转子绕组的折算

经分析，转子电流频率f2的大小仅仅影响转子旋转磁动势F2相对于转子的转速，而F2相对于定子的相对转速永远为n1，与f2的大小无关。另外，定、转子之间是通过磁动势相联系而无电的联系，图7.3.1是转子旋转后定、转子等效电路图。由于转子旋转后转子电动势与定子电动势不仅数值上不等，频率也不相同。如把转子电路折算后接到定子上去，使之有电的联系就要进行两步折算，首先进行频率折算，把f2折算到f1，然后再把频率为f1转子电动势、电流、阻抗折算到定子上去。这样，经过两步折算的E′2才能与E1完全相等，转子电路才能接到定子电路上去。

异步电动机转子电路频率f2折算。实质上就是在磁场不变的情况下用一个静止的假想转子（频率为f1）来代替真实转子（频率为f2）。或者说，保持电磁性能不变指两方面：折算前后转子磁动势F2相对定子的转速、转向、幅值与空间相位保持不变；折算前后转子绕组的有功功率、无功功率和铜耗均保持不变。

图7.3.1　旋转时异步电动机的一相电路等效电路图

我们已知，转子转与不转，转子磁动势F2的转速和转向均与同步转速相同，所以转子转动折算成转子不动时，F2的转速和转向不发生变化，因此只要使F2的幅值和空间相位不变就可以了。

为了保持折算前后转子磁动势F2的幅值相等要求不转的等效转子电流有效值与旋转的实际转子的电流有效值相等。

为了保持折算前后转子磁动势与定子磁动势的空间相位不变，应使转子的阻抗角保持不变。因为合成磁动势的空间位置与电流的时间相位存在严格不变关系，保持阻抗角不变就使电流与电动势的相位差保持不变，从而使转子磁动势与定子磁动势的空间相位关系保持不变。

当转子直接短接时，旋转的实际转子的电流为

将上式中的分子和分母同除以s，得到

阻抗角式（7－25）是一个变换后的等式，同变换前式（7－24）其物理意义有所不同，有效值相等，它们与各自电动势的相位差也相同，两者产生的F2完全一致。式（7－24）是转子转动时的转子电流，其频率为f2，而式（7－25）却对应一个转子不转的转子电流，频率为f1。所以图7.3.1所表示的转子转动异步电机定、转子电路可以等效成图7.3.2所示的转子不转异步电机定、转子电路，两个图产生的F2完全一致。

图7.3.2　频率折算后异步电动机的一相电路图

在完成频率折算之后，电机已变成一个等效的不转的电机。下面还要进行第二步折算，这就是把转子电路折算到定子电路上去。折算方法与转子不转时异步电机的折算完全相同。折算后的有关参数分别为此时对应频率f1。折算后的转子各参量为

转子旋转时的基本方程式为

例7－1　一台三相绕线式异步电动机，当定子绕组加频率为工频电压，转子绕组开路电动势E2N＝260V（已知转子绕组为Y联结）。转子电阻r2＝0.06Ω，x2＝0.2Ω，电动机的额定转差率sN＝0.04。求电动机额定运行时：1）转子电路的频率f2；2）转子电动势E2sN；3）转子电流I2sN。

解 1）转子电路的频率

2）转子额定运行时，转子的电动势（相电动势）

其中E2N＝260（V）是线电动势，除以变成相电动势。

3）额定运行时，转子电流

式中