變壓器與三相異步電動機

1、第五章第五章 變壓器和異步電動機變壓器和異步電動機 變壓器變壓器主要功能是改變交流電壓的大小。 電動機改變電流、變換阻抗等。電動機電動機主要功能是把電能轉換為機械能來拖動生產機械運行。他們在生產和生活中被廣泛應用。主要內容51 變壓器52 三相異步電動機主要內容主要內容變壓器的作用及結構變壓器的工作原理常用變壓器三相籠型異步電動機的結構三項籠型異步電動機的工作原理三相異步電動機銘牌識讀及維護遠距離輸電升高電壓，減少線路損耗一、變壓器的作用 主要功能是改變電流、變換阻抗，還可改變交流電壓的大小。 如圖如圖51 變壓器電力變壓器升壓變?yōu)殡娚龎鹤優(yōu)殡娨曪@像管所視顯像管所需要的需要的10KV的高的高壓

2、壓手機充電器 電視機中的高壓包 變壓器的應用通過變壓器把220V交流電變?yōu)椴坏?0v的電壓 出線進線鐵心繞組變壓器基本結構 變壓器符號 二、變壓器的結構變壓器的主要組成部分是鐵心和繞組（線圈）鐵心鐵心 變壓器的電路部分。由絕緣良好的漆包線或紗包線繞制而成。工作時與電源相連的繞組稱為一次繞組一次繞組，與負載相連的線圈稱為二次繞組二次繞組。 變壓器的磁路通道，同時也是變壓器的骨架。為了減小渦流和磁滯損耗，鐵心通常由磁導率較高又相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成。繞組繞組變壓器工作時，鐵心和繞組都會發(fā)熱，必須采取冷卻措施。小容量變壓器采用空氣冷卻方式大容量變壓器采用油浸自冷、油浸風冷或強迫有循環(huán)風冷等方式變

3、壓器油除冷卻外還可增強變壓器內部的絕緣性能注：注： 根據繞組和鐵心的安裝位置不同，變壓器分為心式和殼式兩種。心式 殼式 變壓器的分類如圖如圖 一次繞組接上交流電源交流電流通過鐵心中產生交變磁通交變磁通在閉合磁路中同時穿過一次繞組和二次繞組二次繞組中產生互感電動勢。 如果二次繞組接有負載構成閉合回路，就有感應電流流過負載。 三、變壓器的工作原理變壓器的工作原理單相變壓器原理圖工工作作原原理理忽略繞組電阻和各種電磁能量損耗的變壓器稱為理想變壓器若主磁通的變化率為t，由電磁感應定律可得： tNe11tNe22有效值分別為： m1144. 4fNE m2244. 4fNE 212121NNEEUU理想

4、變壓器理想變壓器一次、二次繞組匝數之比。數值上也等于一、二次繞組上端電壓之比。1變壓原理變壓原理變比變比:如上圖所示：一二次繞組匝數分別為N1、N2忽略漏磁通，可認為穿過一二次繞組的主磁通相同，則兩繞組產生的感應電動勢也相同。降壓變壓器升壓變壓器隔離變壓器變壓器的變壓比121221NNUUII2變流原理變流原理變壓器工作時電量不增加。所以根據能量守恒定律，理想變壓器輸出功率等于從電源獲得的功率。即有:2211IUIU上式表明上式表明：變壓器工作時，一次、二次繞組中的電流跟匝數成反比。 電路圖變換阻抗前輸出功率小變換阻抗后輸出功率大3變換阻抗原理把此部分（帶負載）看成一新的負載，用 RL 表示。

5、忽略變壓器損耗。則有： LLRIRI2221211221NNUUII又因為：有：LLRNNR221此式表明RL是RL在變壓器一次側中的交流等效電阻變阻抗特性常用于電子電路中的阻抗匹配，使負載獲得最大功率。例如揚聲器與放大器的通過變壓器連接可獲得良好的播音效果。1三相變壓器四、常用變壓器四、常用變壓器 三相變壓器實際上是三個相同的單相變壓器的組合，在每個鐵心柱上繞著同一相的一次和二次繞組。三相干式變壓器三相油浸式變壓器三相變壓器示意圖電路符號交流弧焊機 電焊變壓器原理圖 是其重要組成部分2電焊變壓器對其要求電弧焊對電弧變壓器的要求：空載應有6075V的引弧電壓，帶載時二次電壓迅速下降，當焊條與焊

6、件間產生電弧并穩(wěn)定燃燒時，維持電弧正常點壓約為2535V。焊條與工件相碰瞬間，短路電流不能過大，以免燒壞電機，且為能適應不同罕件和焊條，焊接電流大小要能調節(jié)。為滿足上述要求：電弧變壓器二次繞組與一鐵心有一定空隙的電抗器串聯，轉動螺桿可改變空隙?？諝庀对酱?，感抗減小，電流增大；反之空氣隙減小，電流較小。LZZBW-10戶外干式電流互感器 JDZJ-3/6/10Q型電壓互感器 JLS-10型三相電力計量箱3互感器和鉗形電流表 互感器是一種專供測量儀表、控制設備和保護設備中使用的變壓器。如下圖：可以把待測電壓、電流按一定比率變小以便量；同時由于一側與二側之間采用電磁耦合，起電氣隔離作用，從而保證儀表

7、和人員的安全。指針式鉗形電流表 數字式鉗形電流表 鉗形電流表附有測量儀表的電流互感器。其結構形式如下圖：測量時先松開鐵心，將被測載流導體放入鉗口中，則此導線便為電流互感器的單匝一側繞組，而鐵心上以繞好的二次繞組直接與測量儀表連接，這樣可讀出電流的數值。52 三相異步電動機 在磁鐵中間放一個籠形導體，如果轉動磁鐵，造成一個旋轉磁場，籠型導體就隨著轉動。三相異步電動機就是根據此原理制成的。 實驗一磁鐵轉動則籠型導體同方向轉動 實驗二三相交流電產生旋轉磁場使三個相同的線圈的平面互成120角，并把它們接入三相交流電路中，通電后可以看到放在線圈中間的籠型導體也轉動起來。 定子定子電動機靜止部分，包括機座

8、、定子鐵心和定子繞組。產生旋轉磁場。 轉子轉子電動機的旋轉部分，包括轉軸、轉子鐵心和轉子繞組。產生電磁轉矩。 一、三相籠型異步電動機的結構三相籠型異步電動機的結構三相籠型異步電動機結構圖結構 鑄鐵或鑄鋼制成。作用是固定鐵心和鐵心繞組，通過 前后兩個端蓋支撐轉子軸。機座表面鑄有散熱筋，以增加散熱面積，提高散熱效果。1定子機座機座定子鐵心定子鐵心 由相互絕緣的硅鋼片疊制而成。鐵心內圈有孔，定子繞組嵌在槽內。定子繞組 未裝繞組的定子沖片 作用是產生旋轉磁場電動機的電路部分，由三相對稱繞組組成。三相繞組按照一定的空間角度依次嵌放在定子槽內，并與鐵心絕緣。三相繞組共有六個出線端引出機殼外，接在機座的接線

9、盒中。每相繞組的首末端用U1U2、V1V2、W1W2標記。星形接法 三角形接法 定子繞組 轉子鐵心為圓柱狀，用硅鋼片疊成，表面沖有管槽，槽內放置銅條（或鑄鋁）?；\型轉子就是在鐵心兩端用導電的端環(huán)將槽孔內的銅條連接起來，形成回路，如果去掉轉子鐵心，轉子的結構成籠型。 轉子除了有籠型外還有線繞式。 2轉子作用是產生電磁轉矩嵌放銅條的籠型轉子鑄鋁的籠型轉子 1兩極定子繞組的旋轉磁場 二、三相籠型異步電動機的工作原理三相籠型異步電動機的工作原理三個對稱繞組互成120度嵌入鐵心槽中，并作星形連接，當通入三相交流電時，則三繞組中產生一按正弦規(guī)律變化的磁場。t=0,iu=0,iv為負值，iw為正值。合成磁場

10、方向垂直向下t=/2,iu達最大值,iv 和iw為負值。合成磁場方向水平向左。t=2,iu=0,iv為負值 ，iw為正值。合成磁場方向垂直向下。t=3/2,iu達負的最大值,iv 和iw為正值。合成磁場方向水平向右。t=,iu=0,iv 為正值，iw為負值。合成磁場方向豎直向上?？梢妼ΨQ三相繞組通入對稱三相交流電后會產生一隨時間變化的旋轉磁場籠型轉子轉動原理 2三相異步電動機的極數和轉速三相異步電動機的極數和轉速定子繞組中旋轉磁場切割轉子銅條，可看成磁場不動，轉子相對磁場切割，由于轉子繞組是閉合的，所以轉子中有感應電流流過，此時，繞組中的感應電流又受到旋轉磁場的作用，產生電磁轉矩，于是轉子就沿

11、著旋轉磁場的方向旋轉起來。如n=n0時，轉子和磁場間無相對運動，則轉子中無感應電流而不能產生電磁轉矩，則電動機不能轉動；因此nn0是異步電動機工作的必要條件。既為異步名稱的得來。又由于轉子電流是由電磁感應產生，故又稱為感應電動機。 異步電動機的轉速n必定小于旋轉磁場轉速n0（又稱同步轉速同步轉速），旋轉磁場轉速與之差稱為轉差轉差。pfn600 轉差轉差電動機轉速與旋轉磁場轉速之差。 轉差率轉差率轉差與旋轉磁場轉速之比。 %100000nnnnnS0)1 (nSn旋轉磁場的轉速三、三相異步電動機銘牌識讀與維護三相異步電動機銘牌識讀與維護1銘牌識讀銘牌說明銘牌說明型號 Y-112M-4是指國產Y系

12、列異步電動機，機座中心高度112mm,中機座（M表示中機座，L表示長機座，S表示短機座），磁極數為4極。額定功率額定電壓接法額定電流額定轉速絕緣等級防護等級工作制噪聲等級指電動機在額定狀態(tài)下運行能輸出的機械功率。指電動機額定繞組規(guī)定使用的線電壓。是指電動機繞組所采用的是三角形還是星形接法。是指電動機在輸出額定功率時定子繞組所通過的線電流。指電動機在額定負載下轉子的轉速。按絕緣材料允許最高溫度劃分，目前主要有5個等級。S1表示連續(xù)工作制，S2表示短時運行工作制，S3表示斷續(xù)運行工作制。2三相異步電動機的選用原則.根據負載大小選擇電動機的功率。.根據負載轉速選擇電動機的轉速。 3電動機起動前的檢查1.檢查電動機銘牌所標電壓、頻率是否與使用的電源電壓、頻率相等，接法與銘牌所標是否相符。2.新電動機或長期不用的電動機，使用前應用兆歐表檢查各相繞組間及各相繞組對地的絕緣電阻（正常值都應為無窮大）。使用兆歐表檢測圖兆歐表測各相繞組間的絕緣電阻測各相對地的絕緣電阻 電源電壓與額定電壓的偏差不應超過5%，三相電壓不平衡度不應超過1.5%。 用鉗形表測量電動機的電流，對較大的電動機還要經常觀察運行中電