如何进行异步电动机频率折算

1.频率折算

频率折算就是要寻求一个等效的静止转子来代替实际旋转的转子，而该等效的转子电路应与定子电路有相同的频率。只有当异步电动机转子静止时，转子频率才等于定子频率，即f2=f1，所以频率折算的实质就是把旋转的转子等效成静止的转子。

由前讲述可知，转子对定子的影响是通过转子磁动势来实现的。因此在等效过程中，要保持电机的磁动势平衡关系不变，即折算必须遵循的原则有两条：一是折算前后转子磁动势不变，以保持转子电路对定子电路的影响不变；二是被等效的转子电路功率和损耗与原转子旋转时一样。

要使折算前后不变，只要保证折算前后转子电流的大小和相位不变即可实现。

由式（2-67）可知，电动机旋转时的转子电流为

将式（2-73）的分子、分母同除以s，得

式（2-74）代表转子已变换成静止时的等效情况，转子电动势，漏电抗x2都是对应于频率为f1的量，与转差率s无关。

比较式（2-73）和式（2-74）可见，频率折算的方法是在不动的转子电路中将原转子电阻r2变换为，即在静止的转子电路中串入一个附加电阻，如图2-38所示。由图可知，变换后的转子回路中多了一个附加电阻。实际旋转转子转轴上有机械功率输出，并且转子还会产生机械损耗，而经频率折算后，转子等效为静止状态，转子不再有机械功率输出和机械损耗，但电路中却多了一个附加电阻。根据能量守恒和总功率不变原则，该电阻所消耗的功率，就相当于转轴上的机械功率和机械损耗之和。这部分功率称为总机械功率，附加电阻称为总机械功率的等效电阻。

图2-38　频率折算后异步电动机的定子、转子电路

2.转子绕组折算

转子绕组折算就是用一个和定子绕组具有相同相数m1、匝数N1及绕组系数kw1的等效转子绕组来代替原来的相数为m2、匝数为N2及绕组系数为kw2的实际转子绕组。其折算原则和方法与变压器基本相同。

（1）电流折算。折算原则：折算前、后转子的磁动势不变。

折算后转子电流为(www.xing528.com)

式中：ki为电流变比，。

（2）电动势折算。折算原则：折算前后传递到转子侧的视在功率不变。

折算后转子电动势为

式中：ke为电动势变比，。

（3）阻抗折算。折算原则：折算前后转子的损耗不变。当铜耗不变时，有

折算后转子电阻为

同理，可得。

综合以上分析可得，转子侧各电磁量折算到定子侧时，转子电动势、电压乘以电动势变比ke；转子电流除以电流变比ki；转子电阻、电抗及阻抗乘以阻抗变比keki。

绕组折算后，异步电动机的电路图如图2-39所示。

图2-39　绕组折算后异步电动机的定子、转子电路