大工20秋《电机学》辅导资料十

欧阳老师

电机学辅导资料十主    题：异步电机的辅导文章——三相交流绕组的磁动势、三相交流绕组的感应电动势、三相异步电动机的等效电路
学习时间：2020年11月30日--12月6日
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
每周文摘：实现我们确立的奋斗目标，我们既要有“乱云飞渡仍从容”的战略定力，又要有“不到长城非好汉”的进取精神。全党全国各族人民更加紧密地团结起来，勿忘昨天的苦难辉煌，无愧今天的使命担当，不负明天的伟大梦想，下定决心，排除万难，在中国特色社会主义伟大道路上，为实现中华民族伟大复兴的中国梦，前进！
摘选自《在纪念毛泽东同志诞辰一百二十周年座谈会上的讲话》
内    容：
我们这周主要学习课件第4章异步电机的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对异步电机相关知识的理解。
    一、三相交流绕组的磁动势（了解）
    脉振磁动势：当整距线圈通入正弦变化的交流电流时，它所建立的气隙磁动势在空间沿定子内圆周方向作矩形分布，矩形波的幅值和方向随时间按正弦规律变化，但其轴线在空间保持固定位置，把这种磁动势称为脉振磁动势。脉振的频率就是交流电流的频率，它所建立的磁场称为脉振磁场。
    根据教材介绍，我们知道当线圈中的电流为
，则气隙磁动势可写成


    按傅里叶级数将磁动势在
方向展开，可写成


式中  
称为基波磁动势。
         
称为基波磁动势的幅值。
         
称为
次谐波磁动势。
         
称为
次谐波磁动势的幅值。
    二、三相交流绕组的感应电动势（了解）
三相异步电动机中的旋转磁场同时切割定、转子绕组，在定、转子绕组中产生感应电动势。
三、三相异步电动机的等效电路（重点了解内容）
从基本电磁原理来看，异步电机与变压器很相似，因此可采用变压器的分析方法来研究异步电动机，它们的电动势与磁动势平衡方程式、等效电路和相量图的形式是相同的，但是它们之间也有明显差别，主要是磁场性质不同，变压器的主磁场是脉振磁场，一次绕组和二次绕组都是静止的；而异步电机的主磁场是旋转磁场，转子相对定子是转动的，因此转子电动势与定子电动势频率不同。但是转子电流产生的基波磁动势仍与定子基波磁动势相对静止，这正是采用变压器分析方法的依据所在。当然，因为定、转子感应电动势的大小、频率不同，异步电机的等效电路必须要同时进行绕组归算和频率归算。
在使用异步电动机等效电路时应注意以下问题：
异步电动机产生的机械功率
在等效电路中用模拟电组
所消耗的电功率来表示。
由于异步电机的磁路中存在气隙，其励磁电流较变压器的大，励磁阻抗较变压器的小，因此等效电路的简化应做必要的修正。
异步电动机的电磁功率
、总机械功率
和转子铜损耗
三者之间存在固定的比例关系


而转子的机械角速度
与同步角速度
之间有
，因此，电磁转矩
既可以用机械功率
除以转子角速度
来计算，也可以用电磁功率
除以同步角速度
来计算，即


异步电机等效电路的参数可以通过空载实验和短路实验来确定。
异步电机的电磁转矩是由气隙磁场和转子电流的有功分量共同作用产生的，其物理表达式为


由等效电路可以求得其参数表达式


对已制造好的电机来说，当外加电压及频率不变时，电磁转矩
只是转差率
的函数。电磁转矩与转差率之间的关系称为机械特性，这是反映异步电动机运行特性的一条重要曲线。由此可导出异步电机的最大转矩、起动转矩、稳定工作区等物理量，还可分析运行参数及电机参数对电机特性的影响。其中的运行参数指的是电压、频率、转速及负载的大小和性质。电机参数指的是转子电阻、漏电抗等。    四、典型例题解析
1. 设三相变压器高、低压绕组每相的匝数比为
，若该变压器分别采用Yy、Yd、Dy和Dd 4种联结方式时，试求高、低压绕组空载线电压的比值。（辅导资料五思考题答案）
解：Yy联结时的线电压比为

                              Yd联结时的线电压比为

                        
         Dy联结时的线电压比为

                        
Dd联结时的线电压比为

                             
    五、思考题（答案在下一周的辅导资料中）
为什么大中型交流电机的绕组大多采用双层短距绕组？
本内容由易百教育整理发布
网址www.openhelp100.com
QQ 515224986