電機基礎(chǔ)知識課程課件

1、中級維修電工考證培訓(xùn)電動機知識內(nèi)容電機種類1直流電機3同步電機5測速發(fā)電機7交磁電機擴大機8伺服電機6異步電機4旋轉(zhuǎn)原理2電機功能 電動機 電機 發(fā)電機 機電 控制電機信號變換與傳輸電機分類直流電機 交流電機 異步電機 同步電機三相電機 單相電機永磁電機 勵磁電機高速電機 低速電機驅(qū)動電機 控制電機工作原理直流電機關(guān)鍵詞:左手定則、電刷、換向器旋轉(zhuǎn)原理三相交流異步電機關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)磁場、異步直流電機 考點1.直流電機的分類 （X）2.直流電機的構(gòu)造 （X）3.直流電機的原理 （Y）4.直流電機的換向 （X）5.直流電機的機械特性 （X）6.直流發(fā)電機的運行特性 （Y）7.直流電機的常見故障及分析

2、 （Y）直流電機工作原理直流電動機的換向一、換向概述 直流電機的某一個元件經(jīng)過電刷，從一條支路換到另一條支路時,元件里的電流方向改變，即換向。直流電動機的換向二、改善換向的方法 除了直線換向外，延遲和超越換向時的合成電動勢不為零，換向元件中產(chǎn)生附加換向電流，附加換向電流足夠大時會在電刷下產(chǎn)生火花。還有機械和化學(xué)方面的因素也能引起換向不良產(chǎn)生火花。 改善換向一般采用以下方法：選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻裝設(shè)換向磁極，位于幾何中性線處裝換向磁極。換向繞組與電樞繞組串聯(lián)，在換向元件處產(chǎn)生換向磁動勢抵消電樞反應(yīng)磁動勢大型直流電機在主磁極極靴內(nèi)安裝補償繞組，補償繞組與電樞繞組串聯(lián)，產(chǎn)生

3、的磁動勢抵消電樞反應(yīng)磁動勢。直流電機的構(gòu)造NSNS極掌極心機座轉(zhuǎn)子直流電動機的磁極和磁路 直流電機由定子(磁極)、轉(zhuǎn)子(電樞)和機座等部分構(gòu)成。直流電機的種類直流電機按照勵磁方式可分為他勵電動機、并勵電動機、串勵電動機和復(fù)勵電動機1. 他勵電動機 勵磁繞組和電樞繞組分別由兩個直流電源供電。UUfIaM+_+_If他勵2. 并勵電動機 勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)，由一個直流電源供電。3. 串勵電動機 勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。4. 復(fù)勵電動機 勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。直流電動機的機械特性一、機械特性的表達(dá)式定義：在電動機的電樞電壓、勵磁電流、電樞回路電阻為恒值條

4、件下，電機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：TemTNT0二、機械特性曲線圖為他勵直流電動機的機械特性曲線電機常見故障一、電刷火花故障 更換全套同型號、規(guī)格、尺寸的新電刷二、發(fā)熱故障 繞組過熱、電刷與換向器間過熱等三、機械故障 振動故障、電樞與定子間的磨擦故障等四、電樞繞組故障 接地（機殼帶電）、短路、斷路、接錯等直流電機的耐壓試驗?zāi)康氖强己藢?dǎo)電部分的對地絕緣強度,以確保電機正常地安全運行.直流電機耐壓試驗一般在工頻耐壓試驗機上進(jìn)行. 作直流電機 耐壓試驗時,加在被試部件上的電壓由零上升至額定試驗電壓值后,應(yīng)維持1分鐘.直流電機 復(fù)習(xí)題1.直流電機勵磁繞組不與電樞連接,勵磁電流由獨立的電源供給,稱為

5、( )電機.2.直流電機主磁極的作用是( ); A.產(chǎn)生換向磁場 B.產(chǎn)生主磁場 C.削弱主磁場 D 削弱電樞磁場3.直流電機中的換向器是由( )而成 A相互絕緣的特殊形狀的梯形硅鋼片組裝 B相互絕緣的特殊形狀的梯形銅片組裝 C特殊形狀的梯形鑄鐵加工 D特殊形狀的梯形整塊鋼板加工 4.直流并勵發(fā)電機空載時,可以認(rèn)為發(fā)電機的電動勢E0與端電壓U的關(guān)系是( ) A E0U B E0U C E0=U D E0U5.直流并勵電動機的機械特性曲線是( ) A雙曲線 B拋物線 C一條直線 D圓弧線6.直流電機出現(xiàn)振動現(xiàn)象,其原因可能是( ) A 電樞平衡沒校好 B 負(fù)載短路 C 電機絕緣老化 D 長期過載

6、交流異步電動機 考點旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生條件 （X）三相定子繞組的分布與連接 （X）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生條件旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生產(chǎn)生條件：（1）、定子繞組在空間上彼此相隔120（2）、三相電源在電角度上相差120YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機 座三相異步電動機的基本工作原理1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)。U2U1W2V1W1V2n定子繞組接線圖三相定子繞組應(yīng)按要求進(jìn)行分布、排列與連接.常用定子繞組接線圖有展開圖和圓形接線圖參考圖.交流電

7、機耐壓試驗交流電機耐壓試驗的目的是考核各相繞組之間及各相繞組對機殼之間的絕緣性能的好壞。交流電機耐壓試驗一般在單相工頻耐壓試驗機上進(jìn)行。例1：對額定電壓為380V、功率為3kW及以上的電動機作耐壓試驗時，試驗電壓應(yīng)取多少？例2:交流電動機作耐壓試驗的試驗時間為多長?例3:繞線式電動機的定子作耐壓試驗時,轉(zhuǎn)子繞組就( ) A 開路 B 短路 C 接地 D 嚴(yán)禁接地三相交流異步電動機 復(fù)習(xí)題1.三相異步電動機定子各相繞組在每個磁極下應(yīng)均勻分布,以達(dá)到( )的目的. A 磁場均勻 B 磁場對稱 C 增強磁場 D 減弱磁場2.一臺三相異步電動,磁極對數(shù)為2,定子槽數(shù)為36,則極距是( )槽. A 18

8、 B 9 C 6 D 33.中、小型單速異步電動機定子繞組概念圖中，每個小方塊上面的箭頭表示的是該段線圈組的（ ） A 繞向 B 嵌線方向 C 電流方向 D 電流大小4.一臺三相異步電動機,定子槽數(shù)為36,磁極數(shù)為4,定子每槽電角度是( ) A 15度 B 60度 C 30度 D 20度5.采用YY/接法的三相變極雙速異步電動機變極調(diào)速時,調(diào)速前后電動機的( )基本不變.A 輸出轉(zhuǎn)距 B 輸出轉(zhuǎn)速 C 輸出功率 D 磁極對數(shù)同步電機 考點同步電機分類 （X）同步電機的構(gòu)造 （Y）同步電機的工作原理 （Y）同步電機的失步現(xiàn)象 （X）同步電機的分類按運行方式，同步電機分發(fā)電機、電動機和調(diào)相機(又稱

9、補償機)。按結(jié)構(gòu)型式，同步電機分旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式。旋轉(zhuǎn)磁極式同步電機按磁極形狀，又分隱極式和凸極式兩種。按原動機類別,同步電機分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機和柴油發(fā)電機等。汽輪發(fā)電機一般作成隱極式，現(xiàn)代汽輪發(fā)電機均為2極，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，水輪發(fā)電機采用凸極式，極數(shù)多，轉(zhuǎn)速低。同步電動機、柴油發(fā)電機和調(diào)相機一般作成凸極式。同步電機的結(jié)構(gòu)分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分.以汽輪發(fā)電機為例:定子鐵心：硅鋼片疊成。機座：鋼板焊接面成，有足夠的強度和鋼度。電樞繞組：三相對稱繞組銅線制成定子(電樞)轉(zhuǎn)子鐵心：采用整塊的含鉻、鎳和鉬的合金鋼鍛成護環(huán)：保護勵磁繞組受離心力時不甩出勵磁繞組：銅線制成滑環(huán)：引勵磁電

10、流經(jīng)電刷、滑環(huán)進(jìn)入勵磁繞組中心環(huán)：支持護環(huán)，阻止勵磁繞組軸向移動轉(zhuǎn)子機械端口轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心電端口ABC同步電機的工作原理一、同步發(fā)電機工作原理參考同步電機結(jié)構(gòu)模型圖 定子上：三相繞組，空間互差1200電角度，匝數(shù)相等 轉(zhuǎn)子上：If,由轉(zhuǎn)子N極出來氣隙定子鐵心氣隙轉(zhuǎn)子S極原動機n逆時針恒速旋轉(zhuǎn)定子上導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生e 同步電機的失步同步電動機的啟動方法，目前幾乎都采用異步啟動法。同步電動機異步啟動時，勵磁繞組絕對不能開路，必須短路.同步電機的失步主要分為失勵失步和帶勵失步兩類.失勵失步是由于勵磁系統(tǒng)的原因，使同步電動機的勵磁繞組失去直流勵磁.帶勵失步是由于負(fù)載突增,電機在運行中短時間嚴(yán)重

11、欠勵磁 .同步電機失步會使電機遭受強烈脈振,嚴(yán)重時會出現(xiàn)斷軸事故.出現(xiàn)失步時,應(yīng)盡快切斷電源.同步電機 復(fù)習(xí)題1.在水輪發(fā)電機中,如果n=100r/min,則電機應(yīng)為( )對極. A 10 B 30 C 50 D 1002.同步電動機轉(zhuǎn)子的勵磁繞組的作用是通電后產(chǎn)生一個( )磁場 A 脈動 B 交變 C 極性不變但大小變化的 D 大小和極性都有不變化的恒定3.同步電動機出現(xiàn)失步現(xiàn)象的原因是( )A 電源電壓過高 B 電源電壓太低 C 電動機軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩太大 D 電動機軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩太小4.異步啟動時,同步電動機的勵磁繞組不能直接短路,否則( )A 引起電流太大,電機發(fā)熱 B 將產(chǎn)生高電勢,影響人

12、身安全 C 將發(fā)生漏電,影響人身安全 D 轉(zhuǎn)速無法上升到接近同步轉(zhuǎn)速,不能正常啟動測速發(fā)電機 考點測速發(fā)電機的用途 （X）測速發(fā)電機的分類 （X）空心杯形轉(zhuǎn)子測速發(fā)電機的構(gòu)造和原理 （Y）永磁式測速發(fā)電機的構(gòu)造和原理 （Y）測速發(fā)電機的用途測速發(fā)電機在自動控制系統(tǒng)中作檢測元件,可以將電動機軸上的機械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出.輸出電壓的大小反映機械轉(zhuǎn)速的高低.輸出電壓的極性反映電動機的旋轉(zhuǎn)方向.測速發(fā)電機分為交流和直流兩大類.交流測速發(fā)電機又有同步和異步兩種.空心杯形轉(zhuǎn)子測速發(fā)電機的構(gòu)造和原理空心杯形轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機. 其轉(zhuǎn)子為空心杯形轉(zhuǎn)子，輸出電壓的頻率與勵磁頻率一致。幅值與轉(zhuǎn)速成正比。它結(jié)構(gòu)

13、簡單、尺寸小，精度高.永磁式直流測速發(fā)電機 由磁鋼勵磁的直流測速發(fā)電機，是一種把機械旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成直流電信號(電壓)的信號元件，工作轉(zhuǎn)速每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)以上.測速發(fā)電機 復(fù)習(xí)題1.交流測速發(fā)電機的杯形轉(zhuǎn)子是用( )材料做成的. A 高電阻 B 低電阻 C 高導(dǎo)磁 D 低導(dǎo)磁2.若被測機械的轉(zhuǎn)向改變,則交流測速發(fā)電機的輸出電壓( ) A 頻率改變 B 大小改變 C 相位改變90 D 相位改變1803.交流測速發(fā)電機的定子上裝有( ) A 一個繞組 B 兩個串聯(lián)的繞組 C 兩個并聯(lián)的繞組 D 兩個在空間相差90電角度的繞組4.若按定子磁極的勵磁方式來分,直流測速發(fā)電機可分為( )兩大類 A 有槽電樞和無

14、槽電樞 B 同步和異步 C 永磁式和電磁式 D 空心杯形轉(zhuǎn)子和同步伺服電動機 考點伺服電動機的作用、分類 （X）伺服電動機的構(gòu)造 （X）伺服電動機的基本原理 （Y）伺服電動機的作用伺服電動機的作用 是將輸入的電壓信號（即控制電壓）轉(zhuǎn)換成軸上的角位移或角速度輸出。在自動控制系統(tǒng)中常作為執(zhí)行元件。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由控制電壓的方向和大小決定的。按使用的電源性質(zhì)，可分為交流和直流兩大類。交流伺服電動機的構(gòu)造和原理由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。 定子鐵心用硅鋼片疊壓而成。定子鐵心表面嵌有兩個在空間位置相差90電角度的繞組。 轉(zhuǎn)子有兩種：籠式轉(zhuǎn)子、空心杯轉(zhuǎn)子。交流伺服電動機實質(zhì)是容量小的交流異步電動機。 直流伺服電動

15、機的構(gòu)造和原理結(jié)構(gòu)與普通直流電動機的結(jié)構(gòu)基本相同。有他勵式和永磁式。直流伺服電動機實質(zhì)是容量較小的普通直流電動機。伺服電動機 復(fù)習(xí)題1。直流伺服電動機的機械特性曲線是（ ） A 雙曲線 B 拋物線 C 圓弧線 D 直線2。交流伺服電動機在沒有控制信號時，定子內(nèi)（ ） A 沒有磁場 B 只有旋轉(zhuǎn)磁場 C 只有永久磁場 D 只有脈動磁場3。在工程上，信號電壓一般多加在直流伺服電動機的（）兩端 定子繞組 電樞繞組 勵磁繞組 啟動繞組4。低慣量直流伺服電動機（ ） A 輸出功率大 B 輸出功率小 C 對控制電壓反應(yīng)快 D 對控制電壓反應(yīng)慢電磁調(diào)速異步電動機 考點電磁調(diào)速異步電動機 （X）電磁轉(zhuǎn)差離合器

16、的工作原理 （Y）電磁調(diào)速異步電動機電磁調(diào)速異步電動機又稱滑差電機，它是一種恒轉(zhuǎn)矩交流無級變速電動機。由于它具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)開滑、起動轉(zhuǎn)矩大、控制功率小、有速度負(fù)反饋、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)時機械特性硬度高等一系列優(yōu)點，因此在印刷機及騎馬訂書機、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動機、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應(yīng)用。 電磁調(diào)速異步電動機是由普通鼠籠式異步電動機、電磁滑差離合器和電氣控制裝置三部分組成。 電磁調(diào)速異步電動機 復(fù)習(xí)題1。把封閉式異步電動機的凸緣端蓋與離合器機座合并成為一個整體的叫（ ）電磁調(diào)速異步電動機。 A 組合式 B 整體式 C 分立式 D 獨立式2。使用電磁調(diào)速異步電動機自動調(diào)速時，為改變控制角，只須改變（ ）即可。 A 主電路的輸入電壓 B 觸發(fā)電路的輸入電壓 C 放大電路的放大倍數(shù) D 觸發(fā)電路的輸出電壓3。電磁轉(zhuǎn)差離合器的主要缺點是（ ） A 過載能力差 B 機械特性曲線較軟 C 機械特性曲線較硬 D 消耗功率較大交磁電機擴大機 考點交磁電機擴大機的應(yīng)用知識 （Y）交磁電機擴大機的工作原理 （Y）交磁電機擴大機交磁電機擴大機是一種用于自動控制系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)式放大元件。交磁電機擴大機定子鐵心上有控制繞組、補償繞組、換向繞組、交流助磁繞組、交流去磁繞組等。交磁電機擴大機的外特性分為