第四章第3节-空载运行

4.3三相异步电动机的空载运行转子轴不带负载的运行。定子类似变压器的一次绕组，转子类似二次绕组。4.3.1空载运行的电磁关系接通电源，产生以同步转速n1旋转的磁动势F1，建立气隙主磁场。分别在定、转子绕组内感应出对称定子电动势，转子绕组电动势和转子绕组电流。空载时，阻转矩很小，转速接近同步转速，n≈n1，转子与旋转磁场的相对转速就接近零，即n1-n≈0。则E2s≈0（“s”下标表示转子电动势的频率与定子电动势的频率不同），I2s≈0。由此可见，空载时合成磁动势F1是定子磁动势F10，产生的磁通为m0。三相异步电动机的空载运行交链定转子绕组的磁通为主磁通m,主磁通参与能量转换，产生有用的电磁转矩。主磁通的磁路由定转子铁心和气隙组成，它受饱和的影响，为非线性磁路。此外有一小部分磁通仅与定子绕组相交链，称为定子漏磁通。漏磁通不参与能量转换并且主要通过空气闭合，受磁路饱和的影响较小，在一定条件下漏磁通的磁路可以看做是线性磁路。三相异步电动机的空载运行4.3.2空载时的定子电压平衡关系设端电压为，电流为，在定子绕组中感应的每相电动势为，漏磁通1在每相绕组中感应的电动势为，绕组电阻为R1，类似于变压器空载时的一次侧，可列出电动机空载时每相的定子电压平衡方程式与变压器的分析方法相似，可写出式中为励磁阻抗，其中Rm为励磁电阻，是反映铁耗的等效电阻，Xm为励磁电抗，与主磁通相对应。1U0I1E1E10111RIEEUmWkNfE111144.4)j(01mmXRIEmmmZXRjm三相异步电动机的空载运行X1为定子漏磁电抗电压方程式可写为式中z1为定子每相漏阻抗Z1=R1+jX1因为E1远大于I0z1，可近似地认为对一定的电动机，当频率f1一定时，磁通也一定，与变压器相似，只是变压器无气隙，空载电流很小，仅为额定电流的2%～10%而异步电动机有气隙，空载电流则较大，在小型异步中，甚至可达到额定电流的60%。111110144.4WkNfXIE101jXIEs10111011)ZIEjXRIEU（11EU