電機(jī)電氣控制_變壓器

1、電機(jī)與電氣控制電機(jī)與電氣控制 天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程系電子信息工程系 一、一、該課程在專業(yè)中的地位該課程在專業(yè)中的地位 o該課程是計算機(jī)控制技術(shù)、電氣自動化、機(jī)電一體化、數(shù)控該課程是計算機(jī)控制技術(shù)、電氣自動化、機(jī)電一體化、數(shù)控 應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)的一門應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)的一門核心核心職業(yè)技術(shù)技能課程職業(yè)技術(shù)技能課程; ; o該課程是考取中高級該課程是考取中高級維修電工維修電工資格證書、資格證書、 o國家職業(yè)資格國家職業(yè)資格“可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師”認(rèn)證考試、認(rèn)證考試、 o中國中國PROFIBUSPROFIBUS用戶組織用戶組織“ProfibusPr

2、ofibus認(rèn)證工程師認(rèn)證工程師”考試的一門考試的一門 必修課。必修課。 前導(dǎo)課：前導(dǎo)課：電路與電工技術(shù)、電子電路分析與實(shí)踐電路與電工技術(shù)、電子電路分析與實(shí)踐 后續(xù)課：后續(xù)課：變頻器應(yīng)用技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、變頻器應(yīng)用技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、 PLC控制技術(shù)控制技術(shù) 自動化專業(yè)自動化專業(yè)網(wǎng)站網(wǎng)站 http:/（中國高校自動化網(wǎng)）（中國高校自動化網(wǎng)） 做工控設(shè)備的公司做工控設(shè)備的公司 國際：羅克韋爾自動化（中國）、 西門子（中國） 自動化與驅(qū)動集團(tuán) 、施耐德電氣中國、 ABB中國 、 菲尼克斯電氣中國 、歐姆龍中國（工業(yè)自動化） 、 霍尼韋爾中國、 GE Fanuc自動化 赫斯曼（通訊設(shè) 備）、富士電機(jī)（

3、變頻器） 控創(chuàng)（工控機(jī)） APC （電源）、 奧托尼克斯Autonics Wonderware（工 業(yè)自動化軟件）、英維思過程系統(tǒng)（?？怂共_）、 三菱電機(jī)自動化 、 圖爾克傳感器 做工控設(shè)備的公司做工控設(shè)備的公司 國內(nèi)：中國自動化控制系統(tǒng)總公司、和利時（DCS、 PLC） 、中控集團(tuán) 、浙大中自、上海新華控制(GE) 、中 達(dá)電通（臺達(dá)）（PLC）、利德華福電氣（變頻器）、 森 蘭變頻器 、安控科技（RTU、PLC）、盛博科技嵌入式計 算機(jī) 、恒潤科技（MATLAB 四方繼保自動化 上海威爾泰 工業(yè)自動化* 煙臺東方電子* 金自天正智能控制* 上海寶信 軟件* 華章電氣 上海華文自動化 浙江

4、威盛自動化 德維森 科技*（PLC） 永宏亞得機(jī)電(臺商 PLC) 凱迪恩自動化 (PLC) 朝陽電源 新鼎系統(tǒng)* 掌握一門外語。掌握一門外語。 學(xué)好一個軟件。學(xué)好一個軟件。 . . 掌握到門專業(yè)課。如掌握到門專業(yè)課。如PLCPLC、變頻器、變頻器、 組態(tài)軟件等。組態(tài)軟件等。 具有良好的溝通能力。具有良好的溝通能力。 培養(yǎng)一種氣質(zhì)。培養(yǎng)一種氣質(zhì)。 自動化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)自動化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo) 二、二、電機(jī)概論電機(jī)概論 o1.1.電機(jī)的定義電機(jī)的定義 利用利用電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械，是原理工作的機(jī)械，是生產(chǎn)生產(chǎn)、傳輸傳輸、分配分配 及及應(yīng)用應(yīng)用電能的主要設(shè)備。電能的主要設(shè)備。

5、 2.2.電機(jī)的主要分類電機(jī)的主要分類 據(jù)速度、電流分：據(jù)速度、電流分： 電機(jī)電機(jī) 靜止的電氣設(shè)備靜止的電氣設(shè)備變壓器變壓器 旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī) 交流電機(jī)交流電機(jī) 直流電機(jī)直流電機(jī) 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī) 直流電動機(jī)直流電動機(jī) 同步電機(jī)同步電機(jī) 異步電機(jī)異步電機(jī) 同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī) 同步電動機(jī)同步電動機(jī) 異步電動機(jī)異步電動機(jī) 異步發(fā)電機(jī)異步發(fā)電機(jī) 據(jù)能量轉(zhuǎn)換分據(jù)能量轉(zhuǎn)換分 o發(fā)電機(jī)將機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率將機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率 o電動機(jī)將電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率將電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率 o變壓器將電功率轉(zhuǎn)換為另一種形式的電功率將電功率轉(zhuǎn)換為另一種形式的電功率 o控制電機(jī)電氣機(jī)械系統(tǒng)中調(diào)節(jié)、放大和控制作用

6、電氣機(jī)械系統(tǒng)中調(diào)節(jié)、放大和控制作用 據(jù)能量轉(zhuǎn)換分據(jù)能量轉(zhuǎn)換分 o1831年法拉第法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。 o1834年，最先制成直流電動機(jī)的人，據(jù)說是德國的雅可比雅可比。 o1866年德國工程師西門子西門子制成了直流發(fā)電機(jī) 。 o1870 年比利時人格拉姆比利時人格拉姆發(fā)明了性能優(yōu)良的直流發(fā)電機(jī)，電力開 始成為取代蒸汽來拖動機(jī)械裝置的新能源。 被譽(yù)為發(fā)電機(jī)之父。 o1873 年，西門子公司的阿特涅阿特涅發(fā)明了交流發(fā)電機(jī) 。 o1888年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。 電機(jī)是什么時 候出現(xiàn)的？ 電機(jī)實(shí)物圖電機(jī)實(shí)物圖 使用中的變壓器使用中的變壓器 水輪發(fā)電機(jī)水輪

7、發(fā)電機(jī) 電動機(jī)電動機(jī) 汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組 3.3.電機(jī)的作用和地位電機(jī)的作用和地位 o電能生產(chǎn)電能生產(chǎn)由同步發(fā)電機(jī)生產(chǎn)；由同步發(fā)電機(jī)生產(chǎn)； o高壓輸電高壓輸電由升壓變壓器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高到輸電電由升壓變壓器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高到輸電電 壓再輸送；壓再輸送； o降壓用電降壓用電由降壓變壓器將輸來的高壓電降為所需低電壓，由降壓變壓器將輸來的高壓電降為所需低電壓， 供給用電設(shè)備；供給用電設(shè)備； o生產(chǎn)機(jī)械的拖動生產(chǎn)機(jī)械的拖動由各種電動機(jī)實(shí)現(xiàn)；由各種電動機(jī)實(shí)現(xiàn)； o控制系統(tǒng)中的信號轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)中的信號轉(zhuǎn)換由各種控制電機(jī)完成。由各種控制電機(jī)完成。 我國老牌電機(jī)廠：我國老牌電機(jī)廠： 哈爾濱電

8、機(jī)廠哈爾濱電機(jī)廠 上海電機(jī)廠上海電機(jī)廠 四川：四川： 德陽德陽 東方電機(jī)廠東方電機(jī)廠 三、什么是電力拖動三、什么是電力拖動 o 電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)稱為電力拖動（或稱電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)稱為電力拖動（或稱 為電氣傳動）。為電氣傳動）。 四、電力拖動的發(fā)展歷程四、電力拖動的發(fā)展歷程 o1.19世紀(jì)末，電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械是通過天軸天軸實(shí)現(xiàn)的。就是用一臺電 動機(jī)通過天軸及機(jī)械傳動系統(tǒng)拖動一組生產(chǎn)機(jī)械，稱為成組拖動成組拖動。 o2. 20世紀(jì)20年代起，開始采用由一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械的系 統(tǒng)，稱為單電動機(jī)拖動系統(tǒng)。 o3. 從30年代起，開始發(fā)展采用多電動機(jī)拖動系統(tǒng)，即一臺生產(chǎn)機(jī)械 中的

9、每一個工作結(jié)構(gòu)分別由一臺電動機(jī)拖動。 o例如：龍門刨床、搖臂鉆床、銑床等。 o4.交直流無級調(diào)速及整個生產(chǎn)過程的自動化組成自動化的電力拖動系 統(tǒng)。 五、什么是電力拖動自動控制（電氣控制）五、什么是電力拖動自動控制（電氣控制） 電氣控制技術(shù)電氣控制技術(shù)是以各類電動機(jī)為動力的傳動裝置與 系統(tǒng)為對象，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)。 所謂所謂“自動控制自動控制”是指在沒有人直接參與（或僅有少是指在沒有人直接參與（或僅有少 數(shù)人參與）的情況下，利用自動控制系統(tǒng)，使被控數(shù)人參與）的情況下，利用自動控制系統(tǒng)，使被控 對象（或生產(chǎn)過程），自動地按預(yù)定的規(guī)律去進(jìn)行對象（或生產(chǎn)過程），自動地按預(yù)定的規(guī)律去進(jìn)行

10、工作。工作。 學(xué)習(xí)情境一學(xué)習(xí)情境一 認(rèn)識幾種常用電機(jī)認(rèn)識幾種常用電機(jī) 任務(wù)任務(wù)1-1 1-1 認(rèn)識變壓器（認(rèn)識變壓器（1 1） 電力系統(tǒng)示意圖： 安裝容量約為發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量的安裝容量約為發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量的57倍。倍。 你見過變壓器嗎？你見過變壓器嗎？ 你見過變壓器嗎？你見過變壓器嗎？ 你見過變壓器嗎？你見過變壓器嗎？ 電源變壓器電源變壓器 電力變壓器電力變壓器 環(huán)形變壓器環(huán)形變壓器 接觸調(diào)壓器接觸調(diào)壓器控制變壓器控制變壓器三相干式變壓器三相干式變壓器 各種變壓器各種變壓器 一、變壓器概述一、變壓器概述 1.1.變壓器是什么？變壓器是什么？ 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)原理，頻率不變，變換電壓、電流

11、：電磁感應(yīng)原理，頻率不變，變換電壓、電流 2.2.電力變壓器用途：電力變壓器用途： o經(jīng)濟(jì)的輸送電能經(jīng)濟(jì)的輸送電能：高壓輸電減少輸電線路上電能損耗；：高壓輸電減少輸電線路上電能損耗； o合理的分配電能合理的分配電能：按用戶區(qū)域電壓等級和負(fù)荷需求供電；：按用戶區(qū)域電壓等級和負(fù)荷需求供電； o安全的使用電能安全的使用電能：變壓器配備多種保護(hù)措施。：變壓器配備多種保護(hù)措施。 交流電源 220V/50Hz 220V/12V L1 12V 【小實(shí)驗(yàn)】【小實(shí)驗(yàn)】 如圖所示：如圖所示： 用一個用一個220V/9V220V/9V變壓器副端接一燈泡。變壓器副端接一燈泡。 想一想：想一想：燈泡會亮嗎？燈泡會亮嗎？

12、 單相變壓器單相變壓器 1 u 2 u 1 i 2 i + + 變壓器的磁路變壓器的磁路 由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成 厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心 一次一次 繞組繞組 N1 二次二次 繞組繞組 N2 鐵心鐵心 二、變壓器工作原理二、變壓器工作原理 二、變壓器工作原理二、變壓器工作原理 一次側(cè)電流 主磁通 二次電流 二、變壓器工作原理二、變壓器工作原理 o變換電壓變換電壓 o變換電流變換電流 oK 1 ，代表是什么變壓器？，代表是什么變壓器？ oK 1 ，代表是什么變壓器？，代表是什么變壓器？ oK =1 ，代表是隔離變壓器。，代表是隔離變壓器。 2 1 2 1 2 1

13、N N U U E E =K 各個參數(shù)各代表什么？各個參數(shù)各代表什么？ 二、變壓器工作原理二、變壓器工作原理 o變換電流變換電流 o想一想：變壓器能變直流電嗎？想一想：變壓器能變直流電嗎？ KN N U U I I1 1 2 1 2 2 1 三、變壓器結(jié)構(gòu)三、變壓器結(jié)構(gòu) o1.基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 作用呢？作用呢？ o 鐵心柱鐵軛。用硅鋼片疊成鐵心柱鐵軛。用硅鋼片疊成 三、變壓器結(jié)構(gòu)三、變壓器結(jié)構(gòu) 鐵軛 鐵心柱 A X a x ABC 高低 按結(jié)構(gòu)形式分為：按結(jié)構(gòu)形式分為： 殼式變壓器殼式變壓器 心式變壓器心式變壓器 三、變壓器結(jié)構(gòu)三、變壓器結(jié)構(gòu) o起什么作用呢？起什么作用呢？ 按繞組相數(shù)分：單相和三相按繞組相數(shù)分：單相和三相 按繞組數(shù)目分：雙繞組、三繞組、自耦變壓器按繞組數(shù)目分：雙繞組、三繞組、自耦變壓器 三、變壓器結(jié)構(gòu)三、變壓器結(jié)構(gòu) o觀察如下三種繞組結(jié)構(gòu)的變壓器觀察如下三種繞組結(jié)構(gòu)的變壓器 中小型油浸電力變壓器中小型油浸電力變壓器 電力變壓器 銘牌銘牌 信號式溫度計信號式溫度計 吸濕器吸濕器 儲