控制電機總復(fù)習(xí)

1、總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容1 1、直流伺服電動機、直流伺服電動機2 2、交流伺服電動機、交流伺服電動機3 3、步進電機、步進電機4 4、變壓器、變壓器5 5、測速發(fā)電機、測速發(fā)電機6 6、自整角機、自整角機7 7、旋轉(zhuǎn)變壓器、旋轉(zhuǎn)變壓器 2E勵磁電路：勵磁電路： Uf = Rf If電樞電路：電樞電路： Ua = EaRaIaMIfIaUa Uf Ra 電樞繞組總電阻，包括電刷的接觸電阻。電樞繞組總電阻，包括電刷的接觸電阻。aaaeaaaUEUCnIRR可得 Te = CT Ia Te = TL = T0T2 3 發(fā)電機的發(fā)電機的 UN ：指輸出電壓的額定值。：指輸出電壓的額定值。

2、電動機的電動機的 UN ：指輸入電壓的額定值。：指輸入電壓的額定值。 發(fā)電機的發(fā)電機的 IN ：指輸出電流的額定值。：指輸出電流的額定值。 電動機的電動機的 IN ：指輸入電流的額定值。：指輸入電流的額定值。 發(fā)電機的發(fā)電機的 PN ：指輸出電功率的額定值：指輸出電功率的額定值(UN IN ) 。 電動機的電動機的 PN ：指輸出機械功率的額定值：指輸出機械功率的額定值(UN INN ) 。 43、直流電動機的調(diào)速方法、直流電動機的調(diào)速方法 E CE n = UaRa Ia CE =EMIfIaUa Uf Rtj4、改變直流電動機的轉(zhuǎn)向的方法、改變直流電動機的轉(zhuǎn)向的方法5、使用中必須注意的問題

3、、使用中必須注意的問題56、直流伺服電動機的機械特性及調(diào)節(jié)特性、直流伺服電動機的機械特性及調(diào)節(jié)特性n = Ua CE Ra CECT 2 Te 當(dāng)當(dāng) Ua、Ra、If = 常數(shù)時：常數(shù)時： n = f (T ) 機械特性機械特性= n0 Te = n0n 機械特性機械特性O(shè)Te nn0Td（1 1）. .理想空載轉(zhuǎn)速：電磁轉(zhuǎn)矩理想空載轉(zhuǎn)速：電磁轉(zhuǎn)矩T=0 no= Ua CE電機空載時有空載阻轉(zhuǎn)矩，電機空載時有空載阻轉(zhuǎn)矩，n0為為“理想理想”6nn = Ua CE Ra CECT 2 Te 當(dāng)當(dāng) Ua、Ra、If = 常數(shù)時：常數(shù)時： n = f (T ) 機械特性機械特性= n0 Te = n

4、0n = dn dTe Ra CECT 2 = = 1 機械特性的硬度機械特性的硬度 OTe nn0TdT（2 2）. .斜率斜率7n = Ua CE Ra CECT 2 Te 當(dāng)當(dāng) Ua、Ra、If = 常數(shù)時：常數(shù)時： n = f (T ) 機械特性機械特性= n0 Te = n0n 一、機械特性一、機械特性O(shè)Te nn0Td Td= Ua RaCT 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 3.3.堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 n=0 8調(diào)節(jié)特性：轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的關(guān)系調(diào)節(jié)特性：轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的關(guān)系負(fù)載為常數(shù)時的調(diào)節(jié)特性負(fù)載為常數(shù)時的調(diào)節(jié)特性O(shè)Ucnn= Ua CE Ra CECT 2 Ts Uao= Ua Ra C

5、T Ts Uao= 當(dāng)當(dāng)n=0時時始動始動電壓電壓死區(qū)死區(qū)負(fù)載越大，始動電壓越大，死區(qū)越大負(fù)載越大，始動電壓越大，死區(qū)越大當(dāng)當(dāng) 時時aaoUU電機轉(zhuǎn)速始終為零電機轉(zhuǎn)速始終為零9一、脈振磁場的特點一、脈振磁場的特點（1）對某一瞬時而言，氣隙各點的磁通密度沿）對某一瞬時而言，氣隙各點的磁通密度沿定子內(nèi)圓周做正弦分布；定子內(nèi)圓周做正弦分布；（2）對氣隙某一點而言，磁通密度隨時間做正）對氣隙某一點而言，磁通密度隨時間做正弦分布；弦分布；Oft 一個脈振磁場可以分解成兩 個幅值相等，轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁場。第第2 2章章 交流伺服電動機交流伺服電動機10 sinm1tIi( () ) 90si

6、nm2tIiw ww w設(shè)設(shè)NK=Nf當(dāng)兩相對稱電流通入兩相對稱繞組時，會產(chǎn)生一個旋當(dāng)兩相對稱電流通入兩相對稱繞組時，會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的磁密在空間按正弦規(guī)律分布，幅轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的磁密在空間按正弦規(guī)律分布，幅值恒定不變，而磁密在空間的位置卻以同步轉(zhuǎn)速值恒定不變，而磁密在空間的位置卻以同步轉(zhuǎn)速ns在在旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)圓形旋轉(zhuǎn)磁場。圓形旋轉(zhuǎn)磁場。 兩相不對稱電流產(chǎn)生兩個等速、不等幅、相向兩相不對稱電流產(chǎn)生兩個等速、不等幅、相向 旋轉(zhuǎn)圓形磁動勢。合成橢圓形磁動勢。旋轉(zhuǎn)圓形磁動勢。合成橢圓形磁動勢。 111. 1. 轉(zhuǎn)向：從通入超前電流的繞組軸線轉(zhuǎn)向通入落后轉(zhuǎn)向：從通入超前電流的繞組軸線轉(zhuǎn)向通入

7、落后電流的繞組軸線。電流的繞組軸線。 2. 2. 幅值：是變化的。幅值：是變化的。 3. 3. 轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速也是轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速也是n ns s。 但在一周內(nèi)不均勻，短軸附近快，長軸附近慢。但在一周內(nèi)不均勻，短軸附近快，長軸附近慢。 4. 4. 越接近越接近0 0或或 越偏離越偏離9090o o，橢圓度越大。，橢圓度越大。 三、三、橢圓旋轉(zhuǎn)磁場的特點橢圓旋轉(zhuǎn)磁場的特點12(3)將兩個轉(zhuǎn)向一致的圓形旋轉(zhuǎn)磁場合并：剩下一個與原橢圓磁場轉(zhuǎn)向相反，幅值為剩下一個與原橢圓磁場轉(zhuǎn)向相反，幅值為21B+=(1- )21+ Bfm幅值為幅值為B-=21- Bfm Bfm+Bfm=+BB+B-13結(jié)論：一個橢圓

8、旋轉(zhuǎn)磁場可以分解為兩個轉(zhuǎn)速相結(jié)論：一個橢圓旋轉(zhuǎn)磁場可以分解為兩個轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相反、幅值不同的圓形旋轉(zhuǎn)磁場。等、轉(zhuǎn)向相反、幅值不同的圓形旋轉(zhuǎn)磁場。 磁場的橢圓度越小（即磁場的橢圓度越?。?越接近越接近1，越接近越接近90），反向旋轉(zhuǎn)磁場就越小，而正向旋轉(zhuǎn)磁場就越），反向旋轉(zhuǎn)磁場就越小，而正向旋轉(zhuǎn)磁場就越大。大。 磁場橢圓度越大（即磁場橢圓度越大（即 接近接近0，越接近越接近0），）， 則反向旋轉(zhuǎn)磁場就越大，正向旋轉(zhuǎn)磁場就越小。則反向旋轉(zhuǎn)磁場就越大，正向旋轉(zhuǎn)磁場就越小。 當(dāng)控制繞組中的電流為當(dāng)控制繞組中的電流為0，即，即 =0，成為脈振磁，成為脈振磁場時，正、反向旋轉(zhuǎn)磁場幅值才相等。場時，正、

9、反向旋轉(zhuǎn)磁場幅值才相等。14 圖圖（a）、（）、（b）、（）、（c）為不同轉(zhuǎn)子電阻時，脈振磁場作為不同轉(zhuǎn)子電阻時，脈振磁場作用下電機的機械特性。圖用下電機的機械特性。圖（c）中中sm1，電機不會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電機不會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，當(dāng)控制電壓取消，電機變?yōu)閱蜗噙\行時，電機就立刻產(chǎn)生制動當(dāng)控制電壓取消，電機變?yōu)閱蜗噙\行時，電機就立刻產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電機停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩，使電機停轉(zhuǎn)。r2a r2b r2casTcsTbsT1110202200202 為了消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，交流伺服電動機單相供電時的機械為了消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，交流伺服電動機單相供電時的機械特性必須如圖特性必須如圖（c c）所示，顯然這也就要求有相當(dāng)所

10、示，顯然這也就要求有相當(dāng)大的轉(zhuǎn)子電阻大的轉(zhuǎn)子電阻。四四. .零信號時的機械特性和無零信號時的機械特性和無“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象現(xiàn)象15. 幅值控制幅值控制 保持保持 = 90o 和和 Uf = UN，改變，改變 Uk 的大小。的大小。. 相位控制相位控制 保持保持 Uk= Uf = UN ，改變，改變 的大小。的大小。. 幅相控制幅相控制 同時改變同時改變 uk 的大小和相位。的大小和相位。 交流伺服電動機的功率和頻率：交流伺服電動機的功率和頻率： 0.1 100 W，50Hz 、400Hz 等。等。五、五、 伺服電動機的控制方式伺服電動機的控制方式16第第4章章 步進電動機步進電動機概念問題概念問

11、題 步進電機是利用電磁鐵原理，將脈沖信號步進電機是利用電磁鐵原理，將脈沖信號 轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機。每來一個轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機。每來一個 電脈沖，電機轉(zhuǎn)動一個角度，帶動機械移電脈沖，電機轉(zhuǎn)動一個角度，帶動機械移 動一小段距離。動一小段距離。 每來一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的空間角度，稱為步每來一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的空間角度，稱為步矩角。矩角。b=360Zr N17 理想空載的反應(yīng)式電動理想空載的反應(yīng)式電動機某一相控制繞組通電時，機某一相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子失調(diào)角只要不超過轉(zhuǎn)子失調(diào)角只要不超過180o，一旦外力取消，在，一旦外力取消，在T 的作用下，轉(zhuǎn)子將回到初的作用下，轉(zhuǎn)子將回到初始穩(wěn)定平

12、衡位置。始穩(wěn)定平衡位置。 T e0o90o180o-180o-90o原點為原點為初始平衡初始平衡位置位置空載靜穩(wěn)定區(qū)空載靜穩(wěn)定區(qū)- - 這個區(qū)域就稱為這個區(qū)域就稱為A A相通相通電時的靜穩(wěn)定區(qū)，電時的靜穩(wěn)定區(qū)， =0 =0 稱為穩(wěn)稱為穩(wěn)定平衡點定平衡點18 空載時步進運行的條件是轉(zhuǎn)子每前進一步，最后?？蛰d時步進運行的條件是轉(zhuǎn)子每前進一步，最后停留的位置必須在動穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，即靜穩(wěn)定區(qū)與動穩(wěn)定區(qū)留的位置必須在動穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，即靜穩(wěn)定區(qū)與動穩(wěn)定區(qū)必須要有所重疊。必須要有所重疊。負(fù)載時步進運行的條件有負(fù)載時步進運行的條件有（1）轉(zhuǎn)子每前進一步，最后）轉(zhuǎn)子每前進一步，最后停留的位置必須在動穩(wěn)定區(qū)內(nèi)；（停留的位

13、置必須在動穩(wěn)定區(qū)內(nèi)；（2）在轉(zhuǎn)子每一步停）在轉(zhuǎn)子每一步停留的位置上，下一步通電時的轉(zhuǎn)子靜轉(zhuǎn)矩要比負(fù)載轉(zhuǎn)留的位置上，下一步通電時的轉(zhuǎn)子靜轉(zhuǎn)矩要比負(fù)載轉(zhuǎn)矩大。矩大。19 改變通電相序可改變步進電動機的轉(zhuǎn)向。改變通電相序可改變步進電動機的轉(zhuǎn)向。 轉(zhuǎn)速與頻率成正比與拍數(shù)成反比，與負(fù)載大小無關(guān)。轉(zhuǎn)速與頻率成正比與拍數(shù)成反比，與負(fù)載大小無關(guān)。n =60 fZr N20計算與分析計算與分析1、一、一臺五相十拍運行的步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)臺五相十拍運行的步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR 48，在，在A相繞組中測得電流頻率為相繞組中測得電流頻率為60HZ ，求：，求：（1）電機的步距角；（）電機的步距角；（2）轉(zhuǎn)速；）轉(zhuǎn)

14、速；（3）該電機運行在五相五拍方式時的步距角、轉(zhuǎn)速；）該電機運行在五相五拍方式時的步距角、轉(zhuǎn)速；（4）設(shè)單相通電時矩角特性為正弦形，其幅值為）設(shè)單相通電時矩角特性為正弦形，其幅值為3Nm，求三相通電時的最大靜轉(zhuǎn)求三相通電時的最大靜轉(zhuǎn)矩矩Tjmax(ABC) 。 b = = = 0.75 360 ZrN 360 4810 （1 1）（2 2）n = = r/min = 750 r/min 600060481060fZrN（3 3） b = = = 1.5 360 ZrN 360 485n = = r/min = 1500 r/min 60006048560fZrN21（4 4）maxmax)ma

15、x(.sinsinjjABCjT621T553T 1.62 34.86 .N m 22P267P267第八題第八題（1 1）AABBBC設(shè)通電順序為設(shè)通電順序為CCDDDA（2 2）max()maxma2sin42sin4XjABjjTTT（3 3）T eTABTATB45o90o0o-180o180o23（4 4）0sin2sin(45 )2AABjmeeeqjmTTTTT 令時得極限啟動轉(zhuǎn)矩24一臺三相反應(yīng)式步進電動機，采用三相一臺三相反應(yīng)式步進電動機，采用三相 六拍運行方式，轉(zhuǎn)子齒數(shù)六拍運行方式，轉(zhuǎn)子齒數(shù) Zr = 40，脈沖電源頻率為，脈沖電源頻率為 800 Hz。(1) 寫出一個循環(huán)

16、的通電順序；寫出一個循環(huán)的通電順序；(2) 求電動機的步距求電動機的步距 角角 b ；(3) 求電動機的轉(zhuǎn)速求電動機的轉(zhuǎn)速 n；(4) 求電動機每秒鐘轉(zhuǎn)過求電動機每秒鐘轉(zhuǎn)過的機械角度的機械角度 。(5)求三相六拍運行方式下的極限啟動轉(zhuǎn)矩。求三相六拍運行方式下的極限啟動轉(zhuǎn)矩。 解：解：(1) 因為采用三相六拍運行方式，通電順序為：因為采用三相六拍運行方式，通電順序為： U UV V VW W WU 或或 U UW W WV V VU (2) 三相六拍運行方式時，三相六拍運行方式時，N = 6，故，故 b = = = 1.5 360 ZrN 360 406 (3) 電動機的轉(zhuǎn)速為電動機的轉(zhuǎn)速為 n

17、 = = r/min = 200 r/min 8006040660fZrN25(4) 每秒鐘轉(zhuǎn)過的機械角度為每秒鐘轉(zhuǎn)過的機械角度為 = Ni b = 8001.5 = 1200 = 360 = 360 = 1200 200 60 n 60 (5)(5)求三相六拍運行方式下的極限啟動轉(zhuǎn)矩。求三相六拍運行方式下的極限啟動轉(zhuǎn)矩。 Tq=TjmcosN =Tjmcos6 =0.866TjmT eTABTATB60o120o0o-180o180o26E = n pN 60a Te = CT Ia E = CE n CT = CE = 9.55 CE 602 11aeaaaLLECUnRRRRonUaRL

18、1RL2LR aUn補充補充1 127MIfIaUa Uf E發(fā)電機：由于電刷和換向器的作用，把電樞繞組內(nèi)部發(fā)電機：由于電刷和換向器的作用，把電樞繞組內(nèi)部的大小和方向均變化的交流電轉(zhuǎn)換成外部方向不變的的大小和方向均變化的交流電轉(zhuǎn)換成外部方向不變的直流電。直流電。電動機：由于電刷和換向器的作用，實現(xiàn)了電樞繞組電電動機：由于電刷和換向器的作用，實現(xiàn)了電樞繞組電流的換向，從而產(chǎn)生方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動機連流的換向，從而產(chǎn)生方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動。續(xù)轉(zhuǎn)動。28291.1.一臺一臺CYCY系列直流測速發(fā)電機，額定電樞電壓為系列直流測速發(fā)電機，額定電樞電壓為110V110V，額定轉(zhuǎn)速為額

19、定轉(zhuǎn)速為1500r/min1500r/min，電機回路電阻為，電機回路電阻為50,50,負(fù)載電阻負(fù)載電阻為為10001000，求，求（1 1）電樞電動勢；（）電樞電動勢；（2 2）當(dāng)轉(zhuǎn)速為）當(dāng)轉(zhuǎn)速為10001000r/minr/min時的電樞電動勢和輸出電壓。時的電樞電動勢和輸出電壓。11aeaaaLLECUnRRRR(1)115.5aaNeNaNLRECnUVR(1)0.077aaNeLNRUCRn解解0.077 100077aeECnV 73.331aaaLEUVRR計算與分析計算與分析30交流測速發(fā)電機交流測速發(fā)電機1 1、 交流測速發(fā)電機的工作原理交流測速發(fā)電機的工作原理U20 =E2

20、0 = j4.44 f W22m = j4.44 f W2 C1 C2 n 10m =C1 C2 n U1 W2W1 結(jié)論：結(jié)論： U20 n 。 u20 與與 u1同頻率、同相位同頻率、同相位(或反相）?；蚍聪啵?。31設(shè)一臺直流電動機原來運行情況為：設(shè)一臺直流電動機原來運行情況為： 電機端電壓電機端電壓Ua=110 V, Ea=90 V， Ra=20 ，Ia=1 A, n=3 000 r/min，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變 (1)如電源電壓降低一半，如電源電壓降低一半， ， 轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾?(2)如果在電樞回路串如果在電樞回路串Rtj=40 ，轉(zhuǎn)速將

21、降低到原來的百分之幾？，轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾？（3）如果把勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻）如果把勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rfj增加，使增加，使減小減小10%，如負(fù)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，問轉(zhuǎn)速如何變化？載轉(zhuǎn)矩不變，問轉(zhuǎn)速如何變化？解：解：（2）因為負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變）因為負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變 ，所以所以Ia不變，且不變，且也不變也不變()110 1 (20 40)0.56110 1 20aaaatjeaaaaaaeEUI RRCEnEnEUI RC 即轉(zhuǎn)速降為原來的即轉(zhuǎn)速降為原來的56%56%32設(shè)一臺直流電動機原來運行情況為：設(shè)一臺直流電動機原來運行情況為： 電機端電壓電機端電壓Ua=110 V, Ea=90 V， Ra=

22、20 ，Ia=1 A, n=3 000 r/min，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變不變 (1)如電源電壓降低一半，如電源電壓降低一半， ， 轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾之幾?(2)如果在電樞回路串如果在電樞回路串Rtj=40 ，轉(zhuǎn)速將降低到原來的，轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾？（百分之幾？（3）如果把勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻）如果把勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rfj增加，使增加，使減小減小10%，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，問轉(zhuǎn)速如何變化？，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，問轉(zhuǎn)速如何變化？()(110 1.11 20) 11.08()(110 1 20) 0.9aeaaaaaaaaeECEUaI RnEnEUI RC 解：

23、解：（3）因為負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變）因為負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變 ，但但減小，所以減小，所以Ia應(yīng)增加應(yīng)增加即轉(zhuǎn)速增加了即轉(zhuǎn)速增加了8%8%11 1.110.9TaTaaaCICIIIA 33第第6章章 自整角機自整角機概念問題概念問題自整角機的分類？定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點，自整角機的分類？定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點，接收機發(fā)送機能否對調(diào)使用？接收機發(fā)送機能否對調(diào)使用？34 .BjD3D1D2D3D2D1ZKFZKBUjZ1Z25030Z1Z2(1)畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置；畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置；（2）求失調(diào)角）求失調(diào)角.B50.B505030 =20新協(xié)調(diào)新協(xié)調(diào)位置位置計算與分析計算與分析35 .Bj.B50.

24、B80D3D1D2D3D2D1ZKFZKBUjZ1Z2503030U2Z1Z220新協(xié)調(diào)新協(xié)調(diào)位置位置80 =1036第第7 7章章 旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器一、正余弦變壓器的工作原理一、正余弦變壓器的工作原理 二、負(fù)載后輸出特性的畸變二、負(fù)載后輸出特性的畸變 三、副邊補償?shù)恼嘞易儔浩魅?、副邊補償?shù)恼嘞易儔浩?四、原邊補償?shù)恼嘞易儔浩魉?、原邊補償?shù)恼嘞易儔浩?五、原、副邊補償?shù)恼嘞易儔浩魑?、原、副邊補償?shù)恼嘞易儔浩?六、線性旋轉(zhuǎn)變壓器六、線性旋轉(zhuǎn)變壓器 37計算與分析計算與分析4.說明液面位置指示器的工作原理。說明液面位置指示器的工作原理。 38U1 =E1Z1I0 U2 = E2 +

25、 E2 R2I2 = E2(R2 jX2 ) I2 =E1(R1 jX1 ) I0 ZLR1 X1 X2 R2E1 E2U1 U2I1 I2 方框部分反映原副邊的磁耦合，非線性，若能簡化為方框部分反映原副邊的磁耦合，非線性，若能簡化為一個電路等效，可方便分析。一個電路等效，可方便分析。39ZL R1 X1 X2 R2 Rm XmZL R1 X1 X2 R2 U2 = E2 Z2 I2 U1 =E1+Z1I1 E1 E2 U1 U2 I1 因因E1 = E2 U1 U2 I1 I2 Im E1=E2 I2 40等效漏阻抗等效漏阻抗或短路阻抗或短路阻抗 ZL X1 X2 R1R2 Rm Xm U1

26、 U2 I1 I2 Im ZL XS RS U1 U2 I2 I1=I2 ZL R1 X1 X2 R2 Rm XmE1=E2 U1 U2 I1 I2 Im ZS= (R1R2 )j(X1 X2 ) = RSjXS 當(dāng)二次側(cè)短路時，即當(dāng)二次側(cè)短路時，即Z L= 0，變壓器的短路阻抗就是等效漏，變壓器的短路阻抗就是等效漏阻抗阻抗 ， RS 即為短路電阻即為短路電阻，XS 為短路電抗，為短路電抗， ZS為短路參數(shù)。為短路參數(shù)。41A W V V U1 N1 N2 單相變壓器空載試驗接線圖單相變壓器空載試驗接線圖 求鐵損耗求鐵損耗 PFe、電壓比、電壓比 k、勵磁阻抗、勵磁阻抗 Zm?？蛰d試驗一般在低

27、壓側(cè)進行，高壓繞組作為二空載試驗一般在低壓側(cè)進行，高壓繞組作為二 次繞組，輸出端開路。次繞組，輸出端開路。R1 X1 X2 R2 Rm XmU1 I1 Im 42 空載時：空載時： P0 = RmI02R1I02RmI02 PFe = P0 U1 U2 空載時：空載時：k = ； 勵磁阻抗：勵磁阻抗：|Zm| = | Z1| | Zm | U0 I0 勵磁電阻：勵磁電阻：Rm = = PFe I0 P0 I0 2 2 勵磁電抗：勵磁電抗：Xm = |Zm|2Rm2 若是在低壓側(cè)進行，折算到高壓側(cè)參數(shù)若是在低壓側(cè)進行，折算到高壓側(cè)參數(shù) = k2折算到低壓側(cè)參數(shù)。折算到低壓側(cè)參數(shù)。 R1 X1 X

28、2 R2 Rm XmU0 I0 Im 43W V U1 N1 N2 A A W A 三相變壓器空載試驗接線圖三相變壓器空載試驗接線圖 三相變壓器空載實驗測得電壓和電流都是線值；三相變壓器空載實驗測得電壓和電流都是線值； 所測功率是三相總功率；所測功率是三相總功率； 用相電壓、相電流和單相功率計算勵磁參數(shù)和用相電壓、相電流和單相功率計算勵磁參數(shù)和 相電壓比。相電壓比。 44短路試驗一般在高壓側(cè)進行，低壓繞組作為二短路試驗一般在高壓側(cè)進行，低壓繞組作為二 次繞組，輸出端短路。為控制短路電流，應(yīng)降低次繞組，輸出端短路。為控制短路電流，應(yīng)降低電壓進行。電壓進行。A W V US N1 N2 單相變壓器

29、短路試驗接線圖單相變壓器短路試驗接線圖 * 求額定銅損求額定銅損 PCuN、短路阻抗、短路阻抗 ZS、阻抗電壓、阻抗電壓 US U1 R1 X1 X2 R2 Rm XmE1=E2 I1 Im 45 短路時：短路時： PS = 鐵損耗銅損耗鐵損耗銅損耗 因因 PFe 很?。汉苄。篜CuN = PS 短路阻抗：短路阻抗： |ZS| = US IS 短路電阻：短路電阻：RS = R1R2 = PSIS2 短路電抗：短路電抗：XS = |ZS|2RS 2 折算到低壓側(cè)參數(shù)折算到低壓側(cè)參數(shù) = 折算到高壓側(cè)參數(shù)折算到高壓側(cè)參數(shù) / k2 ； U1 R1 X1 X2 R2 I1 46 三相變壓器短路試驗接

30、線圖三相變壓器短路試驗接線圖 W V US N1 N2 A A W A 折算到低壓側(cè)參數(shù)折算到低壓側(cè)參數(shù) = 折算到高壓側(cè)參數(shù)折算到高壓側(cè)參數(shù) / k2 ； 對于三相變壓器，用相值進行計算。對于三相變壓器，用相值進行計算。 US U1N US = = = = |ZS | |ZS| I1N U1N |ZS| U1N /I1N* * 47 【例例2】 某三相變壓器，一、二次繞組均為星形某三相變壓器，一、二次繞組均為星形 聯(lián)結(jié)，已知額定值為聯(lián)結(jié)，已知額定值為 SN = 100 kV A，U1N/U2N = 6/0.4 kV，fN = 50Hz。在低壓側(cè)做空載試驗，測得額定電壓時的空。在低壓側(cè)做空載試

31、驗，測得額定電壓時的空載損耗為載損耗為 P0 = 616 W，空載電流為，空載電流為 I0 = 937 A。在高壓側(cè)。在高壓側(cè)做短路試驗，測得額定電流時的短路損耗為做短路試驗，測得額定電流時的短路損耗為 PS = 2010 W， 短路電壓為額定電壓的短路電壓為額定電壓的 4.3%，試驗時的室溫為，試驗時的室溫為 25 C，繞組為銅線。試求繞組為銅線。試求 (1) 變壓器每相的勵磁參數(shù)；變壓器每相的勵磁參數(shù)；(2) 變壓變壓器每一相短路參數(shù)；器每一相短路參數(shù)；(3) 勵磁參數(shù)和短路參數(shù)的標(biāo)幺值。勵磁參數(shù)和短路參數(shù)的標(biāo)幺值。解：解：一、二次側(cè)的額定電流為一、二次側(cè)的額定電流為 電壓比為電壓比為 I

32、1N = = A = 9.62 A SN 3U1N 100103 36103 I2N = = A = 144.34 A SN 3U2N 100103 3400 k = = = = 15 U1NU2N 60.4 U1N/ 3 U2N/ 3 48一、二次側(cè)的阻抗基值為一、二次側(cè)的阻抗基值為(1) 由空載試驗求得折算到低壓側(cè)的勵磁參數(shù)為由空載試驗求得折算到低壓側(cè)的勵磁參數(shù)為 折算到高壓側(cè)的勵磁參數(shù)為折算到高壓側(cè)的勵磁參數(shù)為 |Z1b| = = = = 360.1 U1 I1 6103/ 3 9.62 U1N/ 3 I1N |Z2b| = = = = 1.6 U2 I2 400/ 3 144.34 U

33、2N/ 3 I2N |Zm| = = = 24.65 U1 I0 400/ 3 9.37 Rm = = = 2.34 P0/3 I02 616/3 9.372 Xm = |Zm |2Rm = 24.6522.342 = 24.54 2 |Zm| = k2 |Zm| = 15224.65 = 5546.25 Rm = k2 Rm = 1522.34 = 526.5 Xm = k2 Xm = 15224.54 = 5521.5 49(2) 由短路試驗求得折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)為由短路試驗求得折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)為 RS = = = 7.24 2010/3 9.622 PS/3 IS2 US =

34、US U1N = 0.0436000 V = 258 V * XS = |ZS|2RS2 = 15.4827.242 = 13.68 |ZS| = = = 15.48 258/ 3 9.62 US/ 3 I1N 50 如果用折算到低壓側(cè)的數(shù)據(jù)求標(biāo)幺值，則阻抗基值如果用折算到低壓側(cè)的數(shù)據(jù)求標(biāo)幺值，則阻抗基值 為為 |Z2b|，得到的結(jié)論將于上述方法結(jié)果完全相同。，得到的結(jié)論將于上述方法結(jié)果完全相同。 Xm = = = 15.33 Xm|Z1b| 5521.5 360.1 * |Zm| = = = 15.4 |Zm|Z1b|5546.25 360.1 * RS = = = 0.024 RS|Z1b

35、| 8.64 360.1 * XS = = = 0.038 XS|Z1b| 13.68 360.1 * |ZS | = = = 0.045 |ZS|Z1b|16.17 14.44 * (3) 勵磁參數(shù)和短路參數(shù)的標(biāo)幺值為勵磁參數(shù)和短路參數(shù)的標(biāo)幺值為 Rm = = = 1.462 Rm|Z1b| 526.5 360.1 * 51【例例3】 一臺單相變壓器，已知額定值為一臺單相變壓器，已知額定值為 SN = 600 kV A，U1N/U2N = 35/6.3 kV，實驗數(shù)據(jù)見表。試求變壓器近似等效電路參數(shù)。，實驗數(shù)據(jù)見表。試求變壓器近似等效電路參數(shù)。解：解：實驗是在高壓側(cè)測量，故所計算的參數(shù)值均以

36、折算到高壓側(cè)實驗是在高壓側(cè)測量，故所計算的參數(shù)值均以折算到高壓側(cè) 短路阻抗短路阻抗 I1N = = = 17.14 A SNU1N 600 35 實驗類型電壓電壓/V電流電流/A功率功率/W備注備注短路短路227517.149500高壓側(cè)測量高壓側(cè)測量空載空載350000.9433300高壓側(cè)測量高壓側(cè)測量額定電流額定電流 所以所以 I1N =Is|Zs | = = = 132.7 UsIs 2275 17.14 短路電阻短路電阻Rs = = = 32.34 PsIs 950017.14 2252 【例例】 一臺單相變壓器，已知額定值為一臺單相變壓器，已知額定值為 SN = 600 kV A，U1N/U2N = 35/6.3 kV，實驗數(shù)據(jù)見表。試求變壓器近似等效電路參數(shù)。，實驗數(shù)據(jù)見表。試求變壓器近似等效電路參數(shù)。勵磁阻抗勵磁阻抗 實驗類型電壓