感应电动机转子磁通观测的一种方法
、
电 流 模 型
但转 子磁链 的大 小 和位 置 、 子 磁链 的准 确 估计 对 转 电机 的控 制性能 以及 转速 的估计 都非 常关键 … 。
要得 到 转子 磁链 矢量 的幅值 和相位 ， 过 传感 通 器 直接检 测磁链 并 不 可行 ， 以 只能 通过 感 应 电动 所 机 的磁链 模型进 行 计 算 ， 型分 为 电流模 型 和 电压 模
Ａｂｓｒ ｔ：Ｉ ｈｅｒ ｔｒ ｌｕ ｔａｃ ｎ ｔ ｏｏ －ｆ ｘ－ｏ ｅ ｔ ｄ ｖ ｃｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｆｉ ｕ ｔｏ ｔｒ ，ｔｉ ｅ ｙ ｉ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅ ｔｒｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｏ ｎｄ ｃ ｉｎ ｍｏ ｏ ｓ ｉ ｓｖ ｒ ｍｐｏｔ ｎ ｏ ｅ ｔｍａｅ ｔ ｏｏ ｒａ ｔｔ ｓｉ ｔ ｈｅｒ ｔｒ ｌ ｘ ｐｒｃ ｓ ｌ Ｕｓ ａｌ ｈｅ ｓｚ ｎ ｏ ａｉｎ ｆｍ ｇ ｔ ｌｎ ｖ ｃｏ ｓｃ ｌ ｕ ａｅ ｙ ｔｅ ｍａｈ ｍａ ｉａ ｄ ｌｏ ｔｒ ｕ ｉｇ ｆｕ ｅ ｉｅｙ． ｕ ｌｙ ｔ ｉｅ ａ ｄ ｌｃ ｔｏ ｏ ａ ｎｅｉ ｉｋ ｅ ｔｒｉ ａｃ ｌｔ ｄ ｂ ｈ ｔ ｅ ｔｃ ｌｍｏ ｅ ｆｍｏ ｏ ｓｎ ｃ ｔ ｅ ｓａｏ ｏｔｇ ｎｄ ｃ ｒｅ ｔｄｅｅ ｔｄ． ｆｕ ｔｏ ｏ ｈ ｔ ｔｒｖ ｌａ ｅ ａ ｕ ｒ ｎ ｔｃｅ Ａ ｘ ｍｅｈ ｄ ｃ ｍｂｉ ｎ ｕ ｒ ｎ ｄｅ ｎ ｏ ｔｇ ｏ ｌｗａ ｒ ｓ ｎｅ Ｔｈｅｖ ｒａ ｌ ｎｉｇ ｃ ｒｅ ｔｍｏ ｌａ ｄ ｖ ｌａ ｅｍ ｄｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ． ａ ｉ— ｂｌ ｏ ｆｉｉ ｎ ｆｗｅ ｇ ｋ ｈ ｗｏ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｎ ｔｅ ｌｗ ｎ ｇ ｐｅ ｄｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ａ ｄ ｔａ ｓｔｓ ｏ ｔ ｌ Ｓｍ ｕａ ｉｎ ｅ ｃ ｅｆｃｅ ｔｏ ｉｈｔｍａ ｅｓｔｅ ｔ ｔ ｏ ｓｗｏ ｋ ｉ ｈ ｏ ａ ｄ ｈｉｈ ｓ ｅ ｅ ｐ ｃｉｅ ｙ， ｎ ｒ ｎ ｉ ｍ ｏ ｈｙ． ｉ ｌｔｏ ａ ｘ ｅｉ ｅ ｍｏ ｓｒ ｔ ｈａ ｈ ｅ ｍｅｈｏ ａ ｉｈ ａ ｃ ａ ｙ． ｎｄ ｅ ｐ ｒｍ ｎｔｄｅ ｎ ｔａｅ ｔ ｔｔ ｅ ｎ ｗ ｔ ｄ ｈ ｓ ｈｇ ｃ ｕｒｃ Ｋ ｅ ｏ ｄ ｍａ ｎ ｔｃ ｌｎ ｅ ｔｒ； ｕ ｅ ｔｍｏ ｅ ； ｏｔｇ ｄｅ ｖ ｒａ ｅ ｃ ｅｆｃｅ ｆｗｅｇ ｔ ｙ ｗ ｒ ｓ： ｇ ｅｉ ｉ ｋ ｖ ｃ ｏ ｃ ｒ ｎ ｄ ｌ ｖ ｌａ ｅ ｍｏ ｌ； ａ ｂｌ ｏ ｆｉｉｎｔｏ ｉｈ ｉ
通过 变系数加权 ， 得两种模 型在低速 和高速时分别起作用 ， 使 且平 滑过渡 。仿真 和实验论证该方 法具 有 了较高 的准
确性 。
关键 词 ： 链 矢 量 ； 磁 电流 模 型 ； 电压 模 型 ； 系 数 加权 变 中 图分 类 号 ：Ｍ３ ６ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０４ ７ １ （０ １ ０ － ０ ０ ０ １０ － ０８ ２ １ ）２ ０ ３ — ３
要 ： 子磁 场定 向矢 量控 制系统 中 ， 转 转子磁链 的准确估算 至关 重要 ， 通常通过检测 定子 电压 、 电流并结合 电
机 的数 学 模 型 来 检 测 转 子 磁 链 矢 量 的大 小 和位 置 。 文 章 介 绍 了 一 种 电 流 模 型 和 电 压 模 型 相 结 合 的 磁 链 观测 方 法 ，
本 文在 比较 电压 、 电流模 型各 自优 缺 点 的基 础 上 ， 出一种把 两者 结合起 来估 算转 子磁链 的方 法 ， 提 既 克服 了各 自的缺 点 ， 利用 了各 自的优 点 。最 后 又 给 出的仿 真 和实验 结 果 波 形 ， 明该 方 法 能 在更 宽 证
设计 分斩
… …
ｃ，
： 砌 ／
￡ ｚ
… 一 … … … … … … … — … ．
触持电棚 ２１ 第 期 ０ 年 ２ １
感 应 电动机 转 子 磁 通 观 测 的 一 种 方 法
韩 美佳 ， 杨振 强 ， 忠伟 刘
（ 大连 理 工 大学 ， 宁 大 连 １６２ ） 辽 １０ ３
摘
模 型两种 。
分别 表示 由电流 模型计 算 得 到 的 坐
后， 即可 由
标上 的 磁 链 矢 量 值 。 三 相 定 子 电 流 ｉ、 ｉ ｉ 。经
Ｃａｋ 变 换得 到 坐标 上 的电流 ｉ ｌ ｅ ｒ
感应 电动 机数学 模型 推得转 子磁链 矢量计 算公 式 ：
ｒ
０引 言
要 实 现 电机 的 高精 度 转速 控 制 ， 且不 使 用 昂贵 的高分 辨率传 感器 ， 现通 常利 用 基 于磁 场 定 向的无
速度传 感器 矢量控 制 系统 得 以 实现 ， 中转 子磁 场 其 定 向控 制 的应用最 为普 遍 。转子磁 场定 向控 制使转 子磁链 和转 子 电磁 转 矩进行 解耦 控制 。磁链 仅 由励 磁 电流产 生 ， 与转矩 电流 无关 ； 而 在保证 转子 磁链保
Ｒｏｔ ｒ Ｆｌｘ ｂ ｅ ｖ ｒ ｆ ｎ ｃ ｉ ｎ ｏ ｏ ｓ ｏ ｕ Ｏ ｓ ｒ ｅ ｏｒ Ｉ ｄｕ ｔｏ ｎ ｔ ｒ
Ｈ Ｎ ｉ ａ Ｙ Ｎ ｈｎ ｑａｇ，Ｉ ｈｎ — ｅ Ａ Ｍｅ ｆ ，Ａ ＧＺ ｅ － ｉｎ Ｌ ＵＺ ｏｇ ｗ ｉ － ｉ
（ ａ ａ ｎｖｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｉ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｓｙ ｆ ｃ ｎｌ ｙ Ｄ ｌ ｎ１ ２ ， ｈｎ ） ｉ ｅ ｉ Ｔ ｏ ａ １ ６
１转 子 磁 通 观 测 方 法
１ １电流模 型和 电压模 型介绍 ．
两 相 静 止 坐标 系 上 转 子磁 链 矢 量 的 电流 模
型如 图 １ 所示 。
持不 变 的前 提下 ， 矩 仅 由转 矩 电流 控制 且 呈 线性 转
关 系 。解耦 使得 感 应 电动机 的控 制 变得 简 单 清 晰 ，
第5章+感应电机(习题与解答)
9.★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要，其原因是。
答大，同步电机为双边励磁
10.★一台频率为 的三相感应电动机，用在频率为 的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的，起动转矩变为原来的。
答 ，
11.感应电动机最大转矩公式 。
答
12.一台三相异步电动机的额定功率 是指额定运行时的功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将。
答 输出的机械功率，减小
13.★若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。
答减小，减小
14.★铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗 。
答减小
15.深槽和双笼型感应电动机是利用原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时较差。
第5章 感应电机
一、填空
1.如果感应电动机运行时转差率为 ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是
=。
答
2.★当三相感应电动机定子绕组接于 的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为，定子绕组感应电势的频率为，如转差率为 ，此时转子绕组感应电势的频率，转子电流的频率为。
答 ， ， ，
3.三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时 =,转子总电阻值约为
14.★感应电动机定子绕组与转子绕组之间没有直接的联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载电机主磁通有无变化？
答负载增加时，电动机转速下降，转差率上升，转子绕组切割磁力线的速度增加，转子的感应电动势、感应电流相应增加，转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系，定子磁动势增加，定子电流上升，即从电网吸收的电功率增加。这一过程直到转子电流产生的转矩与负载转矩重新平衡为止。
电机学4感应电机
I2
sE 2 R2 jsX 2
E2 R2 / s jX 2
E2 R2 jX 2 (1 s ) R2 / s
I ( R jX ) I (1 s ) R 即 E 2 2 2 2 2 2 s 1 s 则:( ) R2 ——模拟机械功率输出的等效电阻 s
R k e k i R2
' 2
X
' 2
k e k i X 2
e i
结论：绕组折算时，转子电势和电压乘 k e ，转子电 流除 k i ，转子电阻和漏抗乘 k k 。
归算后的基本方程式组为：
U 1 E1 I1 ( R1＋ jI1 X 1 ) ' I ' (1 s ) R I ' ( R jX ) E2 2 2 2 2 2 s E I Z E '
转子感应电势和电流的频率为转差频率： f 2 sf 1 则转子每相感应电势为： E 2 s 4.44 sf 1 N 2 k w 2 m sE 2 ( E 2 4.44 f1 N 2 k w 2 m )
转子每相漏抗为：
X 2s 2f 2 L2 sX 2 ( X 2 2f1 L2 )
（2）短路运行： n 0
等效电路参数的名称和物理意义：
R1 ——定子绕组的电阻； ——定子绕组的漏抗，三相定子电流联合产生 X 1 的漏磁场在一相电路中引起的电抗； ' R 2 ——折算到定子侧转子绕组的电阻； ' ——折算到定子侧转子绕组的漏抗，转子多相 X 2 电流联合产生的漏磁场在一相电路中引 起的电抗； Rm ——激磁电阻，代表铁损的等效电阻； X m ——激磁电抗，与主磁通对应的电抗； 1 s ' ——折算定子侧转子侧的负载模拟电阻，模拟 R2 s 轴上总的机械功率输出；
磁通量的在线检测方法 -回复
磁通量的在线检测方法-回复什么是磁通量？磁通量是描述经过一个表面的磁场大小的物理量。
在电磁学中，磁通量是指通过一个给定的表面的磁场总量，用符号Φ表示。
磁通量的单位是韦伯（Wb），1韦伯等于1平方米的磁场强度。
为什么需要在线检测磁通量？磁通量的在线检测对于许多应用非常重要。
在工业和科学领域，磁通量的准确监测可以帮助人们了解磁场的强弱、变化和分布情况，从而更好地控制和调整电磁设备的运行状态。
此外，磁通量的在线检测还有助于实时监测电磁设备的健康状况，及时发现并排除故障。
在线检测磁通量的方法有哪些？目前，有许多方法可以用于在线检测磁通量。
以下将逐步介绍几种常见的在线检测方法：1. 磁场传感器：磁场传感器是检测磁场的一种常用工具。
例如，霍尔效应传感器可以通过测量磁场的变化来检测磁通量。
这种传感器可以直接安装在要测量磁通量的表面上，通过输出电压信号来反映磁通量的大小。
2. 动态磁穿透法：动态磁穿透法是一种通过改变磁通量的技术，从而监测磁场强度的方法。
该方法利用电磁线圈产生的磁场对被测物体进行作用，通过测量磁场的变化来推断磁通量的大小。
需要指出的是，动态磁穿透法通常需要使用复杂的数据处理方法来获得准确的结果。
3. 磁通量计：磁通量计是一种专门用于测量磁通量的仪器。
它通常由一个磁感应线圈和一个信号处理模块组成。
磁感应线圈用于感知磁场的变化，信号处理模块则将磁感应线圈输出的信号转换为磁通量的数值。
磁通量计可以通过外部设备或计算机连接，实现在线监测和远程控制。
4. 电磁计算模型：电磁计算模型是利用计算机模拟和数值计算方法来预测磁通量的变化。
这种方法通常需要建立一个准确的电磁场模型，并使用数值算法计算模型中的磁通量分布。
电磁计算模型的优势在于可以通过改变输入参数来模拟不同工况下的磁通量分布，从而提供不同情景下的在线检测解决方案。
综上所述，磁通量的在线检测方法多种多样，可以根据实际需求选择合适的方法。
这些方法各有优势和限制，需要根据具体应用情况进行选择和调整。
简述感应电动机的工作原理
简述感应电动机的工作原理感应电动机是一种常见的交流电动机，它利用变化的电磁场感应在转子中产生转矩，并将电能转化为机械能，实现电动机的工作。
感应电动机工作原理相对复杂，主要包括磁通、感应电动势和转矩三个方面。
首先，磁通是感应电动机工作的基础。
感应电动机中的磁通是通过电源交流电的变化产生的。
当电源施加在电动机的固定部分-定子上时，通过定子绕组产生的磁场会控制转子中的磁场。
定子绕组与转子的磁场通过电磁感应作用产生转矩。
定子绕组固定在定子铁心上，而转子则可以自由旋转。
定子磁场中的磁通称为主磁通。
然后，感应电动机是基于法拉第电磁感应定律工作的。
根据这个定律，当导体或导线在磁场中运动时，将会在其两端产生感应电动势。
感应电动机中，转子上的绕组接收到通过定子绕组产生的交流磁场，并在绕组中产生感应电动势。
根据Lenz定律，感应电动势的方向与主磁通的变化方向相反。
最后，通过转矩，感应电动机将电能转化为机械能。
感应电动机的转矩实际上是由感应电动势产生的。
由于感应电动势的方向与主磁通的变化方向相反，所以转子绕组上的感应电动势会产生一个与主磁通的变化方向相反的磁通，称为次磁通。
次磁通与主磁通的叠加形成了一个转矩，这个转矩驱动转子旋转。
感应电动机的转矩由两个因素决定：其一是主磁通的变化程度，其二是导体和磁场之间的角度。
主磁通的变化程度越大，产生的感应电动势和转矩也越大。
角度是导体和磁场之间夹角的大小，角度越大，转矩也越大。
感应电动机的工作原理可以通过数学公式表示。
转子上感应电动势的大小可以用公式E = kωBsin(ωt)表示，其中E表示感应电动势，k表示绕组的处理系数，ω表示角频率，B表示磁场的强度，t表示时间。
转矩的大小可以用公式T = k‘IBsin(ωt)表示，其中T表示转矩，k‘表示转矩的系数，I表示电流的大小。
另外，感应电动机的运行需要根据不同的转速来确定磁场的变化频率。
磁场的频率等于电源的频率，通常情况下是50Hz或60Hz。
感应电机基本电磁关系
感应电机基本电磁关系
X2s = 2π f2L2 π = 2πs f1L2 π X2s = s X2 ※ X2 = 2π f1L2 π —— 转子静止时的漏电抗。 转子静止时的漏电抗。 转子每相电流 E2s sE2 = I2s= R2 + jX2s R2 + jsX2
感应电机基本电磁关系
3. 磁通势平衡方程式
感应电机基本电磁关系
转速 ① 转子旋转磁通势相对于转子的转速 60 f2 n2 = p = s n1 ② 转子旋转磁通势相对于定子的转速 n2 + n = s n1 + (1－s) n1 = n1 结论 ① 转子旋转磁通势与定子旋转磁通势在空间 是沿同一方向以同一速度旋转的。 是沿同一方向以同一速度旋转的。 二者组成了统一的合成旋转磁通势,共同产 ② 二者组成了统一的合成旋转磁通势 共同产 生旋转磁场。 生旋转磁场。
φm φ 2σ
F2
E 2σ = − j I 2 x2σ
感应电机基本电磁关系
1、定子、转子绕组内电势平衡方程式为：
U 1 = − E1 + I 1 (r1 + jx1σ ) = − E1 + I 1 Z1
E 2 = I 2 (r2 + jx2σ ) = I 2 Z 2
E1 = − I m (rm + jxm ) = − I m Z m
感应电机基本电磁关系
③ 阻抗的折算 折算前： 折算前： 折算后： 折算后： 阻抗比： 阻抗比： R2 E2 Z2= s + jX2 = I2 R2' E2' Z2' = s + jX2' = I2' |Z2'| E2' I2 kZ = = |Z2 | E2 I2' Z2' = kZ Z2 = ke ki
第五章 感应电机的稳态分析
第五章感应电机的稳态分析本章主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的感应电机。
感应电机一般都用作电动机，在农村及风力发电等场合，亦作为发电机用。
感应电机有三相和单相的，其中三相感应电动机在工业中应用最广。
单相感应电动机则多用于家用电器。
感应电机的结构简单，制造方便，价格便宜，运行可靠。
其主要缺点是：不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速，以及必须从电网吸取滞后的无功电流以建立磁场，使电网的功率因数变坏。
本章先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程，接着分析它的转矩—转差率特性、工作特性和起动、调速问题，最后介绍单相感应电动机、感应发电机和直线感应电动机。
5.1 感应电机的结构和运行状态一、感应电机的结构感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
定子铁心是主磁路的一部分。
为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心由厚0.5mm的硅钢片叠成。
容量较大的电动机，硅钢片两面涂以绝缘漆作为片间绝缘。
小型定子铁心用硅钢片叠装、压紧成为一个整体后，固定在机座内；中型和大型的定子铁心由扇形冲片拼成。
在定子铁心内圆，均匀地冲有许多形状相同的槽，用以嵌放定子绕组。
小型感应电机通常采用半闭口槽和由高强度漆包线绕成的单层（散下式）绕组，线圈与铁心之间垫有槽绝缘。
半闭口槽可以减少主磁路的磁阻，使激磁电流减少，但嵌线较不方便。
中型感应电机通常采用半开口槽。
大型高压感应电机都用开口槽，以便于嵌线。
为了得到较好的电磁性能，中、大型感应电机都采用双层短距绕组。
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
转子铁心也是主磁路的一部分，一般由厚0.5mm的硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。
整个转子的外表呈圆柱形。
转子绕组分为笼型和绕线型两类。
笼型转子：笼型绕组为自行闭合的对称多相绕组，它由插入每个转子槽中的导条和两端的环形端环构成，一根导条代表一相。
感应电机.
第五章 感应电机一、 填空1. 如果感应电机运行时转差率为s ，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是2:P :e Cu P p Ω= 。
2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为。
4. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ϕ ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。
5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。
6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。
7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。
8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。
9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。
10. ★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
11. 感应电动机最大转矩公式 =max T 。
12. 一台三相异步电动机的额定功率N P 是指额定运行时的 功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将 。
13. ★若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩 ，其最大转矩 。
14. ★铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗m X 。
15. 深槽和双笼型感应电动机是利用 原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时 较差。
一种感应电机转子时间常数MRAS的在线辨识方法
一种感应电机转子时间常数MRAS的在线辨识方法王高林;杨荣峰;张家皖;于泳;马建雄;蔡亮;徐殿国【摘要】针对转子时间常数变化可能会导致感应电机磁场定向控制发生失调的问题,研究一种基于无功功率的模型参考自适应（MRAS）转子时间常数在线辨识方法。
通过Popov超稳定性理论对辨识系统的稳定性进行分析,为了提高模型计算的准确性,采用一种在同步旋转坐标系中检测电流矢量角的死区效应补偿策略,以克服三相逆变器死区效应导致的相电压重构误差以及电流波形畸变的负面影响,并分析所研究的MRAS转子时间常数辨识方法对所涉及电机参数的敏感性。
通过11 kW 感应电机矢量控制系统进行实验,结果验证了辨识方法的有效性。
%Field-oriented controlled induction motor drives may be detuned due to rotor time constant variation.A rotor time constant estimation method based on model reference adaptive system（MRAS） with reactive power model is presented.Convergence of the estimator is proved using the Popov＇s super-stability theory.Since dead-time effect of inverter may induce reconstruction error of phase voltage and waveform distortion of stator current.A dead-time compensation strategy is presented to improve accuracy of model calculation.The stator current vector angle is obtained in synchronous rotating scheme.Then sensitivity of motor parameters to the model is analyzed.The feasibility of the proposed estimation is verified by experimental results of field-oriented vector controlled 11kW induction motor drive.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)004【总页数】6页(P48-53)【关键词】感应电机;转子时间常数辨识;MRAS;死区效应补偿;参数变化敏感性【作者】王高林;杨荣峰;张家皖;于泳;马建雄;蔡亮;徐殿国【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001;上海新时达电气股份有限公司上海201802;上海新时达电气股份有限公司上海201802;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TM3461 引言感应电机矢量控制技术的关键在于磁场准确定向，而影响磁场定向的一个重要因素就是转子参数的准确性[1]。
电动机转差率测量方法
电动机转差率测量方法电动机转差率是电动机一种重要的参数，它与电动机的性能直接相关，在电机试验中转差率测量的准确性直接影响电机试验的结果，转差率的测量方法包括数字式转差率测量、感应线圈法、转速测量仪、数字频率计、频闪光仪测试法等。
一、数字式转差率测量仪测量电动机转差率在旋转轴上安置一个当电动机旋转时不产生明显负载的光电反射标记或感应装置，由光电传感器或磁电感应器将转速信号变换成脉冲信号。
测量仪将这一信号与电源频率信号进行运算处理后，直接显示出被试电动机的转差率(或转速)。
二、感应线圈法测量电动机转差率在电动机机壳上放置一只带铁芯的多匝线圈，并与磁电式检流计或阴极示波器连接。
试验时，用秒表检流计或示波器波形全摆动N 次所需的时间t，转差率计算公式如下ƒ--被试电动机的电源频率，单位为赫兹(Hz)。
三、转速测量仪测量电动机转差率试验时，用转速测量仪测量电动机的转速n2，并同时用数字频率计测量被试电动机电源的频率f，转差率s计算公式如下nt—对应于被试电动机实际电源频率ƒ时的同步转速，单位为转每分钟(r/min)。
四、数字频率计测量电动机转差率使用同步机型测功机进行负载试验时，将数字频率计接至该测功机的定子绕组出线端上，测出测功机的频率，按下式换算成被试电动机的转速n1：ƒ1--数字频率计测得的频率；P--测功机的极对数。
五、频闪光仪测试法测量电动机转差率在电动机转轴的端面上，画出与电动机极数相同的扇形片，并用荧光灯或氖灯照明。
供给闪光灯具的电源频率必须与被试电动机的电源频率相同。
试验时，用秒表测定扇形片转动N次所需的时间t(S)，转差St按下式计算在电机试验中，转差率直接参与到性能试验的计算中，直接影响试验的计算结果，所以转差率的测量非常重要。
在实际测量中，可以根据具体的情况选择相应的测量方法进行测量。
电机学 第5章 感应电机
I2s
E2s
R22
X
2 2s
sE 2 R22 (sX 2 )2
E2
( R2 s
)2
X
2 2
I2
归算前后，转子电流的 大小和相位均未改变， 磁动势不变。
cos2s
R2
R22
X
2 2s
R2
s
( R2 s
)2
X
2 2
cos2
3.等效电路—频率归算
归算后转子电阻R2变为：R2
s
R2
1 s
s
R2
X m 激磁电抗，表征铁芯线圈磁化性能的一个等效电抗 Z m Rm jX m 异步电机的激磁阻抗
2.空载运行电压方程和等效电路
U1 E1 Im (R1 jX 1 )
E1 Im Z m Im (R m jX m )
I0 Im
r1 jx1
I0 U1
rm E1
jxm
感应电机电磁关系与变压器电磁关系
PN 3U1N I1N cosNN
例5-1
3.额定值
转差率计算
求四极电机转速分别等于0, 1452,1500,1548r/min时的转差率.
同步转速ns=1500r/min
ns
1500 0
0
1
课堂思考
1 笼型和绕线型异步电机结构区别 2 异步电机工作原理 3 异步电机额定值
5.2 三相感应电动机的磁动势和磁场
气隙中合成磁动势为： F1 F2 Fm
3.负载运行时转子和定子的磁动势及磁场
F1 F2 Fm 改写
F1 Fm (F2 )
➢ 负载时转子磁动势的基波对气隙主磁场的影响，称为转子反 应。为了使得气隙主磁场保持不变：