建筑電氣技術(shù)第2章常用建筑電氣設(shè)備

1、第第2 2章章 常用建筑電氣設(shè)備常用建筑電氣設(shè)備 緒言：n通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，了解并掌握建筑電氣中常用電氣設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)、特性、型號、圖形符號、應(yīng)用要點(diǎn)等相關(guān)知識，為正確選擇和合理使用這些電器打下基礎(chǔ)。內(nèi)容框架：n變壓器n電動機(jī)n常用高壓電氣設(shè)備n常用低壓電氣設(shè)備 重點(diǎn)/難點(diǎn)：n各電氣設(shè)備的工作原理和特性。 preceding2006年7月13日 星期四1第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述 電氣設(shè)備電氣設(shè)備 電器電器 電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測和保護(hù)的作用。在起著控制、調(diào)節(jié)、檢測和保護(hù)的作用。在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動自動控制系統(tǒng)電力輸

2、配電系統(tǒng)和電力拖動自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。中應(yīng)用極為廣泛。2006年7月13日 星期四2第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述1.1 常用電器的分類常用電器的分類n繼電接觸式控制系統(tǒng)繼電接觸式控制系統(tǒng)-由控制電器組成的自動由控制電器組成的自動控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)。n按工作電壓等級分按工作電壓等級分w高壓電器高壓電器-用于交流電壓用于交流電壓1200V，直流電壓，直流電壓1500V及以上電路中的電器。及以上電路中的電器。例如：高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。例如：高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。w低壓電器低壓電器-用于交流電壓用于交流電壓1200V，直流電壓，直流電壓1500V以下的電路中起

3、通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。器。例如：接觸器、繼電器等。例如：接觸器、繼電器等。2006年7月13日 星期四3第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n按動作原理分按動作原理分w手動電器手動電器-用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器。用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器。如：手動開關(guān)、控制按鈕、行程開關(guān)等主令電器。如：手動開關(guān)、控制按鈕、行程開關(guān)等主令電器。w自動電器自動電器-借助于電磁力或某個(gè)物理量的變化自動借助于電磁力或某個(gè)物理量的變化自動進(jìn)行操作的電器。進(jìn)行操作的電器。如：接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。如：接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。2006年7月13

4、日 星期四4第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n按用途分按用途分w控制電器控制電器-用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。如接觸器、繼電器、電動機(jī)起動器等。如接觸器、繼電器、電動機(jī)起動器等。w主令電器主令電器-自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器。自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器。如按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。如按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。w保護(hù)電器保護(hù)電器-用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。如熔斷器、熱繼電器、各種保護(hù)繼電器、避雷器等。如熔斷器、熱繼電器、各種保護(hù)繼電器、避雷器等。w執(zhí)行電器執(zhí)行電器-用于完成某種動作或傳動功能的電器。用于完成

5、某種動作或傳動功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。如電磁鐵、電磁離合器等。w配電電器配電電器-用于電能的輸送和分配的電器。用于電能的輸送和分配的電器。如高壓斷路器、隔離開關(guān)、刀開關(guān)、空氣斷路器等。如高壓斷路器、隔離開關(guān)、刀開關(guān)、空氣斷路器等。2006年7月13日 星期四5第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n按工作原理分按工作原理分w電磁式電器電磁式電器-依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作。依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作。如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。w非電量控制電器非電量控制電器-依靠外力或某種非電物理量的變依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器?；鴦幼鞯碾娖?。如刀開關(guān)、行程

6、開關(guān)、按鈕、速度繼電器、溫度繼電如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、溫度繼電器等。器等。2006年7月13日 星期四6第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述1.2 電器的作用電器的作用n低壓電器是構(gòu)成低壓控制電路的最基本元件。低壓電器是構(gòu)成低壓控制電路的最基本元件。n低壓控制電器作用：低壓控制電器作用：能夠依據(jù)操作信號或外界能夠依據(jù)操作信號或外界現(xiàn)場信號的要求，自動或手動地改變電路的狀現(xiàn)場信號的要求，自動或手動地改變電路的狀態(tài)、參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或被控對象的控制、保態(tài)、參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或被控對象的控制、保護(hù)、測量、指示、調(diào)節(jié)。護(hù)、測量、指示、調(diào)節(jié)。n工作過程：工作過程：將一些非電信號或電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒁恍┓?/p>

7、電信號或電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉峭磾嗟拈_關(guān)信號或隨信號變化的模擬量信非通即斷的開關(guān)信號或隨信號變化的模擬量信號，實(shí)現(xiàn)對被控對象的控制。號，實(shí)現(xiàn)對被控對象的控制。2006年7月13日 星期四7第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n低壓電器的具體作用：低壓電器的具體作用：w控制作用控制作用-如電梯的上下移動、快慢速自動切換與如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。自動停層等。w保護(hù)作用保護(hù)作用-能根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，對設(shè)備、環(huán)境以及能根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，對設(shè)備、環(huán)境以及人身安全實(shí)行自動保護(hù)，如電動機(jī)的過熱保護(hù)，電人身安全實(shí)行自動保護(hù)，如電動機(jī)的過熱保護(hù)，電網(wǎng)的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。網(wǎng)的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。w測量作用

8、測量作用-利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對設(shè)備、利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對設(shè)備、電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進(jìn)行測量。如電流、電壓、功電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進(jìn)行測量。如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。2006年7月13日 星期四8第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述w調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用-低壓電器可對一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)低壓電器可對一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求。如柴油機(jī)油門的調(diào)整、房整，以滿足用戶的要求。如柴油機(jī)油門的調(diào)整、房間溫度和濕度的調(diào)節(jié)、光照度的自動調(diào)節(jié)等。間溫度和濕度的調(diào)節(jié)、光照度的自動調(diào)節(jié)等。w指示作用指示作用-利用低壓電器的控制、保護(hù)等功能，檢利用低壓電器的控制

9、、保護(hù)等功能，檢測出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況。如絕緣監(jiān)測出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況。如絕緣監(jiān)測、保護(hù)掉牌指示等。測、保護(hù)掉牌指示等。w轉(zhuǎn)換作用轉(zhuǎn)換作用-在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖鳎卦谟秒娫O(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖?，控制電路分時(shí)投入運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)功能切換。如勵磁裝制電路分時(shí)投入運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)功能切換。如勵磁裝置手動與自動的轉(zhuǎn)換、供電的市電與自備電的切換置手動與自動的轉(zhuǎn)換、供電的市電與自備電的切換等。等。2006年7月13日 星期四9第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述w常用低壓電器的主要種類及用途常用低壓電器的主要種類及用途2006年7月13日 星期四10第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述2006年7月1

10、3日 星期四11第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述2006年7月13日 星期四12第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.1 變壓器功能與分類變壓器功能與分類變壓器變壓器-根據(jù)電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理制成的一種電能轉(zhuǎn)換設(shè)備電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，用來將交流電由一種等級的電壓與電流轉(zhuǎn)換為同頻的另一種等級的電壓與電流。main body2006年7月13日 星期四13第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器n變壓器分類：變壓器分類：w按相數(shù)分：按相數(shù)分：單相、三相或多相；w根據(jù)作用分：根據(jù)作用分：升壓變壓器、降壓變壓器、接地變壓器；w按用途分：按用途分：用于電力系統(tǒng)的電力變壓器、用于局部動力和照明的小容量變壓器、用于傳遞信號的耦合和控制

11、變壓器；w根據(jù)繞組數(shù)量分：根據(jù)繞組數(shù)量分：自耦變壓器、兩繞組變壓器、三繞組變壓器；w根據(jù)冷卻方式分：根據(jù)冷卻方式分：自冷干式變壓器、風(fēng)冷干式變壓器、自冷油浸式變壓器、風(fēng)冷油浸式變壓器、水冷油浸式變壓器。 main body2006年7月13日 星期四14第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.2 變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理1、變壓器的結(jié)構(gòu)、變壓器的結(jié)構(gòu)兩個(gè)或兩個(gè)以上繞組兩個(gè)或兩個(gè)以上繞組(線圈線圈)，繞在一個(gè)公共鐵心上；鐵，繞在一個(gè)公共鐵心上；鐵心和繞組組合成變壓器的主體。心和繞組組合成變壓器的主體。n基本結(jié)構(gòu)組成：基本結(jié)構(gòu)組成：w電路部分，即一次繞組和二次繞組；電路部分，即一次繞組

12、和二次繞組；w磁路部分磁路部分, 由硅鋼片疊成的鐵心柱；由硅鋼片疊成的鐵心柱；n其他輔助結(jié)構(gòu)：其他輔助結(jié)構(gòu)：w油箱；油箱；w絕緣套管；絕緣套管；w油位計(jì)；油位計(jì)；w溫度計(jì)；溫度計(jì)；w儲油柜。儲油柜。 main body2006年7月13日 星期四15第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器n單相變壓器的結(jié)構(gòu)：單相變壓器的結(jié)構(gòu)：w心式變壓器：心式變壓器：繞組裝在鐵心的兩個(gè)鐵心柱上。繞組裝在鐵心的兩個(gè)鐵心柱上。單相變壓器的結(jié)構(gòu)比較簡單，有較大的絕緣單相變壓器的結(jié)構(gòu)比較簡單，有較大的絕緣空間，用于功率大、電壓高的變壓器以減空間，用于功率大、電壓高的變壓器以減少用鐵量，電力變壓器大部分采用心式變壓少用鐵量，電力變

13、壓器大部分采用心式變壓器；器；w殼式變壓器：殼式變壓器：鐵心包圍著繞組的上下和兩側(cè)，鐵心包圍著繞組的上下和兩側(cè)，這種機(jī)械強(qiáng)度較好，鐵心散熱條件好，但工這種機(jī)械強(qiáng)度較好，鐵心散熱條件好，但工藝復(fù)雜，用銅量大，用于功率較小的干式變藝復(fù)雜，用銅量大，用于功率較小的干式變壓器。壓器。 main body2006年7月13日 星期四16第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器(1)變壓器鐵心：變壓器鐵心：作用作用:構(gòu)成磁路，支撐繞組。構(gòu)成磁路，支撐繞組。由垂直的鐵心柱和水平的鐵軛兩部分組成。為由垂直的鐵心柱和水平的鐵軛兩部分組成。為減小渦流損耗，鐵心用減小渦流損耗，鐵心用o35mm厚的硅鋼片厚的硅鋼片交錯(cuò)疊裝而成，

14、硅鋼片表面涂有絕緣漆并經(jīng)氧交錯(cuò)疊裝而成，硅鋼片表面涂有絕緣漆并經(jīng)氧化處理形成絕緣層?；幚硇纬山^緣層。main body2006年7月13日 星期四17第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器(2)變壓器的繞組變壓器的繞組(線圈線圈)：作用作用:變壓器的電路部分，是構(gòu)成交流電的通路，變壓器的電路部分，是構(gòu)成交流電的通路，通以勵磁電流建立磁場。通以勵磁電流建立磁場。小功率的單相變壓器的繞組多用高強(qiáng)度漆包線繞制；大小功率的單相變壓器的繞組多用高強(qiáng)度漆包線繞制；大功率的三相變壓器的繞組可用扁銅線或鋁線繞制。繞功率的三相變壓器的繞組可用扁銅線或鋁線繞制。繞組的形狀多為圓筒形。低壓繞組靠近鐵心，高壓繞組組的形狀多為

15、圓筒形。低壓繞組靠近鐵心，高壓繞組同心地套在低壓繞組的外面。同心地套在低壓繞組的外面。一次繞組：一次繞組：變壓器接電源一邊的繞組；變壓器接電源一邊的繞組；二次繞組：二次繞組：接負(fù)載一邊的繞組。接負(fù)載一邊的繞組。變壓器的鐵心、一次繞組和二次繞組之間是彼此絕變壓器的鐵心、一次繞組和二次繞組之間是彼此絕緣的。緣的。 main body2006年7月13日 星期四18第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器2工作原理工作原理n利用利用電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理將電源的電能傳遞到負(fù)載中。將電源的電能傳遞到負(fù)載中。n變壓器的一次繞組與交流電源變壓器的一次繞組與交流電源Ui接通后，經(jīng)繞組流過接通后，經(jīng)繞組流過交變電流交變

16、電流Ii，鐵心中便有交變磁通，鐵心中便有交變磁通，即一次繞組從電，即一次繞組從電源吸取電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍?；源吸取電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍埽籲在鐵心中同時(shí)交在鐵心中同時(shí)交(環(huán)環(huán))鏈一次、二次繞組，由于電磁感鏈一次、二次繞組，由于電磁感應(yīng)作用，分別在一次、二次繞組上產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)作用，分別在一次、二次繞組上產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電動勢應(yīng)電動勢E1、E2，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，繞組的感應(yīng)電，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，繞組的感應(yīng)電動勢正比于它的匝數(shù)。動勢正比于它的匝數(shù)。n如果此時(shí)二次繞組接通負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動勢如果此時(shí)二次繞組接通負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動勢作用下，便有電流輸出給負(fù)載，鐵心中的磁能又轉(zhuǎn)換作用下，便有電流輸出

17、給負(fù)載，鐵心中的磁能又轉(zhuǎn)換為電能。為電能。 main body2006年7月13日 星期四19第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器3變壓器的空載運(yùn)行特性與電壓變換變壓器的空載運(yùn)行特性與電壓變換空載運(yùn)行狀態(tài)空載運(yùn)行狀態(tài)-變壓器一次繞組接交流電源、變壓器一次繞組接交流電源、二次繞組未接負(fù)載的工作狀態(tài)。二次繞組未接負(fù)載的工作狀態(tài)。w變壓器空載運(yùn)行時(shí)，其二次繞組開路，變壓器空載運(yùn)行時(shí)，其二次繞組開路，I2=0，此時(shí)一次繞組中的電流，此時(shí)一次繞組中的電流I0稱為稱為空載電空載電流或勵磁電流流或勵磁電流。w由于由于I2=0，二次繞組對一次繞組的工作狀，二次繞組對一次繞組的工作狀態(tài)沒有任何影響，變壓器在傳遞電能的過

18、程態(tài)沒有任何影響，變壓器在傳遞電能的過程中，鐵心的交變磁通，在一次、二次繞組中中，鐵心的交變磁通，在一次、二次繞組中的每一匝線圈中都產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動勢。的每一匝線圈中都產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動勢。 main body2006年7月13日 星期四20第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器n空載運(yùn)行時(shí)：空載運(yùn)行時(shí)： E-繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；N-繞組匝數(shù)；n變壓器空載時(shí)，一次繞組電阻及電抗的電壓降變壓器空載時(shí)，一次繞組電阻及電抗的電壓降甚小。甚小。U-繞組端電壓；K-變壓器的電壓比；結(jié)論：結(jié)論：變壓器的電壓比近似等于一次、一次繞組變壓器的電壓比近似等于一次、一次繞組的匝數(shù)之比，可見變壓器具有變換電壓的功能。的匝

19、數(shù)之比，可見變壓器具有變換電壓的功能。降壓變壓器：電壓比K1；升壓變壓器：K1。 main body2006年7月13日 星期四21第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器4變壓器的負(fù)載運(yùn)行特性與電流變換變壓器的負(fù)載運(yùn)行特性與電流變換負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)-變壓器二次繞組接上負(fù)載變壓器二次繞組接上負(fù)載ZL。變壓器在負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下，二次繞組中有電流變壓器在負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下，二次繞組中有電流I2通過，二次繞組的磁動勢通過，二次繞組的磁動勢I2N2產(chǎn)生磁通，其中產(chǎn)生磁通，其中大部分通過鐵心而閉合大部分通過鐵心而閉合(小部分是漏磁通小部分是漏磁通)。此。此時(shí)，鐵心中的主磁通由時(shí)，鐵心中的主磁通由m是一個(gè)由一次、一

20、是一個(gè)由一次、一次繞組的磁動勢共同產(chǎn)生的合成磁通。次繞組的磁動勢共同產(chǎn)生的合成磁通。main body2006年7月13日 星期四22第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器但實(shí)際上鐵心中主磁通的幅值在變壓器空載或有負(fù)載時(shí)是差但實(shí)際上鐵心中主磁通的幅值在變壓器空載或有負(fù)載時(shí)是差不多恒定的。有：不多恒定的。有：I-繞組的電流；繞組的電流；N-繞組匝數(shù)；繞組匝數(shù)；可見：可見：(1)一次、二次繞組的磁動勢在相位上近似反相，一次、二次繞組的磁動勢在相位上近似反相，即二次繞即二次繞組的磁動勢對一次繞組的磁動勢有去磁作用。變壓器由空組的磁動勢對一次繞組的磁動勢有去磁作用。變壓器由空載到負(fù)載運(yùn)行時(shí)它的一次電流從載到負(fù)載

21、運(yùn)行時(shí)它的一次電流從I0增大到增大到I1，以抵償二次，以抵償二次繞組磁動勢對一次繞組磁動勢的去磁作用，從而維持主磁繞組磁動勢對一次繞組磁動勢的去磁作用，從而維持主磁通恒定不變。通恒定不變。(2)一次、一次繞組的電流關(guān)系為：一次、一次繞組的電流關(guān)系為：一次、二次繞組中電流一次、二次繞組中電流之比等于其電壓比之比等于其電壓比K的倒數(shù)，即變壓器變換電流的功能。的倒數(shù)，即變壓器變換電流的功能。 負(fù)載變化，但其電壓比負(fù)載變化，但其電壓比K仍不變，所以當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，仍不變，所以當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，I1隨著增大，而隨著增大，而I2也必須相應(yīng)增大。也必須相應(yīng)增大。 main body2006年7月13日 星期四23

22、第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器5變壓器的阻抗變換變壓器的阻抗變換變壓器的阻抗變換功能變壓器的阻抗變換功能-實(shí)際的負(fù)載阻抗ZL并沒有改變，而是通過變壓器改變了從一次側(cè)看進(jìn)去的等效阻抗ZL。故：變壓器具有變換電壓、變換電流和變換阻抗故：變壓器具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的三種特性。的三種特性。 main body|22222211ZkIUkkIkUIUZ2006年7月13日 星期四24第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器【例 】 某信號源的電動勢 E 為 10V，內(nèi)阻 R0 為 500，負(fù)載電阻 RL為 5 ，當(dāng) RL折算到原邊的等效電阻與 R0相等時(shí)，求變壓器的變比以及負(fù)載得到的功率。如果將該負(fù)載直接

23、與信號源聯(lián)接時(shí)，負(fù)載得到的功率又為多少？2006年7月13日 星期四25第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器2006年7月13日 星期四26第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.3 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性1變壓器的外特性變壓器的外特性對對用電設(shè)備來說，變壓器相當(dāng)于電源；對用電設(shè)備來說，變壓器相當(dāng)于電源；對變壓器來說，用電設(shè)備就是負(fù)載。變壓器來說，用電設(shè)備就是負(fù)載。變壓器一次、二次繞組既有電阻又有電抗，變壓器一次、二次繞組既有電阻又有電抗，當(dāng)電流通過時(shí)，必然產(chǎn)生電壓降。從而當(dāng)電流通過時(shí)，必然產(chǎn)生電壓降。從而使使二次電壓隨負(fù)載的增減而變化二次電壓隨負(fù)載的增減而變化。變壓器的外特性變壓器的外特性-由于負(fù)

24、載電流由于負(fù)載電流I2變化引變化引起的輸出端電壓起的輸出端電壓U2的變化的特性曲線。的變化的特性曲線。main body2006年7月13日 星期四27第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器n當(dāng)當(dāng)I20時(shí)，時(shí)，二次電壓二次電壓U2U2N，變壓器二次繞，變壓器二次繞組空載電壓組空載電壓U20=U2N，U2N稱為二次繞組的額稱為二次繞組的額定電壓定電壓。n當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)，當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)，cos1.0，變壓器二次輸，變壓器二次輸出電壓逐漸降低，下降并不多；出電壓逐漸降低，下降并不多；n當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，cos1.0，隨著變壓器二，隨著變壓器二次負(fù)載電流次負(fù)載電流I2增大，變壓器二次輸出電壓下降增

25、大，變壓器二次輸出電壓下降較大，其原因是較大，其原因是去磁作用去磁作用較強(qiáng)。較強(qiáng)。n當(dāng)負(fù)載為容性時(shí)當(dāng)負(fù)載為容性時(shí)，cos0，隨著變壓器二次，隨著變壓器二次負(fù)載電流負(fù)載電流I2增大，變壓器二次輸出電壓增大，增大，變壓器二次輸出電壓增大，其原因是對變壓器磁路中的主磁通的其原因是對變壓器磁路中的主磁通的助磁作用助磁作用較強(qiáng)。較強(qiáng)。 main body2006年7月13日 星期四28第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器2變壓器的電壓調(diào)整率變壓器的電壓調(diào)整率 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率-從空載到滿載（從空載到滿載（I2=I2N），二次），二次電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值。電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值。U20-變壓

26、器的二次空載電壓變壓器的二次空載電壓(kv)；U2-變壓器的二次輸出額定電流時(shí)的端電壓變壓器的二次輸出額定電流時(shí)的端電壓(kv)；電力變壓器的電壓調(diào)整率一般約為電力變壓器的電壓調(diào)整率一般約為23。 main body2006年7月13日 星期四29第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器3變壓器的損耗和效率變壓器的損耗和效率 (1)變壓器的損耗變壓器的損耗變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是有損耗的，損耗分：變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是有損耗的，損耗分：n銅損耗：銅損耗：指變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，一次、二次指變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，一次、二次繞組電流繞組電流(I1、I2)在各自繞組的電阻在各自繞組的電阻(R1、R2)上所消耗的有功功率，可變損耗即：

27、上所消耗的有功功率，可變損耗即：n鐵損耗：鐵損耗：是由磁滯損耗及渦流損耗兩部分構(gòu)成是由磁滯損耗及渦流損耗兩部分構(gòu)成的。不變損耗的。不變損耗:main body2006年7月13日 星期四30第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器w磁滯損耗磁滯損耗(Ph)：磁滯現(xiàn)象磁滯現(xiàn)象-變壓器鐵心中的磁通是交變的，在交變勵變壓器鐵心中的磁通是交變的，在交變勵磁的情況下，磁通的變化滯后于電流的變化的現(xiàn)象。磁的情況下，磁通的變化滯后于電流的變化的現(xiàn)象。磁滯現(xiàn)象的存在造成鐵心發(fā)熱，即有能量損耗，稱為磁滯現(xiàn)象的存在造成鐵心發(fā)熱，即有能量損耗，稱為磁滯損耗。磁滯損耗。 w渦流損耗渦流損耗(Pe)：渦流損耗為鐵心內(nèi)部。渦流損耗為

28、鐵心內(nèi)部。渦流渦流-交變磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢引起的電流在鐵心交變磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢引起的電流在鐵心內(nèi)形成環(huán)流。渦流使鐵心發(fā)熱而消耗的能量，稱為內(nèi)形成環(huán)流。渦流使鐵心發(fā)熱而消耗的能量，稱為渦流損耗。渦流損耗。main body2006年7月13日 星期四31第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器(2)變壓器的效率變壓器的效率變壓器在運(yùn)行時(shí)，其輸入的有功功率變壓器在運(yùn)行時(shí)，其輸入的有功功率P1為輸出有為輸出有功功率功功率P2與銅損耗與銅損耗Ph和鐵損耗和鐵損耗PFe之和，即之和，即:變壓器效率變壓器效率-變壓器輸出有功功率變壓器輸出有功功率P2與輸入有與輸入有功功率功功率Pl的比值。的比值。變壓器的損耗很

29、小所以效率很高，通常在變壓器的損耗很小所以效率很高，通常在95以上。在一般變壓器中，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載以上。在一般變壓器中，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的的50一一58時(shí)，效率達(dá)到最大值。時(shí)，效率達(dá)到最大值。 main body2006年7月13日 星期四32第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.4 變壓器的銘牌變壓器的銘牌變壓器的銘牌表明了：型號、各種額定數(shù)變壓器的銘牌表明了：型號、各種額定數(shù)據(jù)、使用條件等。據(jù)、使用條件等。國產(chǎn)的中、小型電力變壓器的主要型號有：國產(chǎn)的中、小型電力變壓器的主要型號有：S7、SL7、S9、SC8、SCL2等。等。三相電力變壓器的銘牌：三相電力變壓器的銘牌： main body200

30、6年7月13日 星期四33第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器n變壓器的型號的含義如下：變壓器的型號的含義如下：如：如：S9-1000/10表示三相銅繞組油浸式（自冷式）變表示三相銅繞組油浸式（自冷式）變壓器，設(shè)計(jì)序號為壓器，設(shè)計(jì)序號為9，容量為，容量為1000 kVA，高壓繞組額，高壓繞組額定電壓為定電壓為10 kV。 main body2006年7月13日 星期四34第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1額定電壓額定電壓 一次繞組額定電壓一次繞組額定電壓U1N-變壓器在額定運(yùn)行條件變壓器在額定運(yùn)行條件下，根據(jù)變壓器的絕緣等級和允許的發(fā)熱條件下，根據(jù)變壓器的絕緣等級和允許的發(fā)熱條件所確定的一次繞組的電壓值。

31、所確定的一次繞組的電壓值。二次繞組額定電壓二次繞組額定電壓U2N-在變壓器的一次繞組加在變壓器的一次繞組加上額定電壓，二次繞組空載時(shí)的電壓值。上額定電壓，二次繞組空載時(shí)的電壓值。 main body2006年7月13日 星期四35第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器2額定電流額定電流 額定電流額定電流-是根據(jù)變壓器的長期允許發(fā)熱條件是根據(jù)變壓器的長期允許發(fā)熱條件而規(guī)定的滿載電流值。而規(guī)定的滿載電流值。n三相變壓器：三相變壓器：n單相變壓器：單相變壓器： main body2006年7月13日 星期四36第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器3額定容量額定容量 額定容量額定容量-變壓器在額定使用條件下的輸出視在功

32、率(S)。見上式。視在功率視在功率(S)：即交流電壓和交流電流的乘積。視在功率包括兩部分：有功功率（）和無功功率（）。 main body2006年7月13日 星期四37第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.5 變壓器的調(diào)壓方式變壓器的調(diào)壓方式適當(dāng)?shù)馗淖円淮?、二次繞組的匝數(shù)，就可以達(dá)到適當(dāng)?shù)馗淖円淮?、二次繞組的匝數(shù)，就可以達(dá)到變換電壓的目的變換電壓的目的。利用變換變壓器一次繞組分利用變換變壓器一次繞組分接頭來調(diào)節(jié)變壓器二次繞組的電壓，這是最常接頭來調(diào)節(jié)變壓器二次繞組的電壓，這是最常用也是最基本的調(diào)壓方式。用也是最基本的調(diào)壓方式。變壓器變換分接頭的調(diào)壓方式，分為變壓器變換分接頭的調(diào)壓方式，分為無載調(diào)壓

33、和無載調(diào)壓和有載調(diào)壓有載調(diào)壓兩種。兩種。 main body2006年7月13日 星期四38第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.6 三相變壓器的聯(lián)接三相變壓器的聯(lián)接n一次（或二次）繞組的聯(lián)接方式：n星形（Y）聯(lián)接：n三角形（）聯(lián)接：n三相變壓器的常見聯(lián)接組： main body b (a) Y ， yn 0 接 法 U1 31U kU31 kUU12 A B C a b c (b ) Y ， d 接 法 U1 31U kUU312 A B C a c 2006年7月13日 星期四39第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.7 自耦變壓器自耦變壓器工作特點(diǎn)工作特點(diǎn):是一次、二次繞組不僅有磁的聯(lián)系，而且有電的

34、聯(lián)系。自耦變壓器的工作原理與雙繞組變壓器相同。n一次、二次電壓和它們的匝數(shù)成正比，即n一次、二次電流和它們的匝數(shù)成反比，即要把次、二次繞組的公共端接零。 main bodykNNUU2121kNNII112212006年7月13日 星期四40第第1 1節(jié)節(jié) 變壓器變壓器1.8 電焊變壓器電焊變壓器電焊變壓器是為焊接金屬工件而設(shè)計(jì)的特殊變壓器。特點(diǎn)：特點(diǎn)：因?yàn)樵诤附舆^程中，電焊變壓器的負(fù)載經(jīng)常處于從空載（當(dāng)焊條與工件分離時(shí)）到短路（當(dāng)焊條與工件接觸時(shí)）或者從短路到空載之間急劇變化的狀態(tài)，所以，要求電焊變壓器具有急劇下降的外特性。這樣，短路時(shí)，由于輸出電壓迅速下降，副邊電流也不至于過大；空載時(shí)，由

35、于副邊電流為零，輸出電壓能迅速恢復(fù)到點(diǎn)火電壓。 main body2006年7月13日 星期四41第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2.1 電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)n兩個(gè)基本部分：兩個(gè)基本部分：定子定子(固定部分固定部分)-由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形鐵心由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形鐵心組成。鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，放置對稱的三相組成。鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，放置對稱的三相繞組繞組UlU2、VlV2、W1W2，匯成六個(gè)端頭分別引到，匯成六個(gè)端頭分別引到接線盒中，可以聯(lián)結(jié)成接線盒中，可以聯(lián)結(jié)成Y形或形或形。形。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)部分)-在構(gòu)造上

36、分成兩種型式：籠型和繞在構(gòu)造上分成兩種型式：籠型和繞線轉(zhuǎn)子型。轉(zhuǎn)子鐵心是圓柱狀，用表面沖槽型的硅線轉(zhuǎn)子型。轉(zhuǎn)子鐵心是圓柱狀，用表面沖槽型的硅鋼片疊制而成。將鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸承受機(jī)械鋼片疊制而成。將鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸承受機(jī)械負(fù)載。是三相、并連成負(fù)載。是三相、并連成Y形形 。main body2006年7月13日 星期四42第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)main body2006年7月13日 星期四43第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)main body2006年7月13日 星期四44第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理 定子定子繞組通入繞組通入三相電流三相

37、電流產(chǎn)生隨電流的交變而在空間中產(chǎn)生隨電流的交變而在空間中不斷地旋轉(zhuǎn)著的不斷地旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場切割切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在其中在其中感應(yīng)出電動勢感應(yīng)出電動勢，在閉合導(dǎo)體中，在閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生電流產(chǎn)生電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩，使電，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。動機(jī)轉(zhuǎn)動。 main body2006年7月13日 星期四45第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)3旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)磁場的方向 電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向是相電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向是相同的。同的。在三相電路中，電流出現(xiàn)正幅值的順序在三相

38、電路中，電流出現(xiàn)正幅值的順序依次為依次為U1-V1-W1。因此磁場的旋轉(zhuǎn)方向與這。因此磁場的旋轉(zhuǎn)方向與這個(gè)順序一致，如果將聯(lián)結(jié)于三相電源的三個(gè)相個(gè)順序一致，如果將聯(lián)結(jié)于三相電源的三個(gè)相序中序中任意兩相對調(diào)任意兩相對調(diào)后，使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的方后，使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的方向相反，從而使電動機(jī)轉(zhuǎn)子跟著改變方向，即向相反，從而使電動機(jī)轉(zhuǎn)子跟著改變方向，即反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。 main body2006年7月13日 星期四46第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2.2 三相異步電動機(jī)的極對數(shù)和轉(zhuǎn)速三相異步電動機(jī)的極對數(shù)和轉(zhuǎn)速1三相異步電動機(jī)的極對數(shù)三相異步電動機(jī)的極對數(shù)Pn旋轉(zhuǎn)磁場有旋轉(zhuǎn)磁場有一對極一對極：在三相繞組

39、中，：在三相繞組中，定子定子每相每相繞組只有一個(gè)線圈，三相繞組的始端之間存在繞組只有一個(gè)線圈，三相繞組的始端之間存在1200空間角度。空間角度。n旋轉(zhuǎn)磁場有旋轉(zhuǎn)磁場有兩對磁極兩對磁極：定子定子每相繞組兩個(gè)線圈每相繞組兩個(gè)線圈串聯(lián)。各繞組的始端之間相差串聯(lián)。各繞組的始端之間相差600。main body2006年7月13日 星期四47第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速異步電動機(jī)的異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速有關(guān)轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速有關(guān)。p對磁極時(shí)，磁場轉(zhuǎn)速對磁極時(shí)，磁場轉(zhuǎn)速n0為：為：可見：可見：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0的大小與電流頻率的大

40、小與電流頻率f1成成正比，與磁極對數(shù)正比，與磁極對數(shù)p成反比。成反比。一臺三相異步電動機(jī)，一臺三相異步電動機(jī)，f1和和p通常是一定的，所通常是一定的，所以磁場轉(zhuǎn)速以磁場轉(zhuǎn)速n0為常數(shù)。為常數(shù)。供電系統(tǒng)的頻率為供電系統(tǒng)的頻率為50Hz，不同磁極對數(shù)的旋轉(zhuǎn)，不同磁極對數(shù)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速磁場的轉(zhuǎn)速n0：main body2006年7月13日 星期四48第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0。（n n0）如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，則轉(zhuǎn)子如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就沒有相對運(yùn)動，磁力線就不與旋

41、轉(zhuǎn)磁場之間就沒有相對運(yùn)動，磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動勢和電流以及電磁轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動勢和電流以及電磁轉(zhuǎn)矩也就不能產(chǎn)生。即矩也就不能產(chǎn)生。即“異步異步”通常稱旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速通常稱旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0為為“同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速”。轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s：表征轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表征轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速n0之間相差之間相差的程度。的程度。轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s很小，一般很小，一般s=0.0010.009。main body2006年7月13日 星期四49第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2.3 電動機(jī)的機(jī)械特性電動機(jī)的機(jī)械特性1異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)距特性異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)距特性電磁轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)子電流的大小及氣隙磁場

42、的電磁轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)子電流的大小及氣隙磁場的強(qiáng)弱有直接關(guān)系。強(qiáng)弱有直接關(guān)系。轉(zhuǎn)子電流愈大、磁場愈強(qiáng)，轉(zhuǎn)子電流愈大、磁場愈強(qiáng)，電磁轉(zhuǎn)矩也就愈大。電磁轉(zhuǎn)矩也就愈大。還和轉(zhuǎn)子電路的還和轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)功率因數(shù)有一定關(guān)系。有一定關(guān)系。對于己制好的電動機(jī)的對于己制好的電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T只與轉(zhuǎn)差率只與轉(zhuǎn)差率s有有關(guān)。關(guān)。main body2006年7月13日 星期四50第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線轉(zhuǎn)矩特性曲線T=f(s)：起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩-電動機(jī)起動的瞬間電動機(jī)起動的瞬間s1時(shí)的轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)矩Tst；轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)s0，轉(zhuǎn)子電流為零（轉(zhuǎn)、定子間，轉(zhuǎn)子電流為

43、零（轉(zhuǎn)、定子間無相對轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩就不能產(chǎn)生），無相對轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩就不能產(chǎn)生），轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T也為零也為零；最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩-當(dāng)當(dāng)s達(dá)到某一值達(dá)到某一值sm（臨界轉(zhuǎn)差率）時(shí)，電磁（臨界轉(zhuǎn)差率）時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值Tm。一般異步電動機(jī)的。一般異步電動機(jī)的sm在在0.040.14之間之間。額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩-對應(yīng)于額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩TN。額定轉(zhuǎn)差率。額定轉(zhuǎn)差率sN。main body2006年7月13日 星期四51第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2異步電動機(jī)異步電動機(jī)機(jī)械特性曲線機(jī)械特性曲線nf(T)：w“電動機(jī)穩(wěn)定電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)運(yùn)行區(qū)”-BD這一運(yùn)行這一運(yùn)行

44、區(qū)域。區(qū)域。w“不穩(wěn)定運(yùn)行不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)區(qū)”-CB段。段。 main body2006年7月13日 星期四52第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)分析：分析：n電動機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用在軸上的轉(zhuǎn)矩作用在軸上的轉(zhuǎn)矩有：電動機(jī)產(chǎn)生有：電動機(jī)產(chǎn)生的的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T和作用在軸上的和作用在軸上的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩。n電動機(jī)在電動機(jī)在起動瞬間起動瞬間n0，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為起動轉(zhuǎn)起動轉(zhuǎn)矩矩Tst、，如果電磁轉(zhuǎn)矩、，如果電磁轉(zhuǎn)矩小于小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)將負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)將無法無法起動起動，反之，電動機(jī)的，反之，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n將不斷上升將不斷上升。n電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

45、將開始沿著機(jī)械特性曲線的電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩將開始沿著機(jī)械特性曲線的CB段段上上升升，經(jīng)過最大轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過最大轉(zhuǎn)矩Tm后沿著曲線后沿著曲線BD段減小。段減小。n當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩等于等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動機(jī)以負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動機(jī)以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速n運(yùn)運(yùn)行。行。n若若機(jī)械負(fù)載增加機(jī)械負(fù)載增加，在曲線，在曲線BD段上，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的段上，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，電磁轉(zhuǎn)矩將增加。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，下降，電磁轉(zhuǎn)矩將增加。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動機(jī)達(dá)到電動機(jī)達(dá)到新的平衡點(diǎn)新的平衡點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定運(yùn)行。n若電動機(jī)軸上若電動機(jī)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，電動機(jī)的時(shí)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將增加轉(zhuǎn)速將增加

46、，此時(shí)電動機(jī)以較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行在此時(shí)電動機(jī)以較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行在BD段。段。 main body2006年7月13日 星期四53第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2.4 電動機(jī)的銘牌電動機(jī)的銘牌main body2006年7月13日 星期四54第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)1型號型號 型號具體說明如下：型號具體說明如下：main body2006年7月13日 星期四55第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2功率功率 指電動機(jī)在指電動機(jī)在額定額定運(yùn)行情況下機(jī)軸上運(yùn)行情況下機(jī)軸上輸出的機(jī)械功輸出的機(jī)械功率率。3電壓電壓 指電動機(jī)的指電動機(jī)的額定電壓額定電壓，它表示電動機(jī)，它表示電動機(jī)定子繞組定子

47、繞組某某種接法時(shí)種接法時(shí)(Y、)應(yīng)加的應(yīng)加的電源線電壓電源線電壓。4電流電流 指電動機(jī)的指電動機(jī)的額定電流額定電流，它表示電動機(jī)在額定電壓，它表示電動機(jī)在額定電壓下，軸上輸出額定功率時(shí)的下，軸上輸出額定功率時(shí)的定子線電流定子線電流。main body2006年7月13日 星期四56第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)5聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 指指定子三相繞組的接法定子三相繞組的接法。在接電源之前，六個(gè)引出線。在接電源之前，六個(gè)引出線端（端（U1、U2、V1、V2、W1、W2）必須正確連）必須正確連接（接（Y型或型或型）。型）。其中其中U1、U2表示第一相繞組始末端，表示第一相繞組始末端，V1、V2是第是第二

48、相繞組始末端，二相繞組始末端，W1、W2是第三相繞組始末端。是第三相繞組始末端。main body2006年7月13日 星期四57第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)6轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速指電動機(jī)在轉(zhuǎn)速指電動機(jī)在額定額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。7功率因數(shù)功率因數(shù) 指電動機(jī)在指電動機(jī)在額定額定運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)定子電路定子電路的功率因數(shù)。的功率因數(shù)。三相異步電動機(jī)的三相異步電動機(jī)的功率因數(shù)較低功率因數(shù)較低額定負(fù)載時(shí)約為額定負(fù)載時(shí)約為0.70.9。輕載和空載時(shí)更低輕載和空載時(shí)更低，只有，只有0.20.3。8防護(hù)等級防護(hù)等級main body2006年7月13日 星期四58第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動

49、機(jī)9溫升溫升 指電動機(jī)在運(yùn)行中定子繞組發(fā)熱而升高的溫度。指電動機(jī)在運(yùn)行中定子繞組發(fā)熱而升高的溫度。電動機(jī)的允許溫升與絕緣的等級有關(guān)：電動機(jī)的允許溫升與絕緣的等級有關(guān)： main body2006年7月13日 星期四59第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2.5 電動機(jī)的起動、正反轉(zhuǎn)與制動電動機(jī)的起動、正反轉(zhuǎn)與制動1異步電動機(jī)的起動異步電動機(jī)的起動 起動過程起動過程-電動機(jī)接通電源后，從轉(zhuǎn)速為零瞬間開始電動機(jī)接通電源后，從轉(zhuǎn)速為零瞬間開始直到直到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定為止的過程。為止的過程。(1)籠型三相異步電動機(jī)的起動控制籠型三相異步電動機(jī)的起動控制1)直接起動直接起動“直接起動直接起動”-就是利用

50、刀開關(guān)、接觸器或電磁就是利用刀開關(guān)、接觸器或電磁起動器等將電動機(jī)起動器等將電動機(jī)直接直接接到具有額定電壓的電源接到具有額定電壓的電源上。上。特點(diǎn)：特點(diǎn)：起動簡單經(jīng)濟(jì)，但起動簡單經(jīng)濟(jì)，但起動電流大起動電流大。當(dāng)電源容當(dāng)電源容量足夠大，起動時(shí)不致造成對電網(wǎng)電壓的顯著波量足夠大，起動時(shí)不致造成對電網(wǎng)電壓的顯著波動，可以采用直接起動。動，可以采用直接起動。 main body2006年7月13日 星期四60第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)補(bǔ)：起動特性n起動電流：起動電流：剛起動時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場對靜止的轉(zhuǎn)子有著很大的相對轉(zhuǎn)速，這時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動勢和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流都很大。轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流必然

51、相應(yīng)增大。一般中小型鼠籠式電動機(jī)的定子起動電流(指線電流)與額定電流之比值大約為57。n例如Y132M4型電動機(jī)的額定電流為15.4A，起動電流與額定電流之比值為7，因此起動電流為715.4107.8A。2006年7月13日 星期四61第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)n適用適用:一般在設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：一般在設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：w當(dāng)電源采用公用低壓網(wǎng)絡(luò)供電時(shí)，容量在當(dāng)電源采用公用低壓網(wǎng)絡(luò)供電時(shí)，容量在11kw及及以下時(shí)可采用全電壓直接起動；以下時(shí)可采用全電壓直接起動；w當(dāng)電源取自居住小區(qū)變電所低壓配電裝置時(shí)，容量當(dāng)電源取自居住小區(qū)變電所低壓配電裝置時(shí)，容量在在15kw及以上者可以來用全電壓直接起

52、動。及以上者可以來用全電壓直接起動?？刹捎萌缦陆?jīng)驗(yàn)公式確定能否直接起動：可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式確定能否直接起動：main body2006年7月13日 星期四62第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2)減壓起動減壓起動w“減壓起動減壓起動”-就是利用某些設(shè)備如自耦變壓器，就是利用某些設(shè)備如自耦變壓器，或變換電動機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)法，或變換電動機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)法，使電動機(jī)的端電使電動機(jī)的端電壓低于額定值，借以減小起動電流。壓低于額定值，借以減小起動電流。w適用：適用：直接起動時(shí)直接起動時(shí)電流超過電流超過了允許值，且了允許值，且起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩又又不需很大不需很大時(shí)。時(shí)。Y起動起動異步電動機(jī)定子繞組串接

53、電阻的減壓起動異步電動機(jī)定子繞組串接電阻的減壓起動自耦變壓器減壓起動自耦變壓器減壓起動main body2006年7月13日 星期四63第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)Y起動起動w起動過程：起動時(shí)將其定子繞組連接成星形起動過程：起動時(shí)將其定子繞組連接成星形，當(dāng)電，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速（正常運(yùn)行）時(shí)，再機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速（正常運(yùn)行）時(shí)，再換接成三換接成三角形角形。w優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：減壓起動時(shí)的電流為直接三角形起動時(shí)的減壓起動時(shí)的電流為直接三角形起動時(shí)的13。w缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：減壓起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩也減小到減壓起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩也減小到13。w適用：三角形適用：三角形聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)的大型大型三相異步電動機(jī)空

54、載或輕三相異步電動機(jī)空載或輕載時(shí)起動。載時(shí)起動。 main body2006年7月13日 星期四64第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)異步電動機(jī)定子繞組串接電阻的減壓起動異步電動機(jī)定子繞組串接電阻的減壓起動w起動過程：起動過程：閉合開關(guān)閉合開關(guān)Q1，引入三相電源，此時(shí)電阻，引入三相電源，此時(shí)電阻R與電動機(jī)定于繞組串聯(lián)，與電動機(jī)定于繞組串聯(lián)，電阻分壓電阻分壓使定子繞組的使定子繞組的電壓小于電源電壓，電動機(jī)起動轉(zhuǎn)速升高后，閉合電壓小于電源電壓，電動機(jī)起動轉(zhuǎn)速升高后，閉合Q2使電阻使電阻R短路，電源電壓全部降落在電動機(jī)的定短路，電源電壓全部降落在電動機(jī)的定子繞組上，電動機(jī)正常運(yùn)行。子繞組上，電動機(jī)

55、正常運(yùn)行。w適用：定子繞組為星形適用：定子繞組為星形的，一般的，一般功率大于功率大于10kw的的籠型異步電動機(jī)；籠型異步電動機(jī)； main body2006年7月13日 星期四65第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)自耦變壓器減壓起動自耦變壓器減壓起動利用特制的三相自耦變壓器將電動機(jī)減壓后起動。利用特制的三相自耦變壓器將電動機(jī)減壓后起動。w起動過程：起動過程：起動時(shí)，先將起動時(shí)，先將Q1閉合，閉合，Q2扳向起動位扳向起動位置。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將起動器扳向運(yùn)行置。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將起動器扳向運(yùn)行位置，切除自耦變壓器。位置，切除自耦變壓器。 main body2006年7月13日

56、星期四66第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)(2)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動控制三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動控制Y減壓起動減壓起動與籠型異步電動機(jī)與籠型異步電動機(jī)Y減壓起動相似。減壓起動相似。在繞線轉(zhuǎn)子在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路中串接附加電阻，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路中串接附加電阻，便有便有良好的起動特性。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)能夠減小起良好的起動特性。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)能夠減小起動電流，動電流，起動轉(zhuǎn)矩卻較大起動轉(zhuǎn)矩卻較大。w適用：適用：常用于要求常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大起動轉(zhuǎn)矩較大的卷揚(yáng)機(jī)、鍛壓機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)、鍛壓機(jī)和起重機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械上。和起重機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械上。w起動過程：起動時(shí)（起動過程

57、：起動時(shí)（Y型）串接附加電阻型）串接附加電阻，隨著轉(zhuǎn)，隨著轉(zhuǎn)速的上升，將附加電阻速的上升，將附加電阻逐段切除逐段切除，并轉(zhuǎn)接為，并轉(zhuǎn)接為型型。注意：起動電阻器僅供起動使用，不可將電阻器長期注意：起動電阻器僅供起動使用，不可將電阻器長期接入轉(zhuǎn)子電路。接入轉(zhuǎn)子電路。 main body2006年7月13日 星期四67第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動w起動過程：起動過程：剛起動時(shí)，剛起動時(shí)，頻敏變阻器頻敏變阻器RF呈現(xiàn)最大呈現(xiàn)最大的阻的阻抗，轉(zhuǎn)子的起動電流減小，隨著轉(zhuǎn)于轉(zhuǎn)速的上升，抗，轉(zhuǎn)子的起動電流減小，隨著轉(zhuǎn)于轉(zhuǎn)速的上升，感應(yīng)電動勢頻率降低感

58、應(yīng)電動勢頻率降低因而變阻器因而變阻器阻抗減小阻抗減小。起動。起動結(jié)束后，將頻敏變阻器從電路中切除。結(jié)束后，將頻敏變阻器從電路中切除。main body2006年7月13日 星期四68第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)2三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向完全取決于三相電源的相序。場的旋轉(zhuǎn)方向完全取決于三相電源的相序。要想改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只需將三相電源的相序要想改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只需將三相電源的相序改變即可。改變即可。即任意將三相中的兩相對調(diào)接于電動機(jī)即任意將三相

59、中的兩相對調(diào)接于電動機(jī)的定子繞組。的定子繞組。w正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)-開關(guān)開關(guān)Q閉合時(shí)，電源閉合時(shí)，電源L1接接U相，相，L2接接V相，相，L3接接W相。相。w反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)-Q向下合閘時(shí)，電源向下合閘時(shí)，電源L1接接V相，相，L2接接U相，相，L3接接W相，相，U、V對調(diào)，對調(diào)，旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)，電動機(jī)反，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 main body2006年7月13日 星期四69第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)3三相異步電動機(jī)的制動控制三相異步電動機(jī)的制動控制 電動機(jī)斷電后迅速停止或反轉(zhuǎn)，這就需要對電動電動機(jī)斷電后迅速停止或反轉(zhuǎn)，這就需要對電動機(jī)進(jìn)行制動，也就是加上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反機(jī)進(jìn)行制動，也就是加

60、上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩（的轉(zhuǎn)矩（制動轉(zhuǎn)矩）制動轉(zhuǎn)矩）。制動的制動的常用方法常用方法有：有：機(jī)械摩擦制動（可采用帶輪摩擦或電磁抱閘）、能耗機(jī)械摩擦制動（可采用帶輪摩擦或電磁抱閘）、能耗制動（電氣）、反接制動（電氣）和發(fā)電反饋制動制動（電氣）、反接制動（電氣）和發(fā)電反饋制動（電氣）等。（電氣）等。 main body2006年7月13日 星期四70第第2 2節(jié)節(jié) 異步電動機(jī)異步電動機(jī)(1)能耗制動：能耗制動：“能耗制動能耗制動”-用消耗轉(zhuǎn)子的功能用消耗轉(zhuǎn)子的功能(轉(zhuǎn)換為電能轉(zhuǎn)換為電能)進(jìn)行進(jìn)行制動。制動。在電動機(jī)脫開電源后，立即在在電動機(jī)脫開電源后，立即在定子定子繞組中繞組中通入直流電通入直流