电磁关系在空载运行中的影响

三相异步电动机定子绕组接在对称的三相电源上，转轴上不带机械负载时的运行方式称为空载运行。

1.主磁通与漏磁通

根据磁通经过的路径和性质的不同，异步电动机的磁通可分为主磁通Φ0和漏磁通。

（1）主磁通。当三相异步电动机定子绕组通入三相对称交流电时，将产生旋转磁动势，该磁动势产生的磁通绝大部分通过气隙并同时与定子、转子绕组相交链，这部分磁通称为主磁通，用表示。

主磁通同时交链定子绕组和转子绕组，在定、转子绕组中分别产生感应电动势和，由于异步电动机转子绕组是闭合的，在转子感应电动势的作用下，转子绕组内有感应电流流过。转子电流与旋转磁场互作用产生电磁转矩，拖动转轴上负载转动，实现异步电动机的机电能量转换。因此，主磁通参与了能量转换，是实现机电能量转换的关键。

主磁通的磁路由定子铁芯、转子铁芯和气隙组成，其路径为定子铁芯→气隙→转子铁芯→气隙→定子铁芯，构成闭合磁路，如图2-32（a）所示。它为一非线性磁路。

（2）定子侧漏磁通。除主磁通外的磁通称为漏磁通，用表示。三相异步电动机空载运行时，由于转子侧感应电流很小，因此转子侧的漏磁通可忽略不计，所以空载时的漏磁通主要是定子侧的漏磁通。

图2-32　主磁通和漏磁通

（a）主磁通和槽漏磁通；（b）端部漏磁通

漏磁通主要由槽漏磁通和端部漏磁通组成，如图2-32所示。由于漏磁通主要沿磁阻很大的空气形成闭合回路，因此漏磁通相对于主磁通小的多。漏磁通主要沿空气闭合，受磁路饱和影响较小，在一定条件下，漏磁路可以看成线性磁路。定子漏磁通仅与定子绕组交链，只在定子绕组中产生漏电动势，故漏磁通不参与能量转换，只能起电抗压降的作用。(www.xing528.com)

2.空载电流和空载磁动势

异步电动机空载运行时的定子电流称为空载电流，用表示。当异步电动机空载运行时，定子三相绕组中有空载电流流过，三相空载电流将产生一个旋转的磁动势，称为空载磁动势，用表示，其基波幅值为

异步电动机空载运行时轴上没带机械负载，电动机空载转速很高，接近于同步转速。因此转子与定子旋转磁场几乎无相对运动，所以转子感应电动势≈0，转子电流≈0，转子磁动势≈0。此时气隙中只有定子空载磁动势产生的磁场。空载时定子磁动势也称为励磁磁动势。

与分析变压器一样，空载电流由两部分组成，一部分是专门用来产生主磁通的无功电流分量，另一部分是专门供给铁耗的有功电流分量。即

由于，故空载电流基本上是无功性质的电流，所以空载时的定子电流也称为励磁电流。由于异步电动机的磁路中存在气隙，所以异步电动机的空载电流比同容量变压器的空载电流大。空载时，异步电动机从电网中吸收的有功功率很小，吸收较大的感性无功功率，引起电动机和电网的功率因数下降，故在使用时应尽量避免异步电动机空载运行。

3.空载运行的电磁关系

异步电动机空载时的电磁关系如图2-33所示。

图2-33　三相异步电动机空载时电磁关系图