電子電路PPT3

1、雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系第三章第三章 變壓變壓器器與電動(dòng)與電動(dòng)機(jī)機(jī)第一節(jié) 變壓器變壓器 是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的設(shè)備。 一次一次 繞組繞組 鐵心鐵心 （磁心）（磁心） 二次二次 繞組繞組 雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)（一）鐵心鐵心是變壓器的主體，分為鐵心柱和磁軛兩部分 圖圖3-1 鐵心結(jié)構(gòu)鐵心結(jié)構(gòu) 常用小型變壓器的鐵心形狀有:E字形、口字形、C字形、日字形等圖圖3-2 小型變壓器的鐵心形狀小型變壓器的鐵心形狀雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)

2、電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）繞組 繞組是變壓器的電路部分，它由銅或鋁絕緣導(dǎo)線繞制而成。繞組的作用是在通過(guò)交變電流時(shí)，產(chǎn)生交變磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 通過(guò)電磁感應(yīng)作用，一次繞組(也稱為一次線圈)的電能可傳到二次繞組（也稱為二次線圈），一次繞組和二次繞組具有相同或不同的匝數(shù)。 圖圖3-3 繞組繞組 二次繞組的感應(yīng)電壓（二次電壓）是由一次繞組與二次繞組間的“匝數(shù)比”所決定的。 雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（三）附件絕緣材料繞組骨架屏蔽罩雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系二、變壓器的分類小型變壓器可按以下幾個(gè)方面分類

3、（一）按用途分為電源變壓器、選頻變壓器、耦合變壓器、隔離變壓器；（二）按結(jié)構(gòu)分為雙繞組變壓器、多繞組變壓器、線間變壓器；（三）按工作頻率分為：高頻變壓器、中頻變壓器、低頻變壓器；（四）按相數(shù)分為：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器；（五）按鐵心形式分類為：心式變壓器、殼式變壓器（六）按導(dǎo)磁材料分類為：鐵心變壓器、鐵氧體磁心變壓器；（七）按有無(wú)屏蔽罩分類為：屏蔽罩、無(wú)屏蔽罩兩類。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系三、變壓器的工作原理（一）互感現(xiàn)象 在電路中，變壓器表示符號(hào)為 T 當(dāng)變壓器的線圈通入交流電流，產(chǎn)生交變磁通，線圈就會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生自感和互感電動(dòng)勢(shì)

4、，變壓器就是利用這個(gè)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作的。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）變壓器的空載運(yùn)行 變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器一次繞組接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路時(shí)的工作情況。tt2211NENE，KNNUU2121式中 K 為變壓器的電壓比，即變比。由此可見：變壓器一次繞組、二次繞組的端電壓之比等于匝數(shù)比。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（三）變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的負(fù)載運(yùn)行是指變壓器一次繞組接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次繞組次接上負(fù)載時(shí)的工作情況。KNNUU1121221電磁關(guān)系將一次、二次繞組

5、聯(lián)系起來(lái)，二次繞組電流增加或減少必然引起一次繞組電流的增加或減少。負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若忽略變壓器的損耗，則電源提供的功率應(yīng)等于負(fù)載所需功率，即：雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（四）變壓器的阻抗變換 變壓器對(duì)負(fù)載也能實(shí)現(xiàn)變換，假如變壓器負(fù)載阻抗 ZL 接在副繞組兩端，變壓器和負(fù)載一起等效到一次側(cè)的負(fù)載阻抗為：L2LZKZ 這個(gè)關(guān)系稱為阻抗變換公式，借此利用變壓器可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載阻抗的匹配。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（五）注意事項(xiàng) 變壓器上的電壓是由一次繞組決定的，而電流和功率是由二次繞組上的負(fù)載決定的。例題 3-1 一臺(tái)理想變壓器，當(dāng)

6、一次繞組接220V交流電源時(shí)，二次繞組的輸出電壓是11V，如果保持一次繞組的電壓不變，將二次繞組拆去18匝后，二次繞組電壓降為8V，則一次繞組的匝數(shù)為多少？解：本題根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解。因理想變壓器電壓與匝數(shù)的成正比關(guān)系2121NNUU故201122021NN由題意有5 .2782201821NN解此一元二次方程組得：13201N匝雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系例題 3-2 如圖3-7所示電路中要使電流表讀數(shù)變大，可采用的方法有（ ）A .將R上的滑片向上移動(dòng). B .將R上的滑片向下移動(dòng). C .將電鍵S由1擲向2 D .將電鍵S由1擲向3

7、雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系四、常用變壓器（一）三相變壓器 電能的發(fā)生、傳輸和分配都是用三相制的，因此，三相電壓的變換在電力系統(tǒng)中占據(jù)著特殊重要的地位。這種變壓器只有一個(gè)繞組，二次繞組是一次繞組的一部分，因此它的特點(diǎn)是一、二次繞組之間不僅有磁的聯(lián)系，電的方面也是連通的。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）自耦變壓器自耦變壓器分可調(diào)式和固定抽頭式兩種。 和兩個(gè)繞組的變壓器相比較可以看出，自耦變壓器節(jié)約了一個(gè)二次繞組。但是由于一、二次繞組間有直接電的聯(lián)系，不夠安全。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系

8、（三）電流互感器 電流互感器用來(lái)測(cè)量交流大電流或進(jìn)行交流高電壓下電流的測(cè)量，它是根據(jù)變壓器的變流原理制成的，即2i2121IkINNI雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)。電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)，而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備叫做電動(dòng)機(jī)。對(duì)于各種電動(dòng)機(jī)我們應(yīng)該了解下列幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）基本構(gòu)造 （2）工作原理 （3）轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的機(jī)械特性 （4）啟動(dòng)、調(diào)速的基本原理和基本方法（5）應(yīng)用場(chǎng)合雅安職業(yè)技術(shù)

9、學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（一） 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本組成分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。此外還有端蓋、風(fēng)扇等附屬部分，如圖雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系1.定子 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子由三部分組成2.轉(zhuǎn)子 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由三部分組成雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理為了說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，我們做如下演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個(gè)閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋轉(zhuǎn)；若改變磁鐵

10、的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向也跟著改變?，F(xiàn)象解釋現(xiàn)象解釋：當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鼠籠式導(dǎo)體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個(gè)電磁力的作用，于是導(dǎo)體就沿磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本原理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。結(jié)論：欲使異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，必須有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)和閉合的轉(zhuǎn)子繞組。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生 圖3-13為三相定子繞組AX、BY、CZ，它們?cè)诳臻g按互差1200的規(guī)律對(duì)稱排列，接成星形與三相電源相聯(lián)，則三相定子繞組內(nèi)就會(huì)形成三相對(duì)稱電流：圖圖 3-13 三相異步

11、電動(dòng)機(jī)定子接線三相異步電動(dòng)機(jī)定子接線)120sin()120sin(sin0mC0mBmAtIitIitIi 當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋轉(zhuǎn)，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系2. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電流相序三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。這時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。3三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率 （1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)

12、機(jī)轉(zhuǎn)速指電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，用n表示。（2）同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，用n0表示。（3）轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)差即電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之差。（4）轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率即轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速的比值，用S表示，即：000)(nnnnns雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系%5 . 2%1001000)9751000(%100)(00nnns雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系二、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)1.全壓?jiǎn)?dòng) 全壓?jiǎn)?dòng)又稱直接啟動(dòng)，就是利用開關(guān)或接觸器將電機(jī)繞組直接接到額定電壓的電源上。直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)時(shí)

13、間短、啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、易于維護(hù)、投資省、設(shè)備故障率低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)為啟動(dòng)電流大。2.降壓?jiǎn)?dòng) 對(duì)中、大型異步電機(jī)，可采用降壓?jiǎn)?dòng)方法，以限制啟動(dòng)電流。待電機(jī)啟動(dòng)完畢，再恢復(fù)全壓工作。但是降壓?jiǎn)?dòng)的結(jié)果，會(huì)使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降較多，所有降壓?jiǎn)?dòng)只適用于在空載或輕負(fù)載情況下啟動(dòng)電機(jī)。定子電路串接電阻啟動(dòng)Y降壓?jiǎn)?dòng)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 在生產(chǎn)中，為獲得最高的生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，常要求生產(chǎn)機(jī)械能在不同的轉(zhuǎn)速下工作，這就需要調(diào)速。根據(jù)轉(zhuǎn)差率的定義異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為：)1 (60)1 (0spfsnn 要調(diào)節(jié)異步

14、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可采用改變電源頻率改變電源頻率、電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)以及轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率等三種基本方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù)（一）銘牌 電動(dòng)機(jī)外殼上都有銘牌，如圖3-18所示，上面標(biāo)記有電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、各種額定數(shù)據(jù)和連接方式等，是我們正確合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)的主要依據(jù)。銘牌上各項(xiàng)內(nèi)容意義如下：雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系1.型號(hào) 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，型號(hào)包括產(chǎn)品名稱代號(hào)、規(guī)格代號(hào)等，由漢語(yǔ)拼音大寫字母或英語(yǔ)字母加阿拉伯?dāng)?shù)字組成，如：我國(guó)目前生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)及其漢字

15、意義如表雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系2.額定電壓額定電壓 與接法 額定電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電壓，它與繞組接法有對(duì)應(yīng)關(guān)系。3.額定電流額定電流 銘牌上所標(biāo)的電流值是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下流入定子的線電流。4.額定功率額定功率 電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下，輸出的機(jī)械功率稱為額定功率。5.額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速，它略低于同步轉(zhuǎn)速。6.絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) 它是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度來(lái)分級(jí)的。7.工作制工作制 通常分為連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和斷續(xù)運(yùn)行三種，分別用代號(hào) S1、 S2、S3 表示。8.防護(hù)等級(jí)防護(hù)等級(jí)

16、它是按電機(jī)外殼防護(hù)形式的不同來(lái)分級(jí)的9.額定效率額定效率 效率是指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)它輸出的機(jī)械功率P2和輸入電動(dòng)機(jī)的電功率P1之比的百分?jǐn)?shù)，N10.額定功率因數(shù)額定功率因數(shù) Ncos雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 異步電動(dòng)機(jī)除了銘牌上介紹的常用額定數(shù)據(jù)外，在產(chǎn)品目錄或電工手冊(cè)中，通常還列出了其他一些技術(shù)數(shù)據(jù)，如起動(dòng)電流倍數(shù)、起動(dòng)能力、過(guò)載系數(shù)、額定功率因數(shù)和額定效率等。 一般三相異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)較高， ，額定運(yùn)行時(shí)的效率也是如此，但空載和輕載時(shí)它們都比較低，所以要防止長(zhǎng)期空載和輕載運(yùn)行9 . 07 . 0cosN雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)

17、院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系第三節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī) 一、 單相異步電動(dòng)機(jī)的基本概念單相異步電動(dòng)機(jī) 是指用單相交流電源供電的異步電動(dòng)機(jī)。二、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和機(jī)械特性 當(dāng)單相正弦交流電通入定子單相繞組時(shí)，就會(huì)在繞組軸線方向上產(chǎn)生一個(gè)大小和方向交變的磁場(chǎng)，如圖圖圖3-19 單相交變磁場(chǎng)單相交變磁場(chǎng)（一）單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系 這種磁場(chǎng)的空間位置不變，其幅值在時(shí)間上隨交變電流按正弦規(guī)律變化，具有脈動(dòng)特性，因此稱為脈動(dòng)磁場(chǎng)，如圖3-20(a)所示。 圖圖3-20 脈動(dòng)磁場(chǎng)分解成兩個(gè)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)脈動(dòng)磁場(chǎng)

18、分解成兩個(gè)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) (a) 交變脈動(dòng)磁場(chǎng)交變脈動(dòng)磁場(chǎng) (b) 脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體中將產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩T+ 和T - ，合成后得到單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，如圖3-21所示。圖3-21 單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系圖3-22 兩相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)從圖3-22可知，單相異步電動(dòng)機(jī)一相繞組通電的機(jī)械特性有如下特點(diǎn)：雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（三）

19、單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 單相異步電動(dòng)機(jī)由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，所以不能自行啟動(dòng)。為了解決單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題，可在電動(dòng)機(jī)的定子中加裝一個(gè)啟動(dòng)繞組。如圖3-22所示。圖3-22 兩相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 如果工作繞組與啟動(dòng)繞組對(duì)稱，即匝數(shù)相等，空間互差90電角度，通入相位差90的兩相交流電，則可在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子就能自行啟動(dòng) 上述啟動(dòng)方法稱為單相異步電動(dòng)機(jī)的分相啟動(dòng)分相啟動(dòng)，即把單相交流電裂變?yōu)閮上嘟涣麟?，從而在單相異步電?dòng)機(jī)內(nèi)部建立一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（四）單相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)將工作繞組或啟動(dòng)繞組的首末端對(duì)調(diào)將電容器從一個(gè)繞組改接到

20、另一個(gè)繞組12雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（五）單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 單相異步電動(dòng)機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)也比較困難。如果采用變頻調(diào)速則設(shè)備復(fù)雜，成本高。因此，一般只采用簡(jiǎn)單的降壓調(diào)速。串電抗器調(diào)速 12定子繞組抽頭調(diào)速雙向晶閘管調(diào)速 3雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系三、單相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系第四節(jié) 直流電動(dòng)機(jī)一、直流電動(dòng)機(jī)的基本原理 直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)換向器配合電刷，當(dāng)電樞通電時(shí)位于磁場(chǎng)N極下的繞組電流從首端流至尾端，位于磁場(chǎng)S極下的繞組電流從

21、尾端流至首端。因此產(chǎn)生一個(gè)可使轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩。圖3-26 直流電動(dòng)機(jī)模型雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在恒定磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)磁力線時(shí)，導(dǎo)體中將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果磁力線、導(dǎo)體及其運(yùn)動(dòng)方向三者互相垂直，則導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：BLve 式中, 為磁感應(yīng)強(qiáng)度,單位為T； L為導(dǎo)體切割磁力線的有效長(zhǎng)度,單位為m； v為導(dǎo)體切割磁場(chǎng)的線速度，單位為m/s； e為導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，單位為V。 依據(jù)電磁力定律，當(dāng)磁場(chǎng)與載流導(dǎo)體相互垂直時(shí)，作用在載流導(dǎo)體上的電磁力為：BILf 式中， I為載流導(dǎo)體中電流，單位為A； f 為電磁力

22、，單位為N。電磁力的方向用左手定則左手定則確定。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系 實(shí)際上，直流電動(dòng)機(jī)的電樞上有許多線圈，這些線圈產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩合成為一個(gè)總的電磁轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)。 電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁力線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E大小為：nCE=e 電樞電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T大小為：aT=ICT 總之，在上述直流電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，單從電樞線圈的角度看，每個(gè)導(dǎo)體中的電流方向是交變的；但從磁極看，每個(gè)磁極下導(dǎo)體中電流的方向是固定的，即不管是哪個(gè)導(dǎo)體運(yùn)行到該極下，其中的電流方向總是相同的。因此，直流電動(dòng)機(jī)可獲得恒定方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院

23、機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系二、直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 直流電動(dòng)機(jī)由定子部分與轉(zhuǎn)子部分組成。定子包括：主磁極，機(jī)座，換向極，電刷裝置等。轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系三、直流電動(dòng)機(jī)的分類 直流電機(jī)按照勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)有著不同的特性。（一） 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)（三）串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信

24、息工程系（四）復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)并勵(lì)和串勵(lì)串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系四、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 電動(dòng)機(jī)軸上的電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系叫作電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。下面以他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)為例分析直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。KTnCRICUnaae-=C-=02Te式中 n0 為理想空載轉(zhuǎn)矩，K為一常數(shù)，即機(jī)械特性曲線的斜率。圖為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系五、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速（一）直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 直流電動(dòng)機(jī)從接通電源開始轉(zhuǎn)動(dòng)，直至升速到某一固定轉(zhuǎn)數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行，這一過(guò)程稱為電動(dòng)機(jī)

25、的啟動(dòng)過(guò)程。直流電動(dòng)機(jī)有全壓?jiǎn)?dòng)、變阻器啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)三種方法。全壓?jiǎn)?dòng)全壓?jiǎn)?dòng) 變阻器啟動(dòng)變阻器啟動(dòng) 降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載不變的條件下改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)即被稱為調(diào)速。影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的有電源電壓、電樞電阻和主磁通，只要改變其中的任意一個(gè)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)就可得到調(diào)整。改變電樞回路串聯(lián)電阻的調(diào)速法改變電樞回路串聯(lián)電阻的調(diào)速法 改變勵(lì)磁回路電阻的調(diào)速法改變勵(lì)磁回路電阻的調(diào)速法 改變端電壓調(diào)速法改變端電壓調(diào)速法雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系第五節(jié) 低壓電器控制 電動(dòng)機(jī)或其

26、他電氣設(shè)備電路的接通或斷開，目前普遍采用繼電器、接觸器、按鈕及開關(guān)等控制電器來(lái)組成控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)一般稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)。一、低壓電器的結(jié)構(gòu)（一）電磁結(jié)構(gòu)1.組成2.原理 當(dāng)線圈中有工作電流通過(guò)時(shí)，通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，于是電磁吸力克服彈簧的反作用力使得銜鐵與鐵芯閉合，由連接結(jié)構(gòu)帶動(dòng)相應(yīng)的觸頭動(dòng)作。3.作用 將電磁結(jié)構(gòu)中線圈中的電流轉(zhuǎn)換成電磁力，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，完成通斷電路的控制作用，將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）觸頭系統(tǒng)1.按其接觸形式分按其接觸形式分2.按控制的電路分按控制的電路分3.按原始狀態(tài)分按原始狀態(tài)分雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)

27、院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（三）滅弧系統(tǒng)1.電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生 電弧產(chǎn)生高溫并有強(qiáng)光，可將觸頭燒損，并使電路的切斷時(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)可引起事故或火災(zāi)。2.滅弧的方法滅弧的方法 （1）機(jī)械滅弧 （2）磁吹滅弧 （3）窄縫滅弧 （4）柵片滅弧圖3-38 窄縫滅弧室的斷面圖圖3-39 金屬柵片滅弧示意圖雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系二、常用控制電器元件（一）刀開關(guān) 刀開關(guān)是最簡(jiǎn)單的一種電器。常用的三相刀開關(guān)由三極刀片(動(dòng)觸點(diǎn))和刀座(靜觸點(diǎn))安裝于瓷質(zhì)底座上，并蓋上膠木蓋組成。三相刀開關(guān)常作為電源開關(guān)用，也可用于小容量電動(dòng)機(jī)作不頻繁的直接起動(dòng)。 使用刀開關(guān)時(shí)要注意：不允許將它倒裝和平裝，以免發(fā)生不必要的誤動(dòng)作；膠木蓋一定要蓋上，以防電弧燒傷。刀開關(guān)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與信息工程系（二）組合開關(guān) 三極組合開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)是：三對(duì)靜觸點(diǎn)分別裝于三層絕緣膠木觸點(diǎn)座內(nèi)，與頂層絕緣板疊裝起來(lái)，一端伸出盒外作為接線柱；三個(gè)動(dòng)片觸點(diǎn)則套在裝有手柄的絕緣轉(zhuǎn)動(dòng)方軸上。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸即可使三對(duì)觸點(diǎn)(彼此相差一定角度)同時(shí)接通或斷開。它的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖圖3-41 組合開關(guān)的符號(hào)圖3-42 用組合開關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電