用计算单求取异步电动机的感应电动势

客户要求提供一款电机的感应电动势E1，但是Ansoft生成的计算单上并没有，需要我们手工计算。现以一款电机为例说一下如何计算异步电机的E1。

需要先画出T型等效电路：

可以看出，有三种路径求出E1：定子支路、转子支路和激磁支路。

1、从定子支路求

E1加上定子支路的压降等于相电压U（不要讨论E1的方向了），即

U=I1*(R1+j*X1)+E1

所以需要四个数据：相电压、相电流、定子电阻和定子漏抗。因为电流在相位上滞后电压，还需要知道功率因数。

U=3300/√3=1905.3(V)

I1=25.303(A)

规定温度下R1=1.4665(Ω)

X1=6.4143(Ω)

cosφ=0.7277, φ=43.3°

定子压降Eδ=I1*(R1+j*X1)的大小

=25.303*√(1.4665^2+6.4143^2)=166.49

Eδ与相电流I1的夹角

=arctg(6.4143/1.4665)=77.1°

Eδ与相电压的夹角暂定为θ

=77.1°-43.3°=33.8°

感应电动势E1与相电压、定子压降组成三角形，根据余弦定理，

E1^2=U^2+Eδ^2-2*U*Eδ*cosθ

=1905.3^2+166.49^2-2*1905.3*166.49*0.831

求得E1=1769.4(V)

以上计算的相量图如下所示：

2、从转子支路求

在异步电机等效电路中，E1=E2；

E2=I2*(R2+(1-s)*R2/s+j*X2)；

其中R2是等效后的转子电阻，(1-s)*R2/s是表示输出功率的负载电阻，X2是等效后的转子漏抗。上式可简化为

E2=I2*( R2/s+j*X2)；

从电磁计算单中找出相关参数

I2=19.176(A)

R2=0.8163(Ω)

X2=8.9568(Ω)

s=0.008888

直接求E2，

E2=19.176*√((0.8163/0.008888)^2+8.9568^2)=1769.5(V)

可以看出，因没有外加电压，用转子回路求感应电动势比定子回路简便的多。

3、从激磁支路求

理论上，激磁支路与转子支路并联，从激磁支路求和从转子支路求是一样的。

E1= Im*( Rm+j*Xm)；

Im=14.505(A)

Rm=8337.01(Ω)

Xm=121.982(Ω)

E1=14.505*√(8337.01^2+121.982^2)=120941.3(V)

?这是怎么回事呢？

赶紧找来ansoft的用户手册，翻到异步电机的章节8.1，它也有等效电路图，

原来如此。它把Rre(和Rm不是一个概念)和Xm按并联计算了。这样算起来更简单：

E1= Im*Xm=14.505*121.982=1769.3(V)

从计算单中查到铁耗电流，Ire=0.2122，

E1= Ire*Rre=0.2122*8337.01=1769.1(V)

以上就是求取异步电机定子感应电动势的三种方法。最后留个小问题：如何计算出E1与相电压U之间的相位角？

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