《驱动电动机》PPT课件

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1、第 3 动 电 动 机 第 3 动 电 动 机 3.1 直流电动机 3.2 三相异步电动机的工作原理及特性 3.3 步进电动机 3.4 直流伺服电动机 3.5 交流伺服电动机 第 3 动 电 动 机 3.1 直 流 电 动 机 3.1.1 直流电动机的结构和工作原理 1 直流电动机的结构 直流电动机由定子和转子两大部分组成 。 直流电机运行时 静止不动的部分称为定子 ， 定子的主要作用是产生磁场 ， 由机 座 、 主磁极 、 换向极 、 端盖 、 轴承和电刷装置等组成 。 运行时 转动的部分称为转子 ， 其主要作用是产生电磁转矩和感应电动 势 ， 是直流电机进行能量转换的枢纽 ， 所以通常又称

2、为电枢 ， 由转轴 、 电枢铁心 、 电枢绕组 、 换向器和风扇等组成 。 图 3 1 是直流电机的纵剖面图 ， 图 3 2是横剖面示意图 。 第 3 动 电 动 机 图 3-1 直流电机的纵剖面图 1 1 换向器； 2 电刷装置； 3 机座； 4 主磁极； 5 换向极； 6 端盖； 7 风扇； 8 电枢绕组； 9 电枢铁心 2 3 4 5 6 7 8 9 第 3 动 电 动 机 图 3-2 直流电机横剖面示意图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 电枢绕组； 2 电枢铁心； 3 机座； 4 主磁极铁心； 5 励磁绕组； 6 换向极绕组； 7 换向极铁心； 8 主磁极极靴； 9 机座底脚

3、第 3 动 电 动 机 1） (1) 主磁极 。 主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成 ， 其作用是产生气隙磁场 。 铁心用 0.5 1.5 mm厚的钢板冲片叠压 铆紧而成 ， 上面套励磁绕组的部分称为极身 ， 下面扩宽的部分称 为极靴 ， 极靴宽于极身 ， 既可以使气隙中磁场分布比较理想 ， 又便于固定励磁绕组 。 励磁绕组用绝缘铜线绕制而成 。 励磁绕组 套在极身上 ， 再将整个主磁极用螺钉固定在机座上 。 第 3 动 电 动 机 (2) 换向极 。 两相邻主磁极之间的小磁极叫换向极 ， 也叫 附加极或间极 。 换向极的作用是改善换向 ， 减小电机运行时 电刷与换向器之间可能产生的火花

4、。 换向极由换向极铁心和 换向极绕组组成 。 换向极铁心一般用整块钢制成 ， 对换向性 能要求较高的直流电机 ， 换向极铁心可用 1.0 1.5 mm厚的钢 板冲制叠压而成 。 换向极绕组用绝缘导线绕制而成 ， 套在换 向极铁心上 。 整个换向极用螺钉固定于机座上 。 换向极的数 目与主磁极相等 。 第 3 动 电 动 机 (3) 机座 。 电机定子部分的外壳称为机座 ， 见图 3-1中的 3， 一方面机座用来固定主磁极 、 换向极和端盖 ， 并对整个电机起 支撑和固定作用 ， 另一方面也是磁路的一部分 ， 借以构成磁极 之间磁的通路 ， 磁通通过的部分称为磁轭 。 为保证机座具有足 够的机械

5、强度和良好的导磁性能 ， 一般为铸钢件或由钢板焊接 而成 。 第 3 动 电 动 机 (4) 电刷装置 。 电刷装置用以引入或引出直流电压和直流 电流 。 电刷装置由电刷 、 刷握 、 刷杆和刷杆座等组成 。 电刷 放在刷握内 ， 用弹簧压紧 ， 使电刷与换向器之间有良好的滑动 接触 ， 刷握固定在刷杆上 ， 刷杆装在圆环形的刷杆座上 ， 相 互之间必须绝缘 。 刷杆座装在端盖或轴承内盖上 ， 圆周位置可 以调整 ， 调好以后加以固定 。 第 3 动 电 动 机 2） 转子 (电枢 )部分 (1) 电枢铁心 。 电枢铁心是主磁通磁路的主要部分 ， 同 时用以嵌放电枢绕组 。 为了降低电机运行时

6、电枢铁心中产生 的涡流损耗和磁滞损耗 ， 电枢铁心用 0.5 mm厚的硅钢片冲制 的冲片叠压而成 ， 冲片的形状如图 3-3所示 。 叠成的铁心固定 在转轴或转子支架上 ， 铁心的外圆开有电枢槽 ， 槽内嵌放电 枢绕组 。 第 3 动 电 动 机 图 3-3 电枢铁心冲片 1 2 3 1 齿； 2 槽； 3 轴向通风孔 第 3 动 电 动 机 (2) 电枢绕组 。 电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电 动势 ， 是直流电机进行能量变换的关键部件 。 它由许多线圈 按一定规律连接而成 ， 线圈用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线 绕成 ， 不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中 ， 线圈与 铁心之间

7、和上 、 下两层线圈边之间都必须妥善绝缘 ， 为防止离 心力将线圈边甩出槽外 ， 槽口用槽楔固定 。 第 3 动 电 动 机 (3) 换向器 。 在直流电动机中 ， 换向器配以电刷 ， 能将 外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流 ， 使电磁转矩的 方向恒定不变；在直流发电机中 ， 换向器配以电刷 ， 能将电 枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正 、 负电刷上引出的 直流电动势 。 换向器是由许多换向片组成的圆柱体 ， 换向片 之间用云母片绝缘 ， 换向片的紧固通常如图 3-4所示 ， 换向片 的下部做成鸽尾形 ， 两端用钢制 V形套筒和 V形云母环固定 ， 再用螺母锁紧 。 第 3 动 电

8、动 机 图 3-4 普通换向器 1 2 3 4 1V 形套筒； 2 云母环； 3 换向片； 4 连接片 第 3 动 电 动 机 (4) 转轴 。 转轴起转子旋转的支撑作用 ， 需有一定的机 械强度和刚度 ， 一般用圆钢加工而成 。 第 3 动 电 动 机 2 直流电动机的工作原理 任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应基础之 上的 ， 直流电动机也是如此 。 直流电动机工作时电刷两端外加 直流电源 ， 转子上同轴连接机械负载 。 如图 3-5所示 ， 电机作 为电动机运行时 ， 由直流电源把直流电能经电刷 A、 B引入电机 ， 在图 3-5（ a） 所示的瞬间 ， 导体 a的电流方向为

9、， 导体 b的电 流方向为 ， 载流导体在磁场中受到电磁力作用 ， 方向由左手法 则确定 ， a、 b导体所受的电磁力对轴形成一个顺时针方向的转 矩 （ 电磁转矩 ） ， 当电磁转矩大于阻力矩时 ， 电枢沿顺时针方 向旋转 。 第 3 动 电 动 机 图 3-5 直流电动机的工作原理 N S T n a A B b ( a ) N S T n b A B a ( b ) 第 3 动 电 动 机 直流电机的电枢电势 a是指电机正负电刷间的电势，电枢 电势可用下式表示： nCE ea （ 3-1） 式中 ， Ce为直流电机的电势常量 ， 与电机的结构有关 ， （ P为电机的极对数； N为电枢的总导

10、体数； a为并联支路对数 ） ; 为正 、 负电刷间的磁通 ;n为电机的转速 。 电枢绕组感应电势的方向 ， 用右手法则判定 。 a PNC e 60 第 3 动 电 动 机 直流电机电枢绕组中的电流与磁通 相互作用 ， 产生电磁 力和电磁转矩 。 电磁转矩 T是指电枢绕组中每根导体所受电磁转 矩的和 。 电磁转矩可用下式表示： aT ICT （ 3-2） 式中 ,CT为直流电机的转矩常量 ， 与电机的结构有关 , 为正、负电刷间的磁通； Ia为电枢电流。 2 PNC T ; 第 3 动 电 动 机 因为 ,60,2 aPNCaPNC eT 所以 eT Ca PNC 55.9 602 60 （

11、 3-3） 无论是发电机还是电动机 ， 电磁功率均指电机通过电磁 感应原理进行能量转换的这部分功率 ， 既可以表示为机械功 率的形式 ， 也可以表示为电功率的形式 。 因此，无论是发电机还是电动机，电磁功率都可表示为 Pem=EaIa=T （ 3-4） 第 3 动 电 动 机 3 直流电机的可逆原理 直流发电机和电动机的结构完全相同 ， 每一台电机既可以 作为发电机运行 ， 也可以作为电动机运行 ， 这一性质称为直 流电机的可逆原理 。 电机的实际运行方式由外部条件决定： 如果在电机轴上施加外力 ， 使电枢转动 ， 那么电机可以把输入 的机械能转换为直流电能输出 ， 电机作为发电机运行；如果在

12、 电枢绕组两端施加直流电源 ， 输入直流电流 ， 那么电机可以把 输入的直流电能转换为机械能输出 ， 电机作为电动机运行 。 发电机和电动机 ， 不是两种不同的电机 ， 而是同一电机的两种 不同的运行方式 。 第 3 动 电 动 机 3.1.2 直流电动机的机械特性 1 机械特性方程式 他励直流电动机的机械特性方程式可由电动机的基本方 程式导出 。 他励直流电动机的电路原理接线图如图 3-6所示 。 第 3 动 电 动 机 图 3-6 他励直流电动机的接线图 U M I a E a R pa I f U f R f r f 第 3 动 电 动 机 电势方程式： U=Ea+IaR 电枢电势： E

13、a=Cen 电磁转矩： T=CTIa 式中 ,R=Ra+RPa， 表示电枢总电阻 ， 包括电枢电阻 a和附 加电阻 RPa 。 第 3 动 电 动 机 将 Ea和 T的表达式代入电势方程式中，可得机械特性方程式为 TCC RCUn Tee 2 （ 3-5） 在机械特性方程式 （ 3-5） 中 ， 当电源电压 U、 电枢总电阻 R、 磁通 为常数时 ， 即可画出一条向下倾斜的直线如图 3-7所 示 ， 这根直线就是他励直流电动机的机械特性 , 即 n=f(T)。 由图 可见 ， 转速 n随电磁转矩 T的增大而降低 ， 这说明电动机加上负 载 ， 转速会有一些降落 。 第 3 动 电 动 机 1)

14、 理想空载点 A（ 0， n0） 在方程式（ 3-5）中，当 T=0时， n=U/Ce 称为理想空载转 速 n0，即 C Un e 0 （ 3-6） 由公式 （ 3-6） 可见 ， 调节电源电压 U或磁通 ， 可以改变 理想空载转速 n0的大小 。 必须指出 ， 电动机的实际空载转速 n0 比 n0略低 ， 如图 3-7所示 。 这是因为 ， 电动机在实际的空载状态 下运行时 ， 其输出转矩 T2=0， 但电磁转矩 T不可能为零 ， 必须 克服空载阻力转矩 T0， 即 T=T0， 所以实际空载转速 n0为 020 0 TCC Rnn Te （ 3-7） 第 3 动 电 动 机 2) 堵转点 B

15、（ TK， 0） 图 3-7中 ， 机械特性与横轴的交点 B即为堵转点 。 在堵转点 ， n=0， 因而 Ea=0。 此时电枢电流 Ia=U/(Ra+RPa)=IK， 称为堵转电 流 。 与堵转电流相对应的电磁转矩 TK=CTIK称为堵转转矩 。 第 3 动 电 动 机 0 T n B TT 0 n 0 A n 图 3-7 他励直流电动机的机械特性 第 3 动 电 动 机 3) 机械特性的斜率 方程式（ 3-5）中右边第二项表示电动机带负载后的转速 降，用 n表示，则 TT CC Rn Te 2 （ 3-8） 其中， 表示机械特性的斜率，在同样的理想空载 转速下， 越小， n小，即转速随电磁转

16、矩的变化较小，称此 机械特性为硬特性； 越大， n大，即转速随电磁转矩的变化 较大，称此机械特性为软特性。 2 Te CC R 第 3 动 电 动 机 将公式（ 3-6）及（ 3-8）代入式（ 3-5），即得机械特性 方程式的简化式： Tnn 0 （ 3-9） 第 3 动 电 动 机 2 固有机械特性 当他励电动机的电源电压 U=UN， 磁通 =N， 电枢回路中 附加电阻 RPa=0时 ， 电动机的机械特性称为固有机械特性 。 固 有机械特性的方程式为 TCC RC Un NTe a Ne N 2 （ 3-10） 根据公式（ 3-10）可绘出他励直流电动机的固有机械特性如图 3-8所示。由于

17、Ra较小，数值最大，所以特性的斜率 最小， 他励直流电动机的固有机械特性较硬。 第 3 动 电 动 机 图 3-8 他励直流电动机的固有机械特性 n N n n 0 0 T N T 第 3 动 电 动 机 3 人为机械特性 1) 电枢回路串接电阻时的人为机械特性 此时 U=UN， = N， R=Ra+RPa， 电枢串接电阻 RPa时的人为机 械特性方程式为 T CC RR C Un NTe paa Ne N 2 （ 3-11） 第 3 动 电 动 机 与固有机械特性相比 ， 电枢回路串接电阻时的人为机械 特性的特点是： 理想空载点 保持不变； 斜率 随 的增大而增大，使转速降 n增大，特性 变

18、软。如图 3-9所示是不同 时的一组人为机械特性（从理 想空载点发出的一组射线）。 Ne N C Un 0 PaR PaR 第 3 动 电 动 机 图 3-9 他励直流电动机电枢回路串接电阻时的人为机械特性 n n 0 0 T R a R a R Pa 1 R a R Pa 2 第 3 动 电 动 机 2) 改变电源电压时的人为机械特性 此时，电枢不串接电阻（ ），改变电源电压时的 人为机械特性方程式为： 0PaR T CC R C U n NTe a Ne 2 （ 3-12） 注意：由于受到绝缘强度的限制，因此电压只能从额定值 UN向下调节。 第 3 动 电 动 机 与固有机械特性相比 ，

19、改变电源电压时的人为机械特性的 特点是： (1) 理想空载转速 n0随电源电压 U的降低而成比例降低 。 (2) 斜率 则保持不变 ， 特性的硬度不变 。 图 3-10所示是不 同电压 U时的一组人为机械特性 （ 一组平行直线 ） 。 第 3 动 电 动 机 图 3-10他励直流电动机降压时的人为机械特性 n 0 T n 01 n 02 n 03 U N U 1 U 2 U N U 1 U 2 第 3 动 电 动 机 3) 改变磁通时的人为机械特性 一般他励直流电动机在额定磁通下运行时 ， 电机已接近饱 和 。 改变磁通只能在额定磁通以下进行调节 。 此时 U=UN， 电枢不串接电阻 （ PP

20、a=0） ， 减弱磁通时的人为 机械特性方程式为 T CC R C Un NTe a Ne N 2 （ 3-13） 第 3 动 电 动 机 图 3-11 他励直流电动机弱磁时的人为机械特性 n 0 T n 01 n 02 n 0 2 N 1 2 1 N 第 3 动 电 动 机 与固有机械特性相比 ， 减弱磁通时的人为机械特性的特点 是： (1) 理想空载点 n0=UN CeN， 减弱磁通 ， 理想空载转速 n0升高 。 (2) 斜率 与 2成反比 ， 减弱磁通 ， 使斜率 增大 ， 特性变 软 。 如图 3 11所示是弱磁时的一组人为机械特性 （ 一组理想空 载转速升高 ， 斜率变大的直线 ）

21、 。 显然 ， 在实际应用中 ， 有时需要同时改变两个 、 甚至三个 参数 ， 那么此时的人为机械特性同样可根据特性方程式分析得 到 。 第 3 动 电 动 机 4 机械特性的绘制 1) 他励直流电动机的固有机械特性是一条直线 ， 只要求出直 线上两个点的数据 ， 就可绘制出固有机械特性 。 一般选择理想 空载点 （ T=0， n0） 和额定点 （ TN， n0） 。 对于理想空载点，只需求 n0, 由于 Ne N C Un 0 第 3 动 电 动 机 式中 , UN已知， Ce N可由额定状态下的电势方程式求得： N aNN Ne n RIUC （ 3-14） 式中、均已知，只有为未知，可以

22、实测，也可用下式估算得到： 2)3221( N NNN a I PIUR （ 3-15） 式 （ 3-15） 是一个经验公式 ， 表示在额定负载下 ， 电枢绕 组的铜损耗占电机总损耗的 1/2 2/3。 这样 ， 按公式 （ 3-15） 估算出 Ra后 ， 代入公式 （ 3-14） ， 即可算出 Ce N， 因而可得理想空载点 。 第 3 动 电 动 机 对于额定点，只需求 ： NT NNeN ICT 55.9 两点求出后，通过该两点连线即为固有机械特性。 第 3 动 电 动 机 2） 人为机械特性的绘制 对于各种人为机械特性 ， 只需要将相应的参数代入机械特性 方程式中 ， 求出任意两点 （

23、 一般仍选理想空载点和额定负载 点 ） ， 即可绘出 。 下面通过例子来说明机械特性的绘制。 第 3 动 电 动 机 例 3-1 他励直流电动机 ， PN=13 kW， UN=220V， IN=68.6A， nN=1500r/min。 (1) 绘制固有机械特性 。 (2) 分别绘制三种情况下的人为机械特性： 电枢回路中串入 Pa=0.9 。 电源电压降至额定电压的一半 ， 即 U=110 V。 磁通减弱为额定磁通的 2/3，即 N 3 2 第 3 动 电 动 机 解 ： (1)绘制固有机械特性 估算 Ra： 22.06.68 10136.682202121 2 3 2 N NNN a I PI

24、UR 计算 eN： 136.01500 22.06.68220 N aNN Ne n RIUC 理想转速： m i n/r1620136.0 2200 Ne N C Un 第 3 动 电 动 机 额定电磁转矩： mN5.886.68136.055.955.9 NNeN ICT 根据理想空载点（ 0， 1620r/min）和额定运行点（ 88.5 Nm， 1500 r/min）绘出固有机械特性，如图 3-12所示。 第 3 动 电 动 机 图 3-12 他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性的绘制 n T 0 25 50 75 100 2 1 3 810 1060 1620 2430 U 11

25、 0 V 固有机械特性 R Pa 0. 9 N 3 2 第 3 动 电 动 机 (2) 绘制人为机械特性 电枢回路中串入 RPa=0.9 。 理想空载转速不变， T=T 时电动机的转速 n1为 m i n/r10605.88136.550.9 9.022.01620 2201 N NTe Paa T CC RRnn 人为机械特性是过（ 0， 1620 r/min）和（ 88.5Nm， 1060 r/min）两点的直线，如图 3-12中 1所示。 第 3 动 电 动 机 m in/8 1 01 3 6.0 1 1 00 rC Un Ne 电源电压 U=110V 理想空载转速降为 0n 时电动机的

26、转速 ： NTT 2n m i n/r7005.88136.055.9 22.0810 2202 N NTe a T CC Rnn 人为机械特性是过（ 0， 810 r/min）和（ 88.5N m， 700 r/min） 两点的直线，如图 3-12中 2所示。 第 3 动 电 动 机 磁通减弱为 =2/3 N 理想空载转速升为 n0: n m i n/r2 4 3 03/21 3 6.0 2 2 00 e N C Un T=TN时电动机的转速 n3： m i n/r22605.88)136.03/2(55.9 22.02430)3/2( 2203 N NTe a T CC Rnn 第 3 动

27、 电 动 机 5. 电力拖动系统的稳定运行条件 在生产机械运行时 ， 电动机的机械特性与生产机械的负载 转矩特性是同时存在的 。 为了分析电力拖动的运行问题 ， 可以 把两者画在同一个坐标图上 。 如图 3-13所示 ， 直线 1为电动机的 机械特性 ， 直线 2为负载转矩机械特性 。 两条直线交于 A点 ， 系 统在 A点恒速运行并处于平衡状态 。 但系统处于平衡状态并不能 代表系统在此点就能够稳定运行 。 第 3 动 电 动 机 图 3-13 电动机的机械特性 负载的机械特性 n 0 T n 0 n a 1 2 T L A 1 电动机的机械特性； 2 负载的机械特性 第 3 动 电 动 机

28、 必须注意 ， 如果在交点处两特性配合情况不好 ， 运行也有 可能是不稳定的 。 就是说 ， 两种特性有交点仅是稳定运行的必 要条件 ， 但还不充分 ， 充分条件是：如果电力拖动系统原在交 点处稳定运行 ， 由于出现某种干扰作用 （ 如电网电压的波动 、 负载转矩的微小变化等 ） ， 离开了平衡位置 ， 当干扰消除后 ， 拖动系统还能回到原来的平衡位置 。 电力拖动系统如能满足这 样的特性配合条件 ， 则该系统是稳定的 ， 否则是不稳定的 。 第 3 动 电 动 机 图 3-14（ a） 表示他励直流电动机 （ 特性 2、 3） 拖动恒转矩 负载 （ 特性 1） 。 系统原工作在平衡点 A处

29、， 由于某种原因 ， 电 网电压向上波动 ， 从 U1升为 U2， 电动机的特性由 2变为 3， 又由 于瞬间转速不变 ， 系统工作点由 A平移到 B， 出现 TTL， 然后沿 BC加速直到 C点 ， 最后又以 nC恒速运行 。 当扰动消失 ， 电压从 U2降到 U1， 电动机的特性由 3回到 2， 系统工作点由 C平移到 D， 出现 TTL， 之后系统沿 DA减速 ， 直到转速恢复到 nA。 可见 ， 该 系统在扰动消失后还能回到原来的平衡位置 ， 所以 A点是稳定运 行点 。 第 3 动 电 动 机 图 3-14 他励直流电动机的稳定运行条件 n 0 TT L T B T D A 1 2

30、C B D 3 U 2 U 1 ( a ) n 0 T ( b ) n 0 T ( c ) n 0 A B 1 2 2 T LA T LB T LB T LA T A n 0 A 1 2 第 3 动 电 动 机 从以上分析可见 ， 对于恒转矩负载 ， 要得到稳定运行 ， 电 动机需要具有向下倾斜的机械特性 。 如果电动机的机械特性向 上翘 ， 就不能稳定运行 。 推广到一般情况 ， 如果电动机的机械特性 n=f(T)与负载的 机械特性 n=f(TL)在交点处的配合能满足下列要求 ， 则系统的运 行是稳定的 ， 否则是不稳定的： 在交点所对应的转速之上应保证 TTL。 即在交点 T TL处 ，

31、满足 dT/dndTL/dn。 显然 ， 特 性这样的配合能保证系统有恢复原转速的能力 。 第 3 动 电 动 机 3.2 三相异步电动机的工作原理及特性 3.2.1 三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电机是一种交流旋转电机 ， 由于它具有体积小 、 重量轻 、 结构简单 、 运行可靠 、 制造方便 、 价格低廉 、 效率高而 又坚固耐用等一系列优点 ， 因此在生产中得到了及其广泛的应用 。 但异步电动机的缺点是它的启动 、 调速性能较差 。 异步电动机是靠定子绕组建立的旋转磁场在转子绕组中产生 感应电势与电流 ， 因而产生电磁转矩而进行能量转换的 。 所以 , 异步电动机又称感应电动机

32、 。 第 3 动 电 动 机 1. 三相异步电动机的结构 三相异步电动机的种类很多 ， 并且有不同的分类方法 。 按 转子绕组的结构分类有：笼型异步电动机和绕线形异步电动机 两类 。 笼型异步电动机的结构简单 、 制造方便 、 成本低 、 运行 可靠；绕线形异步电动机则可通过外串电阻来改善启动性能并 进行调速 。 若按机壳的防护形式分类 ， 则可分为防护式 、 封闭 式和开启式 。 还可按电动机的容量的大小 、 冷却方式进行分类 。 不论三相异步电动机的分类如何 ， 各类异步电动机的基本 结构是相同的 。 它们都由定子和转子这两大基本部分组成 ， 在 定子和转子之间存在着气隙 。 图 3-15

33、所示是一台三相鼠笼型异 步电动机的结构图 。 第 3 动 电 动 机 图 3-15 三相鼠笼型异步电动机结构图 端盖 机座 端盖 轴 出线盒 冷却风入口 转子铁心 冷却风扇 冷却风出口 密封轴承 定子绕组 转子导体 ( 铝 ) 定子铁心 第 3 动 电 动 机 1) （ 1） 定子铁心 。 定子铁心是主磁路的一部分 ， 为了增强导 磁性能并减少磁滞损耗和涡流损耗 ， 铁心由 0.5 mm的硅钢片叠 压而成 。 在定子铁心内圆上均匀的冲有一定数目的槽 ， 用来嵌 放定子绕组 。 定子铁心及冲片的示意图如图 3-16所示 。 槽的 形状分半闭口槽 、 半开口槽和开口槽等 ， 如图 3-17所示 。

34、 从提 高效率和功率因数来看 ， 半闭口槽最好 ， 因为它可以减少气隙 磁阻 ， 使产生一定数量的旋转磁场所需的励磁电流最少 。 但由 于绕组的绝缘和嵌线工艺比较复杂 ， 因此只用于低压中小型异 步电动机中 。 对于中型异步电动机通常采用半开口槽 ， 对于高 压中型和大型异步机 ， 一般采用开口槽 ， 以便于嵌线 。 第 3 动 电 动 机 图 3-16 (a) 定子铁心； (b) 定子铁心冲片 ( a ) ( b ) 第 3 动 电 动 机 图 3-17 (a) 半闭口槽； (b) 半开口槽； (c) 开口槽 ( a ) ( b ) ( c ) 第 3 动 电 动 机 （ 2） 定子绕组 。

35、 定子绕组是电动机的定子电路部分 。 嵌放 在定子铁心的槽内 ， 既可以是单层的 ， 也可以是双层的 。 三 相绕组的六个出线端都引至接线盒上 ， 首端为 U1、 V1、 W1， 尾端分别为 U2、 V2、 W2。 为了接线方便 ， 这六个出线端在接 线板上的排列如图 3 18所示 ， 根据需要可以连成星形和三角 形 。 第 3 动 电 动 机 图 3-18 (a) 星形连接； (b) 三角形连接 ( b )( a ) U 1 U 2 V 1 V 2 W 1 W 2 U 1 V 1 W 1 W 2 U 2 V 2 U 2 W 2 U 1 V 1 W 1 W 2 U 2 V 2 U 1 V 1

36、W 1 V 2 第 3 动 电 动 机 （ 3） 机座。 机座是电动机机械结构的组成部分， 用来 支撑整个电机。 第 3 动 电 动 机 2) 三相异步电动机的转子由转子铁心 、 转子绕组和转轴组成 。 （ 1） 转子铁心 。 转子铁心也是主磁路的一部分并且用来嵌 放转子绕组 。 它由厚 0.5 mm的硅钢片叠压而成 ， 在铁心外缘冲 有一圈开口槽 ， 外表面成圆柱形 。 中小型异步电动机的转子铁 心一般直接固定在转轴上 ， 而大型异步电动机的转子铁心则套 在转子支架上 ， 然后把支架固定在转轴上 。 第 3 动 电 动 机 （ 2） 转子绕组 。 转子绕组是转子的电路部分 ， 它的作用 是感

37、应电势 、 流过电流并产生电磁转矩 。 按结构形式可分为笼 型和绕线形转子两种 。 笼型转子 。 笼型转子绕组是在转子铁心的每个槽内放入 一根导体 ， 在伸出铁心的两端分别用两个导电端环把所有的导 条连接起来 ， 形成一个自行闭合的短路绕组 。 如果去掉铁心 ， 则剩下的绕组的形状就像一个鼠笼 ， 如图 3-19所示 ， 所以称之 为笼型转子 。 对于中小型异步电动机 ， 笼型转子绕组一般采用 铸铝将导条 、 端环和风叶一次铸出 ， 如图 3-19（ a） 所示 。 也有 用铜条焊接在两个铜端环上的铜条笼型绕组 ， 如图 3-19（ b） 所 示。 第 3 动 电 动 机 图 3-19 (a)

38、 铸铝转子； (b) 铜排转子 ( a ) ( b ) 第 3 动 电 动 机 图 3-20 绕线形转子绕组示意图 第 3 动 电 动 机 绕线形转子绕组 。 绕线形转子与定子绕组一样 ， 也是 一个对称的三相绕组 。 它连接成 Y形后 ， 其三根引出线分别接 到轴上的三个集电环 ， 再经电刷引出而与外部电路接通 ， 如图 3-20所示 。 所以 ， 可以通过集电环与电刷在转子绕组中串入附 加电阻或其他的控制装置 ， 以便改善三相异步电动机的启动性 能及调速性能 。 绕线形转子的异步电动机还装有提刷短路装置 。 当电动机启动完毕而不需调速时 ， 可操作手柄将电刷提起切除 全部电阻的同时使三只集

39、电环短路起来 ， 其目的是减少电动机 在运行中的电刷磨损和摩擦损耗 。 第 3 动 电 动 机 一般的绕线形异步电动机的外串电阻是放在电动机的非轴 端而且伸出盖外的 ， 所以绕线形异步电动机的外形与笼型异步 电动机的外形有很大的区别 ， 看上去一头大 、 一头小 ， 大的是 电动机本身 ， 小的是三相电阻包 ， 且还有一个手柄外露 。 但 在生产实际中 , 大吨位行车主钩电动机的外串电阻可以不紧挨 在电动机旁 ， 而且不需要手柄操作 ， 而是操作员在驾驶室中控 制接触器开关来串入或调节电阻的 。 第 3 动 电 动 机 （ 3） 转轴 。 转轴是支撑转子铁心和输出转矩的部件 ， 它必须具有足够

40、的刚度和强度 。 转轴一般用中碳钢车削加工 而成 ， 轴伸出端铣有键槽 ， 用来固定带轮或连轴器 。 第 3 动 电 动 机 3) 三相异步电动机中在定 、 转子之间有一气隙 ， 该气隙比 同容量的直流电机的气隙小的多 ， 一般仅为 0.2 1.5 mm。 气 隙的大小对异步机的性能有很大的影响 。 气隙大则磁阻大 ， 要产生同样大小的旋转磁场就需较大的励磁电流 ， 由于励磁电 流基本上是无功电流 ， 所以为了降低电机的空载电流 ， 提高功 率因数 ， 气隙应尽量减少 。 但是气隙过小时 ， 将使装配困难 ， 运行不可靠 。 同时高次谐波磁场增强 ， 从而使附加损耗增加以 及使启动性能变差 。

41、 一般气隙长度应为机械条件所容许达到的 最小值 。 第 3 动 电 动 机 2. 异步电动机的铭牌 三相异步电动机的铭牌数据有 : (1) 额定功率 PN: 是指电动机在额定运行时转轴上输出的机 械功率 ， 单位是 kW。 (2) 额定电压 UN: 是指额定运行时电网加在定子绕组上的线 电压 ， 单位是 V或 kV。 (3) 额定电流 IN: 是指电动机在额定电压下 ， 输出额定功率 时 ， 定子绕组中的线电流 ， 单位是 A。 (4) 额定转速 nN: 是指额定运行时电动机的转速，单位是转 / 分（ r/min）。 第 3 动 电 动 机 (5) 额定频率 fN: 是指电动机所接电源的频率

42、， 单位是 Hz。 中国的工频频率为 50 Hz。 (6) 绝缘等级 : 绝缘等级决定了电动机的允许温升 ， 有时也 不标明绝缘等级而直接标明允许温升 。 (7) 接法 : 用 Y或 D表示 。 表示在额定运行时 ， 定子绕组应采 用的连接方式 。 (8) 转子绕组开路电压 : 是指定子为额定电压 ， 转子绕组开 路时的转子线电压 ， 单位是 V。 (9) 转子绕组额定电流 : 是指定子为额定电压 ， 转子绕组短 路时的转子线电流 ， 单位是 A。 第 3 动 电 动 机 (8)、 (9)两项主要用来作为配备启动电阻时的依据 。 铭牌上除了上述的额定数据外 ， 还表明了电动机的型号 。 型号一

43、般用来表示电动机的种类和几何尺寸等 。 如新系列的异 步电动机用字母 Y表示 ， 并用中心高表示电动机的直径大小；铁 心长度则用 S、 M、 L表示 ， S最短 ， L最长；电动机的保护形式由 字母 IP和两个数字表示 ， I是 International（ 国际 ） 的第一个 字母 ， P是 Protection（ 防护 ） 的第一个字母 ， IP后面的第一 个数字代表第一种防护形式 （ 防尘 ） 的等级 ， 第二个数字代表 第二种防护形式 （ 防水 ） 的等级 ， 数字越大 ， 表示防护的能力 越强 。 第 3 动 电 动 机 3. 三相异步电动机的工作原理 1) 基本工作原理 图 3-2

44、1绘出了三相异步电动机工作原理的示意图 。 当三相 异步电动机接到三相电源上 ， 定子绕组中便有对称的三相交流 电流 （ 相序为 U、 V、 W） 通过 ， 产生一个旋转的磁场 （ 方向如图 3-21所示 ， 转速 n1=60f1/P） 。 由于启动瞬间转子是静止的 ， 因 此该旋转磁场与转子导体之间有相对运动 ， 转子导体切割旋转 磁场产生感应电势 (方向由右手定则判定 ,如图 3-21所示 )。 由 于转子绕组闭合 ， 转子绕组中便有电流通过 ， 该电流与旋转磁 场作用 ， 产生电磁力 F， 形成电磁转矩 T(方向由左手定则判定 )。 当电磁力矩大于转子所受的阻力矩的时候 ， 转子就沿着电

45、磁转 矩方向旋转起来 。 电机把由定子输入的电能转变成机械能从轴 上输出 。 由图 3-21可知 ， 异步电动机的转向与电磁转矩和旋转 磁场的转向一致 。 第 3 动 电 动 机 图 3-21 异步电动机的工作原理 T n n 1 U 1 V 2 W 1 U 2 V 1 W 2 第 3 动 电 动 机 由于异步电动机的旋转方向始终与旋转磁场的转向一致 ， 而旋转磁场的方向又取决于三相电流的相序 ,因此要改变转向 ， 只需改变电流的相序即可 ， 即任意对调电动机的两根电源线 ， 便可使电动机反转 。 异步电动机的转速恒小于旋转磁场的转速 n1。 因为如果当转 子的转速等于旋转磁场的转速 n1的时

46、候 ， 转子导体与旋转磁场之 间就不再有相对运动 ， 转子导体就不再切割旋转磁场的磁通 ， 转子绕组中的电流及其所受的电磁力均消失 。 由此可见 ， nn1是 异步电动机工作的必要条件 。 异步电动机的转速与旋转磁场的 转速不同 ， 这就是异步电动机得名的原因 。 第 3 动 电 动 机 2) 异步电动机的转子与旋转磁场之间必须存在转差 （ n1-n） ， 否则异步电动机就不能正常工作 。 转差相对于同步转速的比值 称为转差率 ， 常用 s来表示 ， 即 1 1 n nns （ 3-16） s是异步电动机的一个重要的运行参数 ， 它反映异步电动机 的各种运行状态 。 对于异步电动机 ， 起动的

47、瞬间 ， n=0， 此时转 差率 s=1;额定运行时 ， 转子的转速接近于同步转速 n1时 ， 转差率 非常小 。 第 3 动 电 动 机 异步电动机的负载越大，转速越慢，转差率越大；反之， 负载越小，转速越快，转差率越小。故转差率直接反映了转速 的高低和负载的大小。 异步电动机的转速由下式推算： 1)1( nsn （ 3-17） 第 3 动 电 动 机 3) 异步电动机的三种运行状态 根据转子导体的电流所受的电磁力与转子转动方向之间的 关系或 s的数值 ， 可以把异步电动机分为三种运行状态 。 （ 1）电动机运行状态。转子的转速 n与同步转速 n1的方向一 致但低于同步转速时，即 ns0，

48、这时异步电机作为电动机运行。 第 3 动 电 动 机 异步电动机运行时有以下几个特征： n与 n1同方向 ， 且永远保持 ns0； F（ 或 T） 的方向与 n的方向一致 ， T起着驱动转子转动 的作用； 定子绕组的电磁功率体现为负值，即实际上是定子绕 组从电网吸取电功率；转子在拖动负载时将向负载输出机械 功率。 第 3 动 电 动 机 （ 2） 发电机运行状态 。 如果用原动机拖动异步电机的转子 ， 使其沿旋转磁场的方向作高速运动 ， 使 nn1， 并且定子绕组始 终保持和电网接通 ， 这时 sn1的关系 ， 即 s0； F（ 或 T） 的方向与 n的方向相反 ， T起着阻碍转子转动 的作用

49、； 必须存在一高速旋转的原动机，转子从它那里获取机械 功率，同时定子绕组向电网输出电功率。 第 3 动 电 动 机 （ 3） 电磁制动运行状态 。 如果用一原动机拖动转子使其沿 着与旋转磁场相反的方向转动 ， 此时 n1， 异步电机处于 电磁制动状态 。 异步电机运行于电磁制动状态时有以下几个特征： n与 n1方向相反 ， s1； F（ 或 T） 的方向与 n的方向相反 ， T起着阻碍转子转动 的作用； 必须存在拖动转子向 n1的反方向转动的原动机，转子从 它那里获取一定的机械功率，同时定子绕组从电网吸取一定的 电功率，这两种功率都变成绕组的损耗使其大量发热。 第 3 动 电 动 机 综上所述

50、，异步电机可以作电动机运行，也可以作发电 机和电磁制动状态运行。但一般作电动机运行；异步发电机 很少使用；电磁制动状态是异步电动机完成某一生产过程出 现的短时运行状态。例如，起重机下放重物时，为使安全、 平稳，需要限制速度，就使异步电动机短时处于电磁制动状 态。 第 3 动 电 动 机 3.2.2 三相异步电动机的空载运行和负载运行 1. 空载电流和空载磁势 三相异步电动机的定子绕组接在对称的三相电源上 ， 转子 轴上不带机械负载时的运行称为空载运行 。 异步电动机空载时，定子三相绕组中通过空载电流 ， 三相空载电流将产生一个旋转磁势，称为空载磁势，用 表 示，其基波幅值为 0 I 0 F 0

51、 111 0 9.02 IP kNmF w （ 3-18） 第 3 动 电 动 机 异步电动机空载电流的大小约为额定电流的 20 50 异 步电动机比变压器的空载电流大的原因是异步电动机的磁路中 有气隙存在 。 异步电动机空载运行时 ， 由于轴上不带机械负载 ， 其转速 很高 ， 接近同步转速 ， 即 nn1， s很小 。 此时定子旋转磁场与转 子之间的相对速度几乎为 0， 于是转子的感应电势 E20, 转子电 流 I20, 转子磁势 F20。 所以空载时电动机的气隙磁场完全由定 子空载磁势 产生 。 空载时的定子磁势即为励磁磁势 ， 空载 时的定子电流即为励磁电流 。 0F 第 3 动 电

52、动 机 空载电流 的有功分量 用来供给空载损耗 ， 包括空 载时的定子铜耗 、 定子铁耗和机械损耗 。 无功分量 生气隙磁场 ， 也称为磁化电流 ， 它是空载电流的主要部分 ， 空 载电流 可写为 0I PI0 QI0 0I QP III 000 （ 3-19） 第 3 动 电 动 机 励磁磁势产生的磁通大部分同时与定子 、 转子绕组交链 ， 这称为主磁通 ， 用 m表示 ， 主磁通参与能量的转换 ， 在电动 机中产生有效的电磁转矩 。 主磁通的磁路由定 、 转子铁心和气 隙组成 ， 受磁路饱和的影响 ， 为非线性磁路 。 此外还有一小部 分磁通仅与定子绕组交链 ， 称为定子漏磁通 。 漏磁通

53、不参与能 量的转换 ， 并且主要通过空气闭合 ， 受磁饱和的影响较小 ， 在一定的条件下可以看作线性磁路 。 第 3 动 电 动 机 2. 空载时的电压平衡关系 1) 主、 主磁通在定子绕组中的感应电势为 m1111 44.4 kNfjE w （ 3-20） 和变压器的分析方法一样 ， 定子漏磁通在定子绕组中的感 应电势可采用漏抗压降的形式来表示 ， 即 011 IjXE （ 3-21） 式中 ,X1为定子漏抗 ， 其大小为 ,是指对应于定 子漏磁通的电抗值 。 1 211 NX 第 3 动 电 动 机 2) 据以上分析的异步电动机空载时的电磁关系 ， 可列出异步 电动机定子回路电势平衡方程式

54、 10110111 ZIErIEEU （ 3-22） 和变压器的分析一样，可写出： mmm ZIjXrIE 001 )( （ 3-23） 式 (3-22)和式 (3-23)中 ,Z1为定子漏阻抗 ， Z1=r1+jX1;Zm为励磁 阻抗 ， Zm=rm+jXm;rm为励磁电阻 ， 反映铁耗的等效电阻； Xm为励 磁电抗 ， 与主磁通 m对应 。 第 3 动 电 动 机 因为 ,可近似认为 101 ZIE 1111 EUEU 或者 由（ 3-22），可画出异步电动机空载时的等值电路，如图 3-22所示。 第 3 动 电 动 机 1 E 0 I r 2 X 2 X 1 r 1 1 U 图 3-22

55、 异步电动机空载时的等效电路 第 3 动 电 动 机 3. 三相异步电动机的负载运行 异步电动机负载是指定子外施对称的三相电压 ， 转子带上 机械负载时的运行状态 。 1) 负载时转子绕组的各电磁量与转差率 s的关系 转子以转速 n旋转时 ， 旋转磁场以 （ n1 n） 相对速度切割 转子绕组 ， 因此当转速 n变化时 ， 转差率变化 ， 那么转子绕组的 各电磁量将随之变化 。 （ 1） 转子电势的频率 f2。转子旋转时，旋转磁场以 的速度切割转子绕组，所以在转子中感应电势的频率为： nnn 1 第 3 动 电 动 机 1 1 1 1 2 6060 sf pn n nnnpf （ 3-24）

56、式中 f1为电网频率，为定值，所以转子频率与转差率 s成正 比。这是异步电动机转子回路的一个重要特点。转差率 s是异步 电动机中一个重要的变化量。当转子不转（如起动瞬间）时， ，此时转子频率达到最大。转速升高时， s减小， f2也随之减小；达到额定转速时，转子转速与同步转速 非常接近，转差率很小，所以转子频率只有几赫兹。由于转子 的频率随着转差率 s的变化而变化，便引起了转子电路中与 s有 关的各物理量发生变化。 12,1,0 ffsn 第 3 动 电 动 机 （ 2） 转子绕组的感应电势 。 由于转子绕组中产生感应电势 的频率为 f2， 因此 ， 转子转动时的感应电势为 22212222 4

57、4.444.4 sEKsNfKNfE mWmWS （ 3-25） 式中，表示转子静止时的感应电势。 式（ 3-25）表明：转子电势的大小与转差率成正比。 第 3 动 电 动 机 （ 3）转子绕组的漏抗。转子的漏电抗是由转子漏磁通引起 的，所以漏抗与频率有关，转子转动时的漏抗为 221222 22 sXsLfLfX S （ 3-26） 式中 ,X2s为转子旋转时的漏电抗 ,X2为转子静止时的漏电抗 ,L2为 转子绕组的每相漏电感 。 式 （ 3-26） 表明：转子漏抗的大小与转差率 s成正比 。 转 子转动时 ， X2s随 s的减小而减小 。 第 3 动 电 动 机 （ 4） 转子绕组的电流 。

58、 异步电动机转子绕组在正常时处于 短接状态 ， 其端电压 u = 。 因为转子绕组的电势和转子的漏 抗都随 s而变化 ， 所以转子电流一定也与转差率有关 ， 即 : 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 )( sXr sE Xr EI s S S （ 3-27） 上式说明转子电流随着 s的增大而增大 。 当电机启动的瞬间 ， s=1最大 ， 转子电流也最大； 当转子旋转时 ， s减小 ， 转子电流 也随之减小 。 第 3 动 电 动 机 （ 5） 转子绕组的功率因数 。 转子的每相电路都包括电阻和 漏抗 ， 是一感性电路 。 那么转子电流滞后与电势的角度 2随转 差率 s而变化 ， 功率

59、因数为 2 2 2 2 2 2 )( c o s sXr r （ 3-28） 说明，转子回路的功率因数也与转差率 s有关，随着转差 率的降低而降低。 第 3 动 电 动 机 （ 6） 转子的旋转磁势 。 不论是绕线形异步电动机还是鼠 笼型异步电动机 ， 其转子绕组都是对称的 。 对绕线形异步电动 机而言 ， 转子极对数可以通过转子绕组的连接法做到与定子一 样； 而鼠笼型异步电动机 ， 其转子导条中的电动势和电流由 气隙磁场感应而产生 ， 因此转子导条中电流分布形成的磁极数 必然等于气隙磁场的极数 。 由于气隙磁场的极数决定于定子绕 组的极数 ， 因此鼠笼型电动机转子的极数与定子绕组的极数相 等

60、 ， 与转子导条的数目无关 。 第 3 动 电 动 机 异步电动机转子的转向与旋转磁场的转向相同 ， 但转子 的转速小于旋转磁场的转速 ， 即 nn1， 所以转子磁势 F2的旋转 方向和定子磁势 F1相同 。 由于转子电流的频率为 f2=f1， 因此 F2 相对于转子的转速为 1 12 2 6060 sn P sf P fn 又因为转子本身以转速 n旋转，所以 F2的空间转速即相对于定 子的转速为： nnn nn nnsn 1 1 1 1 第 3 动 电 动 机 2) 磁势平衡方程式 由于磁势 F1与 F2相对静止，就可以把 F1和 F2合成起来，所 以异步机负载时在气隙内产生的旋转磁场是定、

61、转子合成磁势， 即 F 1 F2 F0 （ 3-29） 式中 F0是气隙中总的励磁磁势，它产生负载时的气隙中的总 旋转磁场。此式即为异步电动机的磁势平衡方程式。（ 3-29） 也可写成： F1 F0（ F2） （ 3-30） 第 3 动 电 动 机 3) 带负载时， 定子电流为 ， 可列出负载时的电势平衡方程式： 1I 0)( , 2222 11111111 jxrIE ZIErIEEU sS （ 3-31） 注意：因为转子绕组自成闭路，端电压 0 2 U 第 3 动 电 动 机 式 (3-31)中， 是指转子每相电流，有： sI2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 )( sxr s

62、E xr EI s S S （ 3-32） 它是由转子转动的电势和转子实际的电阻及电抗来决定的， 其频率为 f2。 第 3 动 电 动 机 4. 异步电动机的等效电路 1) 频率折算 频率折算是指在保持整个电磁系统的电磁性能不变的前提 下 ， 把一种频率的参数及物理量换算成另一种频率的参数及物 理量 。 我们知道 ， 在转子不动的时候 ， ， 所 以频率折算就是用一个静止的转子来代替转动的转子绕组 。 为此，将实际运行的转子电流： 12,1,0 ffsn s s s jxr E I 22 2 2 （ 3-33） 第 3 动 电 动 机 分子和分母同除以转差率 s，则得 222 2 2 2 2

63、2 ) 1 ( jxr s s r E jx s r E I s （ 3-34） 以上两式的电流的数值仍是相等的，转子的功率因数角 的大小也没有改变，但两式的物理 意义是不同的。这就说明了如果在转子回路中串入一个电阻 ，那么转子的电流大小及相位大小都没有变化。这就实 现了频率折算。 2 2 2 2 2 /a r c t a na r c t a n x sr x r s 2 1 r s s 第 3 动 电 动 机 为了便于和变压器的等效电路对应 ， 将电阻 分为两部 分 ,即 r2和 。 第一项 r2为转子绕组的实际电阻 , 第二项 称为模拟电阻 ， 它与转差率 s有关 ， 又称为等效负载电

64、阻 。 等效负载电阻 上消耗的电功率为 ， 为整个转子绕组的 m2相等效负载电阻上的电功率 ， 实际上相当 于电动机轴上的总机械负载功率 Pm, 即 : s r2 2 1 r s s 2 1 r s s 2 1 r s s 2 2 22 1 r s sIm 2 2 22 1 r s sImP m （ 3-35） 第 3 动 电 动 机 2) 对异步电动机进行了频率折算后 ， 定转子频率不同而发生 的问题就解决了 ， 但是还不能把定转子电路联系起来 ， 因为 E1=4.44f1N1KW1m， E2=4.44f1N2KW2m， 即 E1E2， 所以还要像 变压器的处理方法一样 ， 进行绕组折算 ，

65、 才能得出两个电路有 电的联系的等效电路 。 所谓绕组折算 ， 就是人为的用一个相数 、 匝数以及绕组系数和定子一样的绕组去代替原来的转子绕组 ， 在折算中必须保证折算前后转子的电磁效应不变 。 折算后的转 子各量称为折算量 ， 加上符号 “ ”表示 。 第 3 动 电 动 机 2 222 2 111 29.029.0 IP KNmI P KNm WW 若折算后的转子电流为 ，应保持折算前后转子磁势不变，所以 2I （ 3-36） 式中 , ki称为电流变比， 222 111 W W i KNm KNmK 若折算后的转子电势为，因为折算前后主磁通不变，所以 电势与匝数和绕组系数成正比。即， 2

66、2 11 222 111 2 2 44.4 44.4 W W mW mW KN KN KNf KNf E E 第 3 动 电 动 机 22 22 11 2 EKEKN KNE e W W （ 3-37） 式中， 称为电势变比， ek 22 11 W W e KN KNK 若折算后转子每相电阻为，因为折算前后转子的铜耗不变，所以 22222 2 21 rImrIm 222 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2 rKKrKNm KNm m mr ei W W （ 3-38） 第 3 动 电 动 机 若转子折算后的每相电抗 ，因为折算前后转子无功 功率不变，所以 2x 22 2 2 222 2 21 XKKX XImXIm ei （ 3-39） 显然，折算后转子的每相阻抗 22 ZkkZ ie （ 3-40） 第 3 动 电 动 机 可见经绕组折算后，转子电势和电压应乘以 Ke ，转子电流 应除以 Ki ，转子电阻和电抗应乘以 Ki K e ，则转子电路电压 方程为： 2 2 22 Xjs rIE （ 3-41） 第 3 动 电 动 机 3) T型等效电路 经过频率和绕组的