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变压器和异步电动机的电磁原理异同的分析

变压器和异步电动机的电磁原理异同的分析

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  变压器的负载大小和性质发生变化时,漏阻抗压降的大小和相位也随之变化,从而使输出电压发生变化,影响供电质量。异步电动机的机械负载大小发生变化时,轴上的制动转矩也随之变化,从而使转速发生变化,影响机械性能。

  变压器的付方漏抗―2比电阻2大,在漏阻抗压降中漏抗压降起主导作用。异步电动机转子静止时转子漏抗―20也比电阻2大,正常运行时,由于转子电流频率很低,这时的转子漏抗很小,在漏阻抗压降中电阻压降起主导作用。

  4磁势平衡方程式变压器和异步电动机的磁势平衡方程式均为:。1两者铁芯中主磁通均为原(定)、付方(转子)磁势共同建立,原方(定子)磁势中包含有建立磁场的励磁磁势。0和抵消付方(转子)磁势的分量。2,都体现了能量传递关系。不同点为:(1)变压器的原、付方磁势h和。2的大小和方向随时间按正弦规律变化,作用位置在固定的铁芯中,为脉振磁势,脉振频率就是电源频率。异步电动机的定、转子磁势。1和。2在空间按正弦规律分布,以相同转速和转向在电机内空间转动,为旋转磁势,转速取决于电源频率和定子绕组的磁极对数,转向取决于流过定子三相绕组电流的相序。

  2)变压器的磁路无气隙,磁路磁阻小,建立一定量的磁通所需励磁磁势很小,正常运行情况下!)比和小得多,几乎可忽略。而异步电动机的磁路有气隙存在,磁阻较大,建立一定量磁通所需励磁磁势比变压器大得多,在方程!'不能忽略。

  3)变压器的负载变化体现在付方所接负载阻抗的变化,引起付方电流变化,由磁势平衡关系导致原方电流和输入功率变化,异步电动机的负载变化体现在转子轴上负载制动转矩的变化,引起转子转速"变化,使转子电势和电流变化,由磁势平衡关系,导致定子电流和输入功率变化。

  5等值电路变压器的等值电路图异步电动机的等值电路见。

  它们在形式上极为相似,不同点为1)变压器原、付方匝数不等,要得到原、付方连为一体的等值电路,需进行绕组折算。异步电动机除定、转子绕组匝数和绕组糸数不等外,正常运行时的定、转子频率也不相等,在绕组折算前,还要进行频率折算,将旋转的转子等值变换为静止的转子,从而得到定、转子连为一体的等值电路。

  2)变压器磁路磁阻小,单位励磁电流产生的感应电势较大,励磁阻抗m+J'%m=m很大,往往比漏阻抗大得多,励磁电流/几乎可忽略,去掉励磁支路,可得出简化等值电路,产生的误差很小,在工程允许范围内。异步电动机由于有气隙,磁路磁阻比变压器大,单位励磁电流产生的感应电势比变压器小,励磁阻抗比变压器小,也比漏阻抗大得多,但不像变压器相差那么悬殊,不能忽略,励磁支路不能去掉。

  3变压器的负载阻抗在电路中是实际存在的。异步电动机的等值电阻k2在电路中并不存在,它是通过频率折算引伸出的机械功率模拟电阻。

  4变压器既输出有功,又输出无功,等值电路输出端接的是阻抗。异步电动机输出纯有功的机械功率,等值电路输出端接的是纯电阻。

  5变压器付方电流在负载阻抗6=+fz+/%fz上流过时消耗的有功功率fz为完全输出的有功功率。异步电动机转子电流在等值电阻k2上流过时消耗的有功功率/%k2还包含有异步电动机内部的机械损耗。

  6向量图变压器和异步电动机的向量图分别见、4.它们在形式上相似,不同点为:1)变压器原、付方各交变物理量同频率,可以画在同一个向量图上。异步电动机在正常运行时定、转子交变物理量不同频率,需进行频率折算才华中电网电力节能潜力分析刘文胜',叶永松2,胡献忠3,赖敏%1.华中电网有限公司计划发展部,湖北武汉430077;2.华中电网有限公司技术中心,湖北武汉430077 3.华能武汉阳逻电厂,湖北武汉431415能潜力,并从电力供应侧和需求侧提出了具体的节能措施。

  0前言能源是国民经济的命脉,我国人均能源可采储量远低于世界平均水平,与此同时,我国能源消费量巨大,已成为世界第二大能源消费国,我国的能源安全已经引起了人们的高度关注。

  虽然我国经济取得了令人瞩目的成就,但能源的利用效率非常低,能源浪费相当严重。我们每创造一美元国民生产产值所消耗的煤、电等能源是美国的4.3倍,德国和法国的7.7倍,日本的11.5倍。

  而水资源消耗,我国万元GDP用水量是美国的近10倍、日本的24倍。

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