三相异步电动机的等效电路解读
三相异步电动机的t型等效电路
三相异步电动机的t型等效电路一说到三相异步电动机，咱们就得聊聊它的T型等效电路了。
要是你之前没接触过这个东西，估计会觉得名字挺复杂的，像什么“等效电路”这种东西，听起来就像是啥高深莫测的技术术语，搞不好就是咱们拿起电动工具的那一刻，背后偷偷跑出来的“鬼怪”。
不过别怕，今天我们就来拆开这个“鬼怪”，看看它到底是啥，让你一听就懂，一学就会。
我们得知道三相异步电动机究竟是个啥。
说白了，这玩意儿就像你家里的电风扇、洗衣机，甚至是那些大企业里的巨型电动机，都是靠它来转动的。
它的工作原理简单来说就是通过三相电源给电动机供电，然后它就会开始转，带动负载工作。
听起来是不是就有点像咱们每天都在用的电器，没啥神秘的对吧？讲了这么多，是时候看看它的T型等效电路了。
你以为这电路就只是一堆枯燥的公式和符号？你可太小看它了！它其实是我们理解电动机内部运作的一个重要工具。
换句话说，你要是想搞清楚电动机里那些电流、电压、功率是怎么在转动中相互作用的，那就得用这个T型等效电路。
这个电路图看上去有点像个字母“T”，横着一条线，竖着一条线，整个图形就像一个大字母，挺简单的。
这个T型等效电路图背后有很多讲究。
比如它可以帮助我们理解电动机的定子绕组和转子之间的关系。
这就像你和朋友之间的默契配合一样，你一举手他就明白你要做啥，两者之间是有非常紧密的联系的。
电动机也是如此，定子产生的磁场带动转子旋转，整个过程就像一场精准的舞蹈。
通过T型等效电路，咱们可以看清楚定子电流、转子电流、损耗功率等等，这些信息一目了然，简直比一颗手机电池还要清晰！你是不是觉得这个电路图瞬间变得有点酷了？然后，这个T型等效电路可不只是个图，它是通过一些参数来表示电动机的工作情况的。
什么叫参数呢？这就像是你看电影前得先知道导演是谁，演员有哪些，剧情大概是啥——这些都是参数。
对于电动机来说，常见的参数有定子电阻、转子电阻、定子电感、转子电感和漏磁感应等。
你要是搞不清楚这些参数，电动机的工作状态就像你走进一部你根本不懂的电影，根本看不懂剧情。
异步电动机等效电路_理论说明
异步电动机等效电路理论说明1. 引言1.1 概述异步电动机作为一种常见的电动机类型，在现代工业生产中扮演着重要的角色。
它被广泛应用于各个领域，如制造业、交通运输、能源等，其高效率和可靠性使其成为首选设备之一。
理解异步电动机的基本原理以及建立有效的等效电路模型对于设计、控制和故障诊断都具有重要意义。
1.2 文章结构本文将对异步电动机的等效电路进行深入研究，并介绍建立等效电路模型的方法和理论。
首先，我们将简要介绍异步电动机的基本原理，包括其工作原理、特点和应用领域。
然后，我们将详细讨论等效电路建模方法和参数确定方法，并说明定子绕组等效参数计算的意义。
接下来，通过具体案例研究，我们将分析和探讨等效电路在启动过程中、负载变化时以及故障诊断中的应用。
最后，在结论部分总结主要研究成果，并指出存在问题及未来改进方向与研究方向。
1.3 目的本文旨在提供关于异步电动机等效电路的理论说明，探讨建立等效电路模型的方法和参数确定方法，并应用实例分析其在启动、负载变化和故障诊断中的应用。
通过本文的阐述，读者将能够深入了解异步电动机的工作原理和特点，并学习到建立有效等效电路模型的重要性以及其在工程实践中的应用价值。
2. 异步电动机的基本原理:2.1 三相异步电动机简介:三相异步电动机是一种常见的交流电动机，通常由定子和转子两部分组成。
其特点在于定子绕组与AC电源产生旋转磁场，而转子则通过感应来产生运动。
这种类型的电动机广泛应用于各种领域，包括工业、农业和住宅等。
2.2 异步电动机的工作原理:异步电动机的工作基于“感应”现象。
当三相交流电源通过定子绕组时，会在定子上产生一个旋转磁场。
这个磁场会切割到转子导体中，并在导体中引起感应电流。
根据楞次定律，这个感应电流会形成一个反向磁场，与定子旋转磁场互相作用。
这个互相作用导致了转子开始旋转，并因为变化的磁场而保持运动。
由于存在滑差（即旋转速度不同造成的差异），异步电动机无法实现同步运行。
4.7 三相异步电动机的等效电路和相量图
4.7 三相异步电动机的等效电路和相量图
4.7.3
相量图
按照基本方程和等效电路可以 作出异步电动机的相量图。 作出异步电动机的相量图。
ɺ 从相量图可见 , 定子电流 I 1总是滞后 ɺ 于电源电压 U 1。 这是因为要建立和维持 气隙中的主磁通和定 、 转子的漏磁通 ， 电机需要从电源吸收一 定的感性无功功 率 ， 所以异步电电路和相量图
实际的旋转转子轴上有机械损耗和机械功率输出。 实际的旋转转子轴上有机械损耗和机械功率输出。频率折 算后，转子静止，没有机械损耗和机械功率输出， 算后，转子静止，没有机械损耗和机械功率输出，但电路中多 了一个附加电阻
1− s 根据能量守恒关系， R2 。根据能量守恒关系，该电阻消耗的功 s
4.7 三相异步电动机的等效电路和相量图
教学内容： 教学内容：
4.7.1 折算 4.7.2 等效电路 4.7.3 相量图
教学目的与要求： 教学目的与要求：
1 掌握折算的目的和原则 2 掌握异步电动机的等效电路及参数意义
4.7 三相异步电动机的等效电路和相量图
4.7.1
折算
一、频率折算 频率折算： 频率折算：就是用一个等效的转子电路代替实际旋转的转子 系统,而等效的转子电路应与定子电路有相同的频率。 系统,而等效的转子电路应与定子电路有相同的频率。 在折算的过程中，电机的电磁效应不变，因而有两个条件： 在折算的过程中，电机的电磁效应不变，因而有两个条件： 两个条件 一个是保持转子磁动势不变 二是转子回路的各功率不变 保持转子磁动势不变； 转子回路的各功率不变。 一个是保持转子磁动势不变；二是转子回路的各功率不变。— —即折算原则 即折算原则 转子回路电流 ɺ ɺ ɺ ɺ E2 s E2 s sE 2 E2 ɺ I2 = = = = Z 2 s R2 + jX 2 s R2 + jsX 2 R + jX + 1 - s R 2 2 2 s 1− s R2 , 可见 , 用一个不转的转子并且 在转子回路中串联一个 电阻 s 就可以将转子频率折算 为定子频率 ,同时保持转子磁动势 F2 不变 .
异步电机的等效电路
二、磁势平衡式
z 转子绕组是一对称多相绕组，与定子绕 组有相同极数。
z 绕线式转子有明显的相数和极对数，设 计转子绕组时，必须使转子极数等于定 子极数。否则，没有平均电磁转矩。
z 鼠笼转子的转子有鼠笼加端环组成。所 有导条在两头被端环短路，整个结构是 对称的，实质上是一个对称的多相绕组。 鼠笼转子的极数恒等于定子绕组的极数
抗，随的、铁芯的饱和不同而变化。 异步电机中，磁通由三相联合产生； 变压器中，磁通由一相绕组产生
z 产x1σ生—的—漏定磁子通漏，抗在，定由子定每子一三相相上电引流起联的合
电抗。
第三节 转子旋转时的电磁关系
一、问题的提出
当转子旋转起来后（ n < n1），转子中仍会感应
另那由电外么于流，I&I&1I&2那→→2 ，么产FF&&21F&相相生1与对对转F&定定子2 子还子磁的会的动转保转势速持速F&2为静为。？止n1吗；？ 结论：
有时为了工程计算的方便，常把“T”型等效电路 简化，得到如下图所示的简化等效电路。
I&0'
=
U&1 Z1 + Zm
− I&2''
=
− I&2' c&1
c&1
=
1+
Z1 Zm
I&1
R1 jX1
R2'
jX
' 2
R1
U&1 jX1
三相异步电机t型等效电路
三相异步电机t型等效电路哎呀，今天咱们聊聊三相异步电机的T型等效电路，听上去可能有点儿生涩，但别担心，我会尽量让它变得轻松有趣，就像吃糖果一样爽快。
三相异步电机，顾名思义，就是咱们日常生活中常见的那种电机，像家里的空调、洗衣机，还有工厂里的各种设备，都是靠它运转的。
大家可能不知道，这种电机内部有个“秘密武器”，就是它的等效电路，今天咱们就一起来揭开这个神秘的面纱。
先说说T型等效电路。
它可不是简单的几根线，一块电机那么简单，哦不，它可是个有趣的小世界。
T型电路就像个小团队，里面有电阻、电感和电动势。
电阻就像是个守门员，控制着电流的流动。
电感呢，像是一个调皮的小孩子，爱玩捉迷藏，让电流的变化变得有趣。
而电动势就好比是那个热情洋溢的队长，带领着大家向前冲。
这个团队一起工作，才能让电机顺利转起来，嘿，你是不是已经开始对它产生好奇了呢？接下来聊聊电阻，这个家伙可是个实打实的角色。
电阻在电路中发挥着巨大的作用，简单来说，就是它决定了电流的强弱。
就好比你在河里划船，水流越大，你划起来就越费劲；水流小了，你就能轻松滑行。
所以，电阻的大小，直接影响电机的性能，真是“量入为出”呀。
不过，电阻也有它的缺点，过大就让电机发热，功率浪费得厉害。
再说说电感，它的角色可有趣了。
电感就像是那种总爱搞事的小子，突然来个电流变化，电感就“哎呀”一声，开始抗拒。
这种抗拒就叫做感抗，反正你想让它乖乖听话，它总得拗个小脾气。
它的存在其实也是为了保护电机，防止电流的瞬间变化对电机造成伤害，真是个“贴心小棉袄”。
电动势嘛，别看它是个小角色，但绝对是个关键人物。
电动势就是电机的“动力源泉”，没有它，电机就像没了灵魂，转不起来。
这就像是咱们上班的动力，没有热情，怎么能坚持下去呢？所以，电动势的大小，直接关系到电机的转速，关系到工作效率。
太低了，电机就懒洋洋的，太高了，又怕过热，真是一把双刃剑。
好啦，接下来咱们看看这个T型等效电路是怎么把这些角色给连接起来的。
三相异步电动机等效电路分析
二、电压平衡式（转子静止时的异步电机）
以下标1和2区别定子和转子电路的各物理量，各种 数量均取每相值。
从电路分析角度来看，转子不动时的异步电机的电 路方程与次级侧短路时的变压器的电路方程相似。
U1 E1 I1r1 jx1 0 E2 I2 r2 jx2
三、磁势平衡式
转子绕组是对称多相绕组，与定子绕组有相同 极数。
F1 Fm F1L
第一项用以产生基波磁通；第二项为负载分量， 用以抵消转子磁势去磁作用，它与转子磁势大小 相等方向相反。
设定子绕组有m1相，磁势的振幅
F1
m1 2
* 0.9*
N 1k N 1 p
I1
转子绕组有m2相，磁势振幅
F2
m2 2
* 0.9*
N 2kN 2 p
I2
激磁磁势
Fm
m1 2
E 2
E 1
I2
R2 s
jX 2
;
I1 I2 Im ;
E 1 Im ( Rm jX m ) Im Z m
五、等效电路
single-phase equivalent circuit
六、参数的物理意义
rm——铁耗等效电阻core-less resistance xm——magnetizing reactance定子每相绕
转子旋转磁势对定子旋转磁势产生去磁作用，二 者共同作用在主磁路中产生主磁通，决定于定子 电势El
E1 4.44 f1 N1kN 1m
E1受到定子电压平衡支配，决定了基波磁通φm， 从而决定了激磁电流Im。
当转子有电流时，定子电流应包含两个分量
I1 Im I1L
由定子电流所产生的磁势也包含两个分量
转子电势和电流的频率（转子频率，与转差率 成正比，又称为转差频率）为
异步电动机的等效电路参数及物理意义
异步电动机的等效电路参数及物理意义一、异步电动机的基本结构异步电动机主要由定子和转子两部分构成。
其中定子上有三根相位绕组，通电后在旋转磁场的作用下产生旋转磁通，进而感应转子中的感应电动势。
由于转子所在的电路闭合，产生的电流会在磁场的作用下形成转子磁通，并在磁力作用下与旋转磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转。
二、异步电动机的等效电路异步电动机通常用等效电路来描述其特性，其等效电路包括定子端口等效电路和转子端口等效电路。
常见的定子端口等效电路包括电阻、电抗、电动势等三个参数。
而转子端口等效电路则包括嵌入电动势和电阻两个参数。
1. 定子端口等效电路（1）电阻：反映了定子绕组的电阻性质，一般用R1表示，该电阻的值取决于绕组导体的材料、长度、截面积等因素。
其作用是消耗电功率，将电能转化为热能。
（2）电抗：反映了定子绕组的感性性质，一般用X1表示。
电抗也可以分为漏抗和主抗两部分，漏抗表示因线匝绕组空隙、齿槽、端部等位置产生的磁链泄漏而形成的电抗，主抗表示线圈真正的感抗。
在额定电压下，定子电抗值越大，异步电动机的起动电流越小。
（3）电动势：反映了定子中感应电动势的大小和相位特性，一般用E1表示。
由于在正常工作状态下，定子感应电动势等于生效磁通的变化率和定子电测的相对运动。
在相对静止的状态下，定子感应电动势为零。
2. 转子端口等效电路（1）嵌入电动势：嵌入电动势值表示了磁场拖动转子而在转子中感应出的电动势大小和相位，一般用E2'表示。
嵌入电动势可以分为漏电势和主磁通电势，漏电势表示因空隙、齿槽等因素产生的磁链泄漏而形成的电势，主磁通电势则表示磁导率最高的磁场中感应出的电势。
在电机正常运行状态下，转子电阻很小，所以可以把转子电阻忽略不计。
（2）电阻：该参数表示转子内部电路的电阻性质，由转子的金属导体组成，一般用R2'表示。
在异步电动机中，转子电阻的大小影响着电机的转速和启动时间，大电阻会导致转子堵转，小电阻会导致电机启动时间加长。
异步电机的等效电路
过载运行
过载时，异步电机的电流增大， 导致电机发热严重。长时间过载 运行会缩短电机寿命甚至烧毁电 机。因此应避免长时间过载运行 。
04
异步电机动态过程ห้องสมุดไป่ตู้瞬态分析
启动过程瞬态分析
01
启动电流瞬态特性
异步电机在启动时，由于转子尚未旋转，电机处于堵转状态，此时启动
电流较大，通常为额定电流的4-7倍。随着转子的加速，启动电流逐渐
调速时间
调速时间取决于电机的设计参数、负载特性以及调速系统的控制精度和稳定性等因素。通 常，电机的调速时间较长，为几秒钟至几十秒钟不等。
05
等效电路在异步电机设计中的应 用
设计原则和方法论述
设计原则
确保等效电路准确反映异步电机的电 气特性，包括电阻、电感、电容等参 数，同时考虑电机的非线性因素。
负载转速
在负载作用下，异步电机的转速会下 降。负载越重，转速下降越多。负载 转速与负载大小、电机参数及电源频 率有关。
不同负载下性能比较
轻载运行
轻载时，异步电机的效率较低， 功率因数也较低。此时电机的铜 损占比较大，因此轻载运行不经 济。
额定负载运行
在额定负载下，异步电机的效率 和功率因数均达到较高水平。此 时电机的铜损和铁损基本平衡， 运行最为经济。
异步电机的等效电路
汇报人：XX
contents
目录
• 异步电机基本原理与结构 • 等效电路建立方法与步骤 • 异步电机稳态运行分析 • 异步电机动态过程与瞬态分析 • 等效电路在异步电机设计中的应用 • 等效电路在故障诊断与维护中的应用
01
异步电机基本原理与结构
异步电机工作原理
旋转磁场原理
异步电机的工作原理基于旋转磁场理论，当三相交流电通入 定子绕组时，产生一个旋转磁场，该磁场与转子导体中的感 应电流相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
三相异步电动机的等效电路和功率流程
三相异步电动机的等效电路和功率流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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异步电动机等效电路
异步电动机等效电路异步电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于工业、农业以及家庭各种设备中。
它的运行原理基于电磁感应的法则，能够将电能转化为机械能。
异步电动机的等效电路描述了电机内部电阻、自感、互感以及电动机的输切等各种参数，是分析和计算电机性能的基础。
本文将详细介绍异步电动机等效电路的各个要素和作用。
异步电动机的等效电路通常由内部电阻、自感、互感和输入电压等元件构成。
这些元件之间相互作用，共同完成电能到机械能的转换过程。
首先，我们来看一下电机的输入电压Vin。
输入电压是电机的主要输入源，对电机的性能起着至关重要的作用。
它通过电机的输入端口进入，为电机提供了工作所需的电能。
接下来，我们来研究电机的内部电阻Rr。
内部电阻是电机的固有属性，其大小主要取决于电机的结构和材料。
内部电阻在电机等效电路中起着流失功率和降压的作用。
它会使电机消耗一部分电能，并产生热量。
内部电阻越大，电机的效率就越低，能量转化效率就越低。
随后，我们来看一下电机的自感L和互感M。
自感是指电机线圈内部的感应现象，它会导致线圈内部电流随时间变化而产生电压。
自感电压是电机等效电路中，电机电压与电流之间的一个组成部分。
互感则是指电机线圈之间的相互感应现象。
线圈之间的互感会使得电机的电流随时间变化而产生电压。
互感电压则是电机等效电路中，电机电压与电流之间的另一个组成部分。
最后，我们来考察电机的输切。
输切是指电动机输出轴上的负载和电动机的输入端之间的连接方式。
输切可以通过转动机械负载，将电能转化为机械能。
输切的各种参数，如转速、转矩和效率等，都对电机的性能产生重要影响。
并且，输切还可以通过电动机控制系统进行调节，以满足不同工作要求。
综上所述，异步电动机的等效电路是描述电动机内部各种元件和相互作用的模型。
它为分析和计算电动机性能提供了基础。
在实际应用中，我们可以根据电机的具体要求和工作环境，调整和优化等效电路的各个要素，以达到最佳性能和效率。
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（3-25） （3-26）
以上可见，转子电路向定子电路进行绕组折算 的规律是；电流Ａ除以电流比ki，电压Ｖ乘以电压比 kｅ，阻抗Ω乘以电压比kｅ与电流比ki的乘积． 注意；折算只改变相关的值大小，而电路
根据折算前后各物理量的关系，可以作出折算后 的T型等效电路，如图3.16所示。
s （1）当空载运行时 n n , s 0, 1 R s 见相当于转子开路。 （2）转子堵转时（接上电源转子被堵住转不动 s R 0 ，相当于变压器二次侧短路情 时） n 0, s 1, 1 s 况。因此在异步电动机启动初始接上电源时，就相当 于短路状态，会使电动机电流很大，这在电机实验及 使用电动机时应多加注意。
3.5 三相异步电动机的等效电路
3.5.1 折算 异步电动机定、转子之间没有电路上的联系，只有 磁路上的联系，不便于实际工作的计算，为了能将转子 电路与定子电路作直接的电的连接，要进行电路等效, 等效要在不改变定子绕组的物理量（定子的电动势、电 流、及功率因数等）,而且转子对定子的影响不变的原 则下进行，即将转子电路折算到定子侧，同时要保持折 算前后F2不变，以保证磁动势平衡不变和折算前后各功 率不变。为了找到异步电动机的等效电路，除了进行转 子绕组的折合外，还需要进行转子频率的折算。
1 2
2
（3-27） ，由图可
由式中可看出频率折算前后转子的电磁效应不变， 即转子电流的大小、相位不变，除了改变与频率有关 R 的参数以外，只要用等效转子的电阻 代替实际转子 s 中的电阻R2即可。 R R 1 s
2
2
s s s 1 s R2 式中 s 为异步电动机的等效负载电阻，等效负 1 s ，这部分损耗在实 载电阻上消耗的电功率为 I 2 R 2 2 s
1．频率折算 将频率为f2的旋转转子电路折算为与定子频率f1相同 的等效静止转子电路，称为频率折算，转子静止不动时 s＝1，f2＝f1。因此，只要将实际上转动的转子电路折算 为静止不动的等效转子电路，便可达到频率折算的目的。 为此将下式实际运行的转子电流 E sE 2s 2 I 2s （ 3-17 ） R2 j X 2 s R2 jsx2 分子分母同除以转差率s得 E E I （3-18） R 1 s
图3.16 三相异步电动机的T型等效电路
由 T 型等效电路可得异步电动机负载时的基本方 程式为 E I (R jX ) U
1 1 1 1
1
I (R jX ) E 1 0 m m
E E 1 2
I I I 1 2 0
I ( R2 ) E jX 2 2 2 s
2 2 2 2
s
jX 2
R2 j X 2 R2 s
以上两式的电流数值仍是相等的，但是两式的物理 意义不同。式（3-17）中实际转子电流的频率为f2，式 （3-18）中为等效静止的转子所具有的电流，其频率为 f1。前者为转子转动时的实际情况，后者为转子静止不 动时的等效情况。由于频率折算前后转子电流的数值未 变，所以磁动势的大小不变。同时磁动势的转速是同步 转速与转子转速无关，所以式3-18的频率折算保证了电 磁效应的不变。
（1）电流的折算 由保持转子磁通势
F2 F2
0 .9
不变的原则，即 （3-19） （3-20）
m2 N 2 kW 2 1 I2 I2 m1 N 1kW 1 ki
折算后的转子电流有效值为
I2
ki m1 N 1kW 1 m2 N 2 kW 2
m1 m 0.9 2 N 2 kW 2 I 2 N 1 KW 1 I 2 2p 2p
2 1 W1 2 e 2 1 2 W2
e 1 W1 2 W2
（3）阻抗的折算 2 2 R2 m2 I 2 R2 由折算前后转子铜耗不变的原则有m1I 2 （3-24） 同理由绕组折算前后转子电路的无功功率不变可 导出
k e ki X 2 X2
k e ki Z 2 Z2
m I2 m2 m1N1kW 1 2 R2 R R2 ke ki R2 2 m1 I 2 m1 m2 N 2kW 2
2 2
可分解为
2
R
R
际电路中并不存在，实质上是表征了异步电动机输出 的机械功率。频率折算后的电路如图3.15所示。
f1
f1
图3.15 转子绕组频率折算后的异步电动机的定、转子电路
2．绕组折算 进行频率折算以后，虽然已将旋转的异步 电动机转子电路转化为等效的静止电路，但还 不能把定、转子电路连接起来，因为两个电路 的电动势还不相等。和变压器的绕组折算一样， 异步电动机绕组折算也就是人为地用一个相数、 每相串联匝数以及绕组系数和定子绕组一样的 绕组代替相数为m2，每相串联匝数为N2以及绕 组系数为而经过频率折算的转子绕组。但仍然 要保证折算前后转子对定子的电磁效应不变， 即转子的磁动势、转子总的视在功率、铜耗及 转子漏磁场储能均保持不变。转子折算值上均 加“' ”表示。
式中 称电流比 （2）电动势的折算 由于定、转子磁动势在绕组折算前后都不变，故气隙中 的主磁通也不变，绕组折算前后的转子电动势分别为 E2 4.44 f1 N 2 kW 2m （3-21） 4.44 f1N1kW 1m （3-22） E2 比较上两式得 Nk E E k E E N k （3-23） Nk k 式中 称电压比 N k