定子的等效电路是怎样得出的

    1．概述。异步电动机的定子主要由铁心和三相绕组所组成，因此属于三相电感电路。根据电工基础的知识：在电感电路中，电流的大小取决于电源电压和自感电动势之问的平衡关系。而在电动机的定子绕组中，自感电动势有以下两个特点：

   (1)其表现形式由定子绕组切割自己的旋转磁场而产生。但就本质而言，仍然是自身磁通变化的结果；

   (2)如上述，在电动机里，定子磁通被分成为主磁通和漏磁通两个部分，它们在传递能量方面的作用不同，所以，在等效电路里的处理方法也不一样。

    2．主磁通的自感电动势。因为定子电路由对称的三相绕组构成，所以，在分析时可以只拿一相来进行观察。

   (1)自感电动势的大小。所有交变磁通都会在绕组中产生自感电动势，电动机的定子绕组切割了自己产生的主磁通而感应的自感电动势，是定子电路中和电源电压相抗衡的主要成分。或者说，电源电压主要是克服了自感电动势而作功的，因而常称为反电动势。其大小决定于：

   (9-6)

式中  Φ1-主磁通的瞬时值，Wb；

    dΦ1/dt-主磁通的变化率；

   e1-定子反电动势的瞬时值，V;

   L1-主磁通引起的自感系数，mH；

   di1/dt-定子电流的变化率，A/s。

    由式(9-6)可以推导出反电动势的有效值如下：

   E1=4.44KEf1N1Φ1    (9-7)

式中  E1-反电动势的有效值，V；

   KE-比例常数；

   f1-定子电流的频率，Hz；

   N1-每相定子绕组的匝数。

    式(9-7)的物理意义如图9-14所示：

    图9-14    式(1-7)的物理意义

   a)一般情况b）频率高。）振幅大

    比较图a和图b知：频率f1增大，则磁通Φ1的变化率也增大，反电动势e1的振幅值和有效值随之增大；

    比较a和图c知：在频率相等的情况下，磁通Φ1的振幅增大，其变化率必增大，反电动势e1的振幅值和有效值也随之增大。

   (2)反电动势的意义。式(9-7)还表明：在频率f1一定的情况下，反电动势的有效值E1和主磁通Φ1成正比。因此，反电动势的大小直接反应了主磁通的大小，也反应了向转子传递能量的大小。

    3．漏磁通的自感电动势。定子绕组切割漏磁通所产生的自感电动势，由下式决定：

   (9-8)

式中  Φ0-漏磁通的瞬时值，Wb；

   e01-定子漏磁电动势的瞬时值，V；

   L01-定子漏磁通引起的自感系数，mH。

    定子漏磁电动势e01的有效值在数值上等于：

   E01=I1X1    (9-9)

式中  E01-定子漏磁电动势的有效值，V；

   I1-定子的相电流，A；

    X1-定子绕组的漏磁电抗，Ω。其大小决定于：

   X1= 2πf1L01    (9-10)

    就是说，漏磁通引起的自感电动势通常是以漏磁电抗的方式来表达的。

    4．定子等效电路与电动势平衡方程

   (1)定子等效电路。综合上述，可以作出一相定子绕组的等效电路，如图9-15所示。

    图9-15    定子绕组的等效电路

图中  U1-电源的相电压，V；

   r1-定子每相绕组的电阻，Ω；

   X1-定子每相绕组的漏磁电抗，Ω；

   E1-定子每相绕组的反电动势，V。

   (2)电动势平衡方程。在定子电路中，电压U1是从电源输入电能的标志；电流I1是电能作功的标志；电能在作功过程中要克服的主要反作用是反电动势E1。借助等效电路，可以得到定子每相绕组的电动势平衡方程：

   (9-11)

    式中，电压、电动势和电流都用复数，说明它们之间并非代数加减的关系。

    由式（9-11）知，定子电流可计算如下：

   (9-12)