旋转磁场转子堵转时的电磁关系,显然这时的转子堵转时的电磁关系和转子堵转时的电磁关系的转速和转向与转子堵转时的电磁关系相同。

  2.磁动势平衡方程

  由于转子堵转时的电磁关系和转子堵转时的电磁关系在空间上相对静止,可以矢量合成为一个合成磁动势转子堵转时的电磁关系,后者是产生气隙主磁通的磁动势,故称为励磁磁动势,可写出磁动势平衡方程式:

转子堵转时的电磁关系                  (1)

  空间矢量转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系和转子堵转时的电磁关系都以同步转速n1、逆时针方向旋转,在空间均按正弦波分布。由于电机磁路中总有磁滞和涡流损耗,所以由转子堵转时的电磁关系产生的旋转磁场的磁通密度波转子堵转时的电磁关系在空间上滞后转子堵转时的电磁关系波一个铁耗角αFe

  若按照变压器的分析方法,把定子电流转子堵转时的电磁关系分解成励磁分量转子堵转时的电磁关系和负载分量转子堵转时的电磁关系。即:

转子堵转时的电磁关系                   (1)

  励磁电流转子堵转时的电磁关系通过定子三相绕组产生一个和励磁磁动势转子堵转时的电磁关系完全一样的磁动势波;定子电流的负载分量转子堵转时的电磁关系通过定子三相绕组产生定子磁动势波的负载分量转子堵转时的电磁关系。即:

转子堵转时的电磁关系                  (2)

  则很明显,转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系在空间上的相位差与转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系在时间上的相位差一致。

  得:

转子堵转时的电磁关系                    (3)

转子堵转时的电磁关系                     (4)

  由此可见,定子磁动势波的负载分量转子堵转时的电磁关系和转子磁动势基波转子堵转时的电磁关系大小相等、方向相反。可得:

转子堵转时的电磁关系         (5)

  式中,m1、m2分别为定转子绕组的相数,此时m1=m2=3;N1、N2分别为定转子绕组的匝数;kN1、kN2分别为定转子绕组的绕组系数。

  上式可写成:

转子堵转时的电磁关系                     (6)

  式中:转子堵转时的电磁关系为电流变比,且转子堵转时的电磁关系

  若忽略励磁分量的影响,可写成:转子堵转时的电磁关系

转子堵转时的电磁关系                     (7)

  3.电动势平衡方程式

  与变压器类似,主磁通转子堵转时的电磁关系在定、转子绕组中分别感应出电动势转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系,转子静止时,两者的频率均为f1,相位上滞后主磁通转子堵转时的电磁关系900。两者的有效值为:

转子堵转时的电磁关系                 (8)

转子堵转时的电磁关系                 (9)

  由上式可得:

转子堵转时的电磁关系                       (10)

  式中电动势变比:转子堵转时的电磁关系

  与变压器副边短路时有相似的物理过程,仿照变压器中各物理量正方向的规定,根据电路定律可得定、转子的电动势方程式:

转子堵转时的电磁关系               (11)

转子堵转时的电磁关系                 (12)

  式中:定子每相漏阻抗为:转子堵转时的电磁关系

  转子每相漏阻抗为:转子堵转时的电磁关系

  从上式容易看到,转子电流滞后于转子电动势一个时间角

转子堵转时的电磁关系                    (13)

  同理按照变压器的方法,定子电动势转子堵转时的电磁关系可用阻抗压降表示为:

转子堵转时的电磁关系             (14)

  式中:转子堵转时的电磁关系为励磁阻抗;大小与铁心的饱和程度有关;

  Rm为励磁电阻,反映异步机铁耗的等效电阻;

  Xm为励磁电抗,是定子每相绕组与主磁通对应的电抗。

  前面各式中Xm、X1σ和X2σ的性质和物理意义均与变压器中的相似。但不同的是,由于三相绕组在空间交叠,任一相的参数都由三相来决定。例如X1σ就是由定子三相对称电流联合产生的定子漏磁通Φ1σ在定子该相中引起的电抗,设这时每相电流有效值为I1,由Φ1σ感应于每一相的漏电动势有效值为E1σ,则此时X1σ=E1σ/I1。对转子漏抗X2σ也仿此定义。

  由于异步电机定、转子之间存在气隙,它的各项参数与变压器在数值范围上差别较大。例如一般电力变压器,用标么值表示时,转子堵转时的电磁关系=l~5,转子堵转时的电磁关系=10~50,而一般异步电动机则转子堵转时的电磁关系=0.08~0.35,转子堵转时的电磁关系=2~5。另一方面由于结构上的差别,异步电机的漏抗通常比变压器大,变压器的转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系约在0.012~0.08范围内,异步机的转子堵转时的电磁关系、转子堵转时的电磁关系则约在0.08~0.12范围内。

  现在综合一下异步机在转子不转,转子绕组开路时的情况:这情况基本上与变压器副边开路时的情况相似,不过因为有气隙,所以无功电流要大些;并且电势变比中出现了两侧绕组的绕组系数。另外当转子不转时,转子铁心有相应于f1的铁耗,因此不可忽略而应包括在前述的Rm之中。但在转子旋转时,转子的频率很低,—般可以不考虑转子的铁耗,所以在一般的等值电路中,Rm只代表定子铁耗。

  并且应该注意,在额定电压下,转子堵转且绕组短路一般是不允许的。因为一般转子堵转时的电磁关系≈转子堵转时的电磁关系=0.08~0.12,忽略励磁电流和电阻,则转子堵转时的电磁关系,这样大的电流,时间过长会烧坏绕组,因此堵转实验一般应降低电压进行。其次由于转子堵转且绕组短路时,转子反电动势很强,使定子电流达额定电流的4~7倍,若忽略励磁电流Z2σ’≈Z1σ,所以定子边电压约有一半降落在定子边漏阻抗I1Z1σ上,因而此时的电动势E1也只有U1的一半,显然主磁通Φm也降为空载时的一半。

  事实上,异步电机的电磁特性与变压器非常类似,只是由于定转子绕组的相对运动,使异步电机具有附加的频率变换的作用,而绕线式异步电机恰恰可以作为频率调节器使用;转子的位置又可以对定子有相对位移,所以定、转子电动势的相位可以有移动,由此而起移相器的作用。

相关阅读

LM331电路图和引脚图 LM331频率电压转换电路详解

今天是TLM331频率电压转换芯片,主要是以下几个方面: 1、LM331是什么功能的芯片? 2、LM331引脚图及功能 3、LM331 CAD模型 4、LM331 参数特征 5、LM331 内部框图 6、LM331 电路讲解-LM331频率电压...
2023-07-19
LM331电路图和引脚图 LM331频率电压转换电路详解

守护电力心脏:负荷开关的定期检测与维护要点

负荷开关作为电力系统中不可或缺的关键组件,其性能的稳定性和可靠性直接影响到电力系统的安全运行。因此,定期进行负荷开关的检测与维护至关重要。一、检测前准备1.1 安全准备...
2024-08-09
守护电力心脏:负荷开关的定期检测与维护要点

電工到底是腦力勞動者,還是體力勞動者呢?不衕電工有不衕的遭遇!

電工,這壱職業領域,徃徃被眎為腦力與體力交織的典範,其工作性質之復襍多靣,令人不禁深思。在探討電工究竟是腦力勞動者還是體力勞動者的議題上,我們發現,這壱問題的畣案遠非非黑卽...
2024-09-06
電工到底是腦力勞動者,還是體力勞動者呢?不衕電工有不衕的遭遇!

安全生产教育培训内容

安全生产教育培训的形式很多,"三级"安全教育是安全教育的一种形式,也是法律明确规定的对新员工的饿教育制度.那么,什么是"三级"安全教育?新员工通过"三级"按教育培训能学到哪些东...
2023-03-21

电气二次回路怎么看?从0到会看原理图,电工看完直接上手

干电气维修、PLC、工控安装,二次回路就是绕不开的基本功。 很多电工师傅干了多年,一看见密密麻麻的图纸就头大:线多、符号杂、逻辑绕,不知道从哪下手,查故障全靠瞎猜。 其实二次...
2026-05-25
电气二次回路怎么看?从0到会看原理图,电工看完直接上手

热销商品

德国进口雅马哈风力灭火机大功率手提森林灭火器落叶工地吹雪机汽

德国进口雅马哈风力灭火机是一款高效、可靠的森林灭火和清理设备。它拥有大功率风机,能够迅速吹散落叶、杂草和积雪,有效清理工地和森林地面。这款灭火机采用先进技...
¥ 692.5

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

电位器旋钮电流调节螺帽直流逆变电焊机二保焊送丝机通用旋钮B102

电位器旋钮电流调节螺帽适用于直流逆变电焊机和二保焊送丝机,是一款通用的旋钮B102。该旋钮采用优质材料制造,具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点,能够长时间稳定运行...
¥ 0.7

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目