理论教育 异步电动机等效电路分析

异步电动机等效电路分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-10 异步电动机T型等效电路T型等效电路能够精确地反映异步电动机的电磁规律。其中rk=r1+r′2和xk=x1σ+x′2σ,分别称为感应电动机的短路电阻和短路电抗。感应电动机运行于额定状态时,sN<5%,比r′2大20倍以上,因此图2-11中电动机T形等效电路的转子边支路呈电阻性,使定子边总的功率因数大大提高,可达0.80~0.85。

异步电动机等效电路分析

1.异步电动机的T型等效电路

异步电动机的T型等效电路,如图2-10表示。

等效电路中r1为定子每相电阻x称为定子漏电抗,它是对应于定子漏磁通的电抗,Z1=r1+jxZ1为定子绕组的漏阻抗;r2为转子每相电阻折算到定子侧的等效电阻,x为转子漏电抗折算到定子侧的等效电抗;rm为励磁电阻,是反映铁损耗的等效电阻,xm为励磁电抗,与主磁通相对应;Zm=rm+jxm为励磁阻抗。

图2-10 异步电动机T型等效电路

T型等效电路能够精确地反映异步电动机的电磁规律。例如空载时nn1s≈0,978-7-111-39357-3-Chapter02-19.jpg→∞,I2≈0,转子回路可视为开路,则得空载时等效电路如图2-11a所示。图a中有一个很大的xm,所以空载时电动机的功率因数cosφ0很低。

如果将转子堵住,或者是起动时,由于n=0,s=1,978-7-111-39357-3-Chapter02-20.jpg,图2-10中的励磁支路可视为断开,得刚起动或堵转时的等效电路如图2-11b所示。其中rk=r1+r2xk=x+x,分别称为感应电动机的短路电阻和短路电抗。

感应电动机运行于额定状态时,sN<5%978-7-111-39357-3-Chapter02-21.jpgr2大20倍以上,因此图2-11中电动机T形等效电路的转子边支路呈电阻性,使定子边总的功率因数大大提高,可达0.80~0.85。

由T型等效电路还可以看出,由于Z1不大,所以从空载到额定负载,定子漏阻抗压降I1Z1不大,可视为E1U1不变,因而主磁通Φm基本不变,ImI0也基本不变。(www.daowen.com)

图2-11 空载及堵转时异步电动机的等效电路

2.感应电动机的简化等效电路

T型等效电路为串并联混联电路,计算比较麻烦,因此实际应用时常需进行简化,通常将励磁支路Zm前移至输入端,得到与变压器Γ型图相似的异步电动机简化等效电路,如图2-12所示。由于异步电动机的Zm较小而Z1较大,Zm支路的前移所引起的误差比变压器大,为此,在图2-12的励磁支路中串入Z1=r1+jx,以减小误差。

简化等效电路不仅便于计算,而且图中参数Zk=rk+jxkZm=rm+jxm都可以通过试验测出,因此是工程上实用的等效电路。

然而,无论使用哪一种形式的等效电路,都必须注意:等效电路上定转子所有的量,都是指一相的量;而且转子侧的所有量都为折算值。

图2-12 异步电动机的T形等效电路

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