异步电动机的等值电路及向量图

由式（5－27）可以得出图7.3.3所示的异步电机折算后的等效电路，图7.3.4所示的异步电机T等效电路。与变压器等效电路对应理解可以更清楚地反映电机内部的能量关系。可把转子电阻r′2／s分成两部分，r′2／s＝r′2＋r′2（1－s）／s。由于异步电动机定子漏阻抗Z1不是很大，所以定子电流从空载到额定负载时，在Z1上的压降比小得多，可以认为，如外加电压U ·1恒定，主磁通Φm和相应的励磁电流Im（＝I0）基本是常数。

图7.3.3　异步电机折算后的等效电路

图7.3.4　异步电动机T形等效电路图

根据图7.3.4可以画出异步电动机负载时的相量图，如图7.3.5所示。这里取放在水平位置作为参考向量，由于有铁损，励磁电流超前于一个铁损角滞后于的角度为

图7.3.4是复数阻抗串、并联电路，计算比较麻烦。为简化计算，在要求精度不是很高的情况下，也常用图7.3.6所示的异步电机Γ形简化等效电路。这一电路是把励磁回路前移接到电源电压上去，也就是用加在Z1＋Zm上产生的励磁电流代替T形等效电路中的励磁电流。替换后的励磁电流略有增加，但误差并不大。

图7.3.5　异步电动机T形等效电路的向量图

图7.3.6　异步电动机Γ形简化等效电路

例7－2　一台Y联结的三相异步电动机，额定容量（功率）PN＝400kW，额定电压U1N＝3000V，额定转速nN＝975r／min，每相参数为r1＝0.42Ω，x1＝2Ω，r1＝0.45Ω，x′2＝2Ω，rm＝4.67Ω，xm＝48.7Ω，试用两种等效电路求：定子电流、转子电流、励磁电流、功率因数、输入功率和效率。

解 先用T形等效电路计算

（1）额定负载时的转差率sN，n1的求法，根据f1＝50，n1＝60f1／p，且极对数p只能取1、2、3…，所以对应的n1是3000、1500、1000…。取n1－nN差最小的n1。

（2）等效电路的总阻抗Z

（3）设定子相电压为

定子电流

（4）定子功率因数cosφ1

（5）定子输入功率P1

（6）电机效率η

（7）转子电流

（8）励磁电流

另用简化电路计算

（1）转子电流

（2）励磁电流

（3）定子电流

（4）定子功率因数

（5）定子输入功率P1

电机效率η

由以上计算看出，用Γ形简化等值电路得到的定、转子电流和励磁电流比T形等值电路算出的大些，而效率低些。