電機(jī)與電氣控制技術(shù)全套課件

1、第1章 變壓器內(nèi)容提要 本章首先介紹變壓器的基本工作原理和變壓器的分類，然后分析了變壓器空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電壓、電流關(guān)系以及單相變壓器的結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)介紹和研究三相電力變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行特性及具體應(yīng)用。此外，還對(duì)一些其他用途變壓器的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理及應(yīng)用做了簡(jiǎn)要的介紹。 第一節(jié) 變壓器的工作原理及分類1 變壓器是一種常用的電氣設(shè)備，通過電磁感應(yīng)作用將一定數(shù)值的交流電壓、轉(zhuǎn)換成同頻率的另一數(shù)值的交流電壓。主要用在電力系統(tǒng)中，在其他許多領(lǐng)域中也被廣泛使用。 變壓器通常按用途來進(jìn)行分類，可分電力變壓器、特種變壓器、儀用互感器、控制變壓器及其他用途變壓器等。 第一節(jié) 變壓器的工作原

2、理及分類2 圖1-1是單相變壓器變壓器的工作原理圖。該單相變壓器由一個(gè)閉合的鐵心和套在其上的兩個(gè)繞組構(gòu)成。這兩個(gè)繞組彼此絕緣，同心套在一個(gè)鐵心柱上，但是為了分析問題的方便，我們將這兩個(gè)繞組畫在鐵心柱兩側(cè)上，其中，與電源連接的繞組稱為一次繞組，也稱原繞組，與負(fù)載連接的繞組稱為二次繞組，也稱副繞組。我們?cè)诒硎疽淮卫@組電磁量的符號(hào)右下角加標(biāo)號(hào)“1”，在表示二次繞組電磁量的符號(hào)右下角加標(biāo)號(hào)“2”，以便于區(qū)別。例如U1、E1、I1 分別表示一次繞組的電壓、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流；U2、E2、I2 分別表示二次繞組的電壓、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流。 圖1-1 變壓器工作原理示意圖 第二節(jié)單相變壓器的運(yùn)行原理1一、變壓器

3、的空載運(yùn)行 將一次繞組的兩個(gè)出線端與單相交流電源連接，繞組中便流過交流電流，該電流在鐵心中生成與電源頻率相同的交變磁通最大值m ，此交變磁通同時(shí)交鏈一次、二次繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，一次、二次繞組中將分別感應(yīng)出交變電動(dòng)勢(shì)E1和E2 E1=4.44fN1m (1-1) E2=4.44fN2m (1-2) 式中N1及N2為一、二次繞組匝數(shù)，f為交流電頻率。第二節(jié)單相變壓器的運(yùn)行原理 2 如果單相變壓器二次繞組的兩個(gè)出線端不與負(fù)載連接稱為變壓器的空載運(yùn)行。如果忽略變壓器一次繞組的阻抗，則U1 = E1。在空載時(shí)，由于二次繞組開路，故U2 = E2 ，因此有U1 = E1=4.44fN1m (1-3)

4、U2 =E2=4.44fN2m (1-4)由此可得 (1-7)式中K稱為變壓器的變比。第二節(jié)單相變壓器的運(yùn)行原理 3 二、變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器一次繞組接額定電壓，二次繞組接負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)稱負(fù)載運(yùn)行，如圖1-6所示。二次繞組中有電流I2，一次繞組中電流變?yōu)镮1，可近似認(rèn)為變壓器輸入功率與輸出功率相等，即 U1 I1 = U 2I2 則 (1-9)可見變壓器一次繞組及二次繞組中的電流與一次、二次繞組的匝數(shù)成反比，即變壓器也有變換電流的作用。 第三節(jié)單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)1一、鐵心鐵心構(gòu)成變壓器變壓器磁路系統(tǒng)及作為變壓器支架。目前鐵心用0.30mm厚冷軋硅鋼片制作。按鐵心結(jié)構(gòu)不同可分心式變壓器、殼式

5、變壓器和C型變壓器。如圖1-9所示。第三節(jié)單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)2 心式或殼式變壓器用疊片式鐵心，通常有心式囗形、心式斜囗形、殼式E形、殼式F形，如圖1-10所示。C型變壓器用裁成一定寬度的冷軋硅鋼帶卷制而成。第三節(jié)單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)2二、繞組變壓器線圈通稱繞組，是變壓器的電路部分，小變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞成。接高壓電網(wǎng)的稱高壓繞組，接低壓部分的稱低壓繞組。小變壓器的繞組一般采用將高壓繞組和低壓繞組同心套裝在鐵心柱上的同心式繞組。如圖1-11所示。 第四節(jié) 三相電力變壓器三相電力變壓器是用來改變?nèi)嘟涣麟妷旱淖儔浩鳎禽旊姾团潆娤到y(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，也是整個(gè)電力系統(tǒng)中容量最大、最重

6、要的電氣設(shè)備。一、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)三相油浸式電力變壓器主要由鐵心、繞組、油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置等部件組成。三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)1）.鐵心鐵心是三相電力變壓器的磁路部分，它由0.230.30mm厚冷軋硅鋼片疊壓或卷制而成。為了充分利用繞組內(nèi)圓的空間，鐵心柱截面通常采用階梯形，如圖1-15所示。鐵心的結(jié)構(gòu)有疊片式鐵心、卷制式鐵心和非晶合金鐵心。后兩種代表了當(dāng)前的最新技術(shù)，節(jié)能效果明顯，大有發(fā)展前途。三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)2）繞組繞組是變壓器的電路部分。繞組由包有絕緣材料的扁導(dǎo)線或圓導(dǎo)線繞成，繞組作為電流的通路，產(chǎn)生磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。繞組的結(jié)構(gòu)形式主要是同心式繞組。按繞

7、制方法的不同可分圓筒式、分段式、螺旋式、連續(xù)式。三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)3）油箱和冷卻裝置變壓器的器身放置在灌有高絕緣強(qiáng)度、高燃點(diǎn)變壓器油的油箱內(nèi)。變壓器油的作用是絕緣和散熱。舊型號(hào)變壓器采用在油箱外加焊扁形散熱管，新型號(hào)變壓器釆用片式散熱片為多。三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)4）. 保護(hù)裝置（1）氣體繼電器（也稱為瓦斯繼電器）（2）防爆管(安全氣道) 三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)5）.絕緣套管 絕緣套管裝置在變壓器油箱蓋上面，以確保變壓器的引出線與油箱絕緣。. 分接開關(guān)分接開關(guān)裝置在變壓器油箱蓋上面，通過調(diào)節(jié)分接開關(guān)來改變一次繞組的匝數(shù)，從而使二次繞組的輸出電壓可以調(diào)節(jié)，以避免二次繞

8、組的輸出電壓因負(fù)載變化而過分偏離額定值。. 變壓器的銘牌變壓器的油箱表面都鑲嵌有銘牌，銘牌上標(biāo)明了變壓器的型號(hào)、額定數(shù)據(jù)及其他一些數(shù)據(jù)。三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（續(xù)6） 1) 變壓器的型號(hào)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的型號(hào)由漢語拼音字母和幾位數(shù)字組成，表明變壓器的系列和規(guī)格。例如型號(hào)為S9-500/10的變壓器，表示是1臺(tái)第9次統(tǒng)一設(shè)計(jì)的三相電力變壓器，額定容量為500kVA，高壓邊額定電壓為10kV的電力變壓器。（1）額定容量SN（2）額定電壓 U1N（3）額定電流I1N和I2N （4）阻抗電壓（5）三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 二、三相電力變壓器的損耗與效率 1變壓器的損耗可分為鐵損耗和銅損耗兩種

9、。1.鐵損耗PFe鐵損耗是指變壓器鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。它決定于通過鐵心中的磁通，當(dāng)一次繞組上所加的電壓基本不變時(shí)，則鐵心中的磁通基本不變，故鐵損耗也基本不變，也稱鐵損耗為不變損耗。2.銅損耗PCu銅損耗是指電流在變壓器一次、二次繞組直流電阻上產(chǎn)生的損耗。銅損耗的大小與負(fù)載電流的平方成正比，即隨負(fù)載電流的變化而變化，故稱銅損耗為可變損耗。 二、三相電力變壓器的損耗與效率 23.效率變壓器的效率是輸出功率P2與輸入功率P1之比，即 （1-15）由于變壓器沒有旋轉(zhuǎn)部件，它的效率一般都很高，P1和P2的數(shù)值通常很接近，中、小型電力變壓器效率在95%以上，大型電力變壓器效率在99%以上。二、三相

10、電力變壓器的損耗與效率 3變壓器在不同的負(fù)載電流I2時(shí)，輸出的功率P2及銅損耗都在變化，因此變壓器的效率也是隨負(fù)載電流變化而變化的，其變化曲線稱為變壓器的效率特性，如圖1-21所示。從效率特性看出，負(fù)載較小時(shí)，效率隨負(fù)載的增加而增加；負(fù)載較大時(shí)，效率隨負(fù)載的的增加而減小。表明效率有一個(gè)最大值。在負(fù)載較小時(shí)，輸出功率小，鐵損耗占的比例大，故效率低；隨著輸出功率的增大效率提高；但當(dāng)負(fù)載過大時(shí)，銅損耗是隨電流的平方增大的，銅損耗占的比例增加更快，效率反而下降。目前國(guó)產(chǎn)三相電力變壓器當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的 30%40% 時(shí)效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。三、三相電力變壓器的外特性及電壓變化率 1變壓器的運(yùn)行特性主要

11、有外特性和效率特性，運(yùn)行特性反映了變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)的性能。一、外特性與電壓變化率變壓器的外特性是用來描述輸出電壓U2隨負(fù)載電流I2的變化而變化的情況。習(xí)慣上用外特性曲線表示，如圖1-26。三、三相電力變壓器的外特性及電壓變化率 2從圖中看出，變壓器帶電容性負(fù)載運(yùn)行時(shí)，U2可能隨I2的增大而增大（容性負(fù)載減小了無功電流分量）；帶電阻性和電感性負(fù)載運(yùn)行時(shí)，U2隨I2的增大而減小。U2隨I2變化而變化的程度大小可以用電壓變化率來表示。電壓變化率的定義：一次側(cè)加額定電壓且負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，二次側(cè)開路電壓U20與二次側(cè)負(fù)載上的電壓U2之差，相對(duì)于二次側(cè)額定電壓U2N的百分值。有 （1-16） 電壓變

12、化率反映了供電質(zhì)量的穩(wěn)定性，希望電壓變化率越小越好。常用三相電力變壓器的電壓變化率約為3 % 5 % 。 第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 1一、小功率電源變壓器小功率電源變壓器是專門給某些小功率負(fù)載供電用的變壓器，可按工作頻率來分類，也可按鐵心結(jié)構(gòu)來分類。1.按工作頻率分 (1)工頻電源變壓器 工作在5060Hz頻率下的電源變壓器。 (2)中頻電源變壓器 工作在4001000Hz頻率下的電源變壓器。 (3)高頻電源變壓器 工作在1020kHz頻率下的電源變壓器。2. 按鐵心結(jié)構(gòu)分(1)E形及囗形變壓器 (2)C形變壓器 (3)R形變壓器(4)O形變壓器第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 2二、自耦變壓器 1.結(jié)構(gòu)

13、特點(diǎn)及用途自耦變壓器實(shí)際是一臺(tái)單繞組變壓器，二次繞組是一次繞組的一部分，其結(jié)構(gòu)、原理圖如圖1-29所示。自耦變壓器的一次和二次繞組之間，不僅有磁路的耦合關(guān)系，而且還有直接的電路聯(lián)系。自耦變壓器主要在實(shí)驗(yàn)室中用做調(diào)壓設(shè)備，在交流電動(dòng) 機(jī)起動(dòng)時(shí)用做降壓設(shè)備。第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 32.電壓、電流關(guān)系自耦變壓器也是利電磁原理工作的，當(dāng)一次繞組加交流電壓U1，二次繞組接負(fù)載后，其中的電壓、電流也可用下式表示 (1-17)式中K為變比電流I1及I2在相位上反相，故流經(jīng)公共繞組的電流I大小為 I= I2_一I1可見流經(jīng)公共繞組的電流很小。自耦變壓器不僅可以降壓，也可以升壓。 第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 4

14、3單相自耦調(diào)壓器 如果把自耦變壓器的抽頭做成滑動(dòng)觸點(diǎn)，就可構(gòu)成輸出電壓可調(diào)的單相自耦調(diào)壓器，如圖1-30所示。 第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 5三、儀用互感器儀用互感器是在測(cè)量高電壓、大電流時(shí)使用的一種特殊變壓器，儀用互感器有電流互感器和電壓互感器兩種形式。儀用互感器用于電力系統(tǒng)中，作為測(cè)量、控制、指示、繼電保護(hù)等電路的信號(hào)源。使用儀用互感器，可以使儀表、繼電器等與高電壓、大電流的被測(cè)電路絕緣，可以使儀表、繼電器等的規(guī)格比直接測(cè)量高電壓、大電流電路時(shí)所用的儀表、繼電器規(guī)格小得多；可以使儀表、繼電器的規(guī)格統(tǒng)一，以便于制造且可減小備用容量。使用儀用互感器的另一目的是保證測(cè)量人員的人身安全。第五節(jié) 常用變

15、壓器簡(jiǎn)介 1. 電流互感器使用電流互感器時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)。（1）二次繞組不許開路。（2）二次繞組及鐵心必須牢固接地，以防止繞組絕緣損傷時(shí)被測(cè)電路的高電壓串入二次側(cè)而危及人體。2. 電壓互感器使用電壓互感器時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)。（1）二次繞組不許短路，以防止過大的短路電流損壞電壓互感器。（2）二次繞組及鐵心必須牢固接地，以保證安全。（3）二次負(fù)載的阻抗值不能過小。在被測(cè)電壓一定時(shí)，二次電壓也一定，如果二次負(fù)載的阻抗值過小，則負(fù)載上的電流過大，二次負(fù)載的容量過大，使電壓互感器的測(cè)量精度下降。 第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 四、交流電弧焊機(jī) 交流電弧焊機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用很廣泛，其主要部件就是電焊變壓器

16、。電焊變壓器實(shí)際上是一臺(tái)特殊的變壓器，為了滿足電焊工藝的要求，電焊變壓器應(yīng)該具有以下特點(diǎn)： （1）具有60V75V的空載起弧電壓； （2）具有陡降的外特性； （3）工作電流穩(wěn)定且可調(diào)； （4）短路電流被限制在兩倍額定電流以內(nèi)。 要具備以上特點(diǎn)，電焊變壓器必須比普通變壓器具有更大的電抗值，而且其電抗值可以調(diào)節(jié)。電焊變壓器的一次、二次繞組通常分繞在不同的兩個(gè)鐵心柱上，以便獲得較大的電抗值。通常采用磁分路法和串聯(lián)可變電抗法來調(diào)節(jié)電抗值。第五節(jié) 常用變壓器簡(jiǎn)介 12 目前使用較多的是鐵心可以調(diào)節(jié)的磁分路動(dòng)鐵心式弧焊機(jī)，其外形及電路圖如圖1-36所示。它的焊接電流調(diào)節(jié)是靠改變二次繞組的接法及活動(dòng)鐵心的位

17、置來實(shí)現(xiàn)。 第一章 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 一、基本要求 1.掌握單相變壓器的基本工作原理及分類。 2.掌握單相變壓器的基本構(gòu)成、空載及負(fù)載運(yùn)行情況。 3.了解三相電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)，各組成部分的作用及主要應(yīng)用。 4.了解三相電力變壓器的外特性、損耗及效率，了解國(guó)產(chǎn)三相低損耗節(jié)能電力變壓器。 5.了解常用變壓器的基本工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用。二、思考題與習(xí)題選解 1-1 1-3 1-4 1-5 1-7 1-8 C 1-9 C 1-10 1-11 1-13 50盞、5.26A、55.56A 1-15 12V 1-23 1-24 231V 1-26 1.5kW 1-27 1-28 1-30 1-33 C 1-

18、35 240匝、 9.09A、10A、0.91A、30.91A 1-36 1-37 D 1-38 1-39 1-40 A 1-41 A 1-42 B 1-43 C 1-44 B 1-45 C 1-46 C第二章 三相異步電動(dòng)機(jī) 內(nèi)容提要本章先講述三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、主要系列，然后對(duì)三相定子繞組作了簡(jiǎn)介，并對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)、功率及轉(zhuǎn)矩平衡、機(jī)械特性、運(yùn)行性能等進(jìn)行討論，最后重點(diǎn)介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)的原理及方法與應(yīng)用。 第一節(jié) 簡(jiǎn)介三相異步電動(dòng)機(jī)與其他電機(jī)相比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)；還具有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性

19、，能滿足各行各業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。異步電動(dòng)機(jī)還便于派生成各種專用特殊要求的形式，以適應(yīng)不同生產(chǎn)條件的需要。三相異步電動(dòng)機(jī)是目前使用最廣泛的電動(dòng)機(jī)。第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之所以會(huì)旋轉(zhuǎn)、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，是因?yàn)檗D(zhuǎn)子氣隙內(nèi)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。下面來討論旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生。如圖2-3所示，在定子鐵心上均勻分布三相定子繞組U1U2、V1V2、W1W2，在空間彼此相隔120電角度，接成Y形。三相繞組的首端U1、V1、W1接在三相對(duì)稱電源上，有三相對(duì)稱電流通過三相繞組。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（續(xù)1）設(shè)電源的相序?yàn)閁, V, W。三相交流電波形如圖2-4波形圖所示。三相交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)也

20、表示在圖2-4中。旋轉(zhuǎn)原理 1二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理圖2-7為三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖。三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其轉(zhuǎn)速 。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感線被轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過。設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，且某時(shí)刻上為北極N下為南極S，如圖2-7所示。根據(jù)右手定則，在上半部轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)和電流方向由里向外，用表示；在下半部則由外向里，用表示。旋轉(zhuǎn)原理 轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s，即 （2-2）轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，對(duì)分析和計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)

21、的運(yùn)行狀態(tài)及其機(jī)械特性有著重要的意義。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速n同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n=0, ；當(dāng)時(shí)， ，可知異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在0和1之間，即0s1。一般情況下，額定運(yùn)行時(shí)s=1%6%。第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)按外殼防護(hù)方式的不同常用的有防護(hù)型、封閉型兩大類。三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、吊環(huán)等其他附件，如圖2-11所示。一、定子部分 1 定子指電動(dòng)機(jī)中靜止不動(dòng)的部用，其作用是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)

22、磁場(chǎng)。定子外殼定子鐵心三相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由0.3mm0.35mm厚表面有絕緣層的薄硅鋼片疊壓而成定子繞組定子繞組是三相異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，電動(dòng)機(jī)有三相繞組，通入三相對(duì)稱電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)機(jī)座端蓋二、轉(zhuǎn)子部分 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組(1) 籠形繞組(2)繞線轉(zhuǎn)子繞組 三、電動(dòng)機(jī)銘牌電動(dòng)機(jī)銘牌標(biāo)出電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)，供正確使用電動(dòng)機(jī)用。1.額定功率 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率。2.額定電流 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，定子電路的輸入線電流。3.額定電壓 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，定子電路所加的線電壓。4.額定轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。5

23、.接法 電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的連接方法，分星形接法和三角形接法兩種。6.絕緣等級(jí) 電動(dòng)機(jī)所用絕緣材料的等級(jí) 。第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組簡(jiǎn)介三相定子繞組是三相異步電動(dòng)機(jī)最主要的組成部分。它由許多嵌放在三相定子鐵心槽中的線圈按一定規(guī)律分布、排列、連接而成。三相定子繞組組成的基本原則有：1.三相繞組的形狀、尺寸、匝數(shù)及在定子鐵心槽中的排放規(guī)律應(yīng)一致。2.繞組線圈的兩個(gè)邊應(yīng)放在相隔約一個(gè)磁極占有的槽數(shù)的不同定子槽內(nèi)。3.三相繞組在定子鐵心槽內(nèi)的分布應(yīng)彼此相差120電角度。第五節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩一、功率和效率三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的功率損耗有：1. 電流在定子繞組上的銅損耗 Pc

24、u1 及轉(zhuǎn)子上的銅損耗 Pcu2。2. 交變磁通在定子鐵心中產(chǎn)生的鐵損耗 PFe 3.機(jī)械損耗Pt從而可得三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的功率關(guān)系如下。P2=P1- Pcu1 - Pcu2 -PFe-Pt 電源輸入電功率除去定子銅損耗和鐵損耗，轉(zhuǎn)子銅損和機(jī)械損耗后，即為電動(dòng)機(jī)輸出功率。電動(dòng)機(jī)的效率等于輸出功率P2與輸入功率P1之比，即=P2 / P1 二、功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系 因?yàn)樾D(zhuǎn)體機(jī)械功率P2等于旋轉(zhuǎn)體T2 轉(zhuǎn)矩和它的機(jī)械角連度乘積，即P2= T 2 故 可見輸出功率相同的異步電動(dòng)機(jī)如極數(shù)多，則轉(zhuǎn)速就低，輸出轉(zhuǎn)矩就大；極數(shù)少，則轉(zhuǎn)速就高，輸出轉(zhuǎn)矩就?。辉谶x用異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須清楚這個(gè)概念。三、異步電動(dòng)機(jī)

25、的機(jī)械特性通過數(shù)學(xué)分析，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可用下式表示 當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)上的電壓U1不變時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T僅與異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s (亦即轉(zhuǎn)速n)有關(guān)。三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩(續(xù)1)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩(續(xù)2)1.轉(zhuǎn)矩特性曲線把轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s間的關(guān)系用曲線來描述，如圖2-22，稱異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線。2.機(jī)械特性曲線實(shí)用中通常釆用異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系，稱異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線，如圖2-23。 四、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 1.起動(dòng)狀態(tài) 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst大于電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載阻力矩；電動(dòng)機(jī)就能起動(dòng)。 2.異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n為 0 nn

26、1 3.異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速狀態(tài) 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩TN時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速nN 。 4.臨界轉(zhuǎn)速狀態(tài) 產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩Tm時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速。 5.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst與額定轉(zhuǎn)矩TN之比 6.過載能力 最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩TN之比 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩(續(xù)3) 第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 一、起動(dòng)概述 起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源，轉(zhuǎn)速?gòu)牧慵铀俚秸＿\(yùn)轉(zhuǎn)的過程。 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，這是我們不希望的。 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)有直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩類。 二、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng) 直接起動(dòng)是指將電動(dòng)機(jī)三相定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上來起

27、動(dòng)電動(dòng)機(jī)，又稱全壓起動(dòng)。 直接起動(dòng)所需起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，但起動(dòng)電流較大，一般11kw以下三相籠型異步電動(dòng)機(jī)可以采用直接起動(dòng)。 第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 三、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)是指起動(dòng)時(shí)降低加在定子繞組上的電壓，起動(dòng)結(jié)朿后加額定電壓運(yùn)行的起動(dòng)方式。常用的降壓起動(dòng)方法有：軟起動(dòng)器起動(dòng)、降壓起動(dòng)、串電阻降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)。第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 軟起動(dòng)器起動(dòng)降壓起動(dòng)第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 串電阻降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 4. 自耦變壓器降壓起動(dòng) 用自耦變壓器來降低起動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上的電壓，起動(dòng)結(jié)朿后全壓運(yùn)行，如圖2-31。

28、 此法的優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，不受電動(dòng)機(jī)三相定子繞組接法的限制，缺點(diǎn)是所需起動(dòng)設(shè)備體積大、投資較大，目前已很少用。 圖2-31第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 四、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)在繞線轉(zhuǎn)子三相繞組中串可變電阻起動(dòng)或在繞線轉(zhuǎn)子三相繞組中串頻敏變阻器起動(dòng)。串可變電阻起動(dòng)的方法目前在橋式起重機(jī)中仍被廣泛使用。第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 所謂調(diào)速就是用人為的辦法來改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n為n=n1(1- s)=60 f1 (1- s) / p異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有以下三種方法：1.改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)p變極調(diào)速。2.改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s。3.改變供電電網(wǎng)的頻率f1變頻調(diào)

29、速。一、變極調(diào)速多速三相異步電動(dòng)機(jī)改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子繞組的連接方法，就能達(dá)到改變磁極對(duì)數(shù)的目的，如圖2-37。第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 2 第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 3二、改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s調(diào)速 ：改變轉(zhuǎn)差率s的調(diào)速可分兩類1.對(duì)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)用改變轉(zhuǎn)子電路的電阻調(diào)速調(diào)速原理如圖2-40所示。此法主要用于運(yùn)輸、起重機(jī)械中的繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)上。2.對(duì)籠型三相異步電動(dòng)機(jī)用改變定子繞組上的電壓調(diào)速調(diào)速原理如圖2-41所示。主要用于帶動(dòng)通風(fēng)機(jī)負(fù)載的三相異步電動(dòng)機(jī)上。第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 三、變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，因此只要連續(xù)改變電源頻率 ，就可以

30、連續(xù)改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。常用的變頻調(diào)速有兩種控制方式，即恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。 1.恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速需保持U1/ f1為常數(shù)，這是目前使用最廣的變頻調(diào)速控制方式。2.恒功率變頻調(diào)速需保持U12/ f1為常數(shù)，交通運(yùn)輸中的牽引電動(dòng)機(jī)常用這種控制方式。變頻電源目前都釆用通用變頻器來獲得。第八節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 1所謂異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)的軸上加上一個(gè)與其旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)減速或停轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)是靠摩擦方法產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，常用的是電磁抱閘制動(dòng)。電氣制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)是利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反來實(shí)現(xiàn)的。有反接制

31、動(dòng)、能耗制動(dòng)和再生制動(dòng)。第八節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 電氣制動(dòng)反接制動(dòng)能耗制動(dòng)再生制動(dòng)第二章 學(xué)習(xí)指導(dǎo)一、基本要求 1.了解旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條件、旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速。 2.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。 3.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，各部分的作用及銘牌，會(huì)拆裝三相異步電動(dòng)機(jī)。 4.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)輸入功率、輸出功率、損耗及效率的概念。 5.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，有選用三相異步電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)。 6.了解三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，理解三相異步電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行性能。 7.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特點(diǎn)及各種起動(dòng)方法。 8.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。重點(diǎn)理解變頻調(diào)速。 9.了解三相異步

32、電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)原理及方法。二、思考題與習(xí)題選解 2-3 2-4 2-9 2-10 2-11 0.023 2-12 2922r/min 2-14 2-17 2-20 2-21 2-22 2-23 B 2-24 2-25 2-27 2-28 0.853、 12. 57kW 2-32 2-33 2-34 B、 C、B、 A 2-36 可以正常起動(dòng)、可以正常起動(dòng) 2-37 2-38 2-39 A 2-40 2-41 D 2-46 A 第四章小結(jié)為求作異步電動(dòng)機(jī)的等效電路，除對(duì)轉(zhuǎn)子繞組各量進(jìn)行折算外，還須對(duì)轉(zhuǎn)子頻率進(jìn)行折算。頻率折算的實(shí)質(zhì)就是用轉(zhuǎn)子靜止的異步電動(dòng)機(jī)去代替轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)。等效電路中，

33、是模擬總機(jī)械功率的等值電阻。異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和功率反映了能量傳遞過程中的功率分配。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載變化時(shí)，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、定子電流、定子功率因數(shù)和效率將隨輸出功率而變化，其關(guān)系曲線稱為異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，這些特性可衡量電動(dòng)機(jī)性能的優(yōu)劣。第三章 單相異步電動(dòng)機(jī) 內(nèi)容提要 單相異步電動(dòng)機(jī)是利用單相交流電源供電的一種小容量交流電動(dòng)機(jī)，功率約在8W750W之間。單相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,維修方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于如冰箱、空調(diào)、電扇、洗衣機(jī)等家用電器及醫(yī)療器械中。但與同容量的三相異步電動(dòng)機(jī)相比，單相異步電動(dòng)機(jī)的體積較大、運(yùn)行性能較差、效率較低。單相異步電動(dòng)機(jī)有多種類型，目前應(yīng)用最多的是電容

34、分相的單相異步電動(dòng)機(jī)，這實(shí)際上是一種兩相運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 一、單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 單相異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上與三相籠形異步電動(dòng)機(jī)類似，也由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 第一節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理3 二、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 1.單相繞組的磁場(chǎng)理論分析及實(shí)踐都說明在單相繞組中通入單相交流電產(chǎn)生的是脈動(dòng)磁場(chǎng)並不旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子不會(huì)旋轉(zhuǎn)。2.兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 如在單相異步電動(dòng)機(jī)的定子上放置在空間互差90的兩相定子繞組U1U2和Z1Z2，向這兩相繞組通入在時(shí)間上相差約90的兩相交流電第二節(jié) 電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)1 一、工作原理 電容

35、分相單相異步電動(dòng)機(jī)其原理線路如圖。 第二節(jié)電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)2 二、分類電容運(yùn)行單相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，獲得廣泛使用。吊扇、臺(tái)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、通風(fēng)機(jī)中都采用電容起動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)即將結(jié)束時(shí)，將起動(dòng)繞組和電容從電路中切除。雙電容單相異步電動(dòng)機(jī)有兩組電容器，一組C1，僅在起動(dòng)時(shí)使用。第三節(jié)電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī) 如將圖3-7中的電容C換成電阻R構(gòu)成電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)，如圖3-12所示。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)快結(jié)朿時(shí)，將起動(dòng)繞組和電阻從電路中切除。單相罩極電動(dòng)機(jī)是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的單相異步電動(dòng)機(jī)，如圖3-13所示，它也由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子繞組為單相繞組，它靠在定子鐵心極面上開

36、槽，在槽內(nèi)放置短路銅環(huán)的結(jié)構(gòu)來形成移動(dòng)磁場(chǎng)，從而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的原理工作的。單相罩極電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是從磁極的未罩部分向被罩部分運(yùn)動(dòng)。單相罩極電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、維護(hù)方便，用在小功率電氣設(shè)備中。第四節(jié) 單相罩極電動(dòng)機(jī)第五節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速 1一、單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有變頻調(diào)速、晶閘管調(diào)速、串電抗器調(diào)速和抽頭法調(diào)速等。變頻調(diào)速設(shè)備復(fù)雜、成本高、很少采用。下面簡(jiǎn)單介紹目前較多采用的串電抗器調(diào)速、自耦變壓器調(diào)速、串電容調(diào)速、抽頭法調(diào)速和晶閘管調(diào)速。第五節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速 2.串電抗器調(diào)速.串電容器調(diào)速.繞組抽頭法調(diào)速.晶閘管調(diào)速第三章 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 一、

37、基本要求 1.了解單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。 2.熟悉常用單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，了解各主要部件作用。 3.會(huì)拆裝、檢修單相異步電動(dòng)機(jī)。 4.掌握常用單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。 二、思考題與習(xí)題選解 3-2 C 3-3 3-4 B 3-5 3-6 3-8 D 3-9 A 3-10 3-11 B 3-12 3-17 C第四章特殊電機(jī) 內(nèi)容提要特殊電機(jī)是在普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的特殊功能的電機(jī)。它輸入的電能可以是交流電能，也可以是直流電能或脈沖信號(hào)，它的輸出既有作驅(qū)動(dòng)功能用，也有作控制功能用或其他功能用。 驅(qū)動(dòng)用特殊電機(jī)主要作驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝備之用，如直流電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和微

38、型同步電動(dòng)機(jī)等?？刂朴锰厥怆姍C(jī)主要是在自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算裝置中作檢測(cè)、放大、執(zhí)行和校正元件使用，如測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機(jī)等。本章主要介紹直流電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)和微型同步電動(dòng)機(jī)。第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)是指輸入直流電能輸出機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。直流電動(dòng)機(jī)由于具有調(diào)速性能好、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)曾被廣泛使用過，但它的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、使用維護(hù)較麻煩，已基本上被交流電動(dòng)機(jī)取代。一、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)是依據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而旋轉(zhuǎn)的原理制造的。通常磁場(chǎng)固定不動(dòng)，而導(dǎo)體做成可在磁場(chǎng)中繞中心軸OO，旋轉(zhuǎn)，如圖4-1中線圈abcd。為了使線圈abcd在不同的磁

39、場(chǎng)位置下按同一方向旋轉(zhuǎn)，采用了電刷和換向器結(jié)構(gòu)。但也正是這個(gè)電刷和換向器結(jié)構(gòu)，使直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，成了它的致命所在。直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 續(xù)二、直流 電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)圖4-5是直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，它主要由定子和轉(zhuǎn)子(電樞)兩部分組成。二、直流 電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 2 1. 定子電動(dòng)機(jī)中靜止不動(dòng)的部分，包括機(jī)座、前后端蓋、主磁極、換向極和電刷裝置等。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子又稱電樞，是電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分。轉(zhuǎn)子的作用是通過電樞電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)。二、直流 電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 3 3. 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式勵(lì)磁方式是指直流電動(dòng)機(jī)主磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法。一類是由永久磁鐵產(chǎn)生，稱永磁直流電動(dòng)機(jī)；另一類是由主極繞

40、組通直流電產(chǎn)生，根據(jù)主極繞組與電樞繞組接法的不同分他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。三、直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用1直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)到正常運(yùn)行的過程稱為起動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的主要問題是起動(dòng)電流比較大。直流電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法有全壓起動(dòng)和降壓起動(dòng)。與三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，降壓起動(dòng)即是在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)上的電壓，隨著轉(zhuǎn)速升高，逐步增加電壓到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前采用的方法主要是由晶閘管構(gòu)成的可控整流電路作為直流電動(dòng)機(jī)的可調(diào)直流電源。2.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有以下三種方法：即改變電源電壓調(diào)速；減小主磁通調(diào)速；在電樞回路串電阻調(diào)速。串電阻調(diào)速方法目前已基本不用。3.直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用（1）

41、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速較方便，曾在大型機(jī)床、冶金機(jī)械中使用，目前已少用。（2）串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的牽引性能較好，曾在起重設(shè)備、電傳動(dòng)機(jī)車及車輛中使用，目前已少用。（3）直流電動(dòng)機(jī)使用時(shí)應(yīng)注意：串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)絕不允許空載起動(dòng)；并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組在運(yùn)行時(shí)決不允許開路。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 一、概述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或直線位移的控制電機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件。給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)，它就轉(zhuǎn)過一定的角度或移動(dòng)一定的距離。由于其輸出的角位移或直線位移可以不是連續(xù)的，因此稱為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度高、慣性小，不會(huì)因電壓波動(dòng)、負(fù)載變化、溫度變化等原因而改變輸出量與輸入量之間的

42、固定關(guān)系，其控制性能很好。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)廣泛用于數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等控制系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類很多，按運(yùn)動(dòng)方式可分旋轉(zhuǎn)型和直線型。旋轉(zhuǎn)型又可分反應(yīng)式、永磁式和永磁感應(yīng)式等。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有繞組，依靠變化的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有磁極，依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。二、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 1反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的。1.三相單三拍控制 2.三相六拍控制第三節(jié)伺服電動(dòng)機(jī) 一、概述伺服電動(dòng)機(jī)的作用是將輸入的電壓信號(hào)（即控制電壓）轉(zhuǎn)換成軸上的角位移或角速度輸出，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中常作為執(zhí)行元件，所以伺服電動(dòng)機(jī)又稱

43、為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，其最大特點(diǎn)是：有控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)子立即旋轉(zhuǎn)，無控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)子立即停轉(zhuǎn)。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。伺服電動(dòng)機(jī)分為交流和直流兩大類。自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的基本要求有：1.較寬的調(diào)速范圍2.線性的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性3.快速響應(yīng)性4.無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 即控制電壓消失，伺服電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)主要用于復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、機(jī)械手、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等上。二 、交流伺服電動(dòng)機(jī) 1交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩相伺服電動(dòng)機(jī)，外形及工作原理如圖所示。二、交流伺服電動(dòng)機(jī) 為了使兩相伺服電動(dòng)機(jī)對(duì)控制電壓的變化能快速響應(yīng)，要求它有盡量小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和盡量大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并能在控制電壓消失后，電動(dòng)機(jī)立即停

44、轉(zhuǎn)。兩相伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常有兩種形式，一種是籠式轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子細(xì)而長(zhǎng)，而且繞組由高電阻率的材料制成。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的另一種是空心杯轉(zhuǎn)子，它由非磁性材料制成杯形，可看成是導(dǎo)條數(shù)很多的籠式轉(zhuǎn)子，其杯壁很薄，因而其電阻值較大。轉(zhuǎn)子在內(nèi)外定子之間的氣隙中旋轉(zhuǎn)，因空氣隙較大而需要較大的勵(lì)磁電流?？招谋无D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，響應(yīng)迅速。二、交流伺服電動(dòng)機(jī) 3可采用下列三種方法來控制交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高低及旋轉(zhuǎn)方向。（1）幅值控制 保持控制電壓與勵(lì)磁電壓間的相位差不變，僅改變控制電壓的幅值。（2）相位控制 保持控制電壓的幅值不變，僅改變控制電壓與勵(lì)磁電壓間的相位差。 （3）幅-相控制 同時(shí)改變控制電壓的幅值和相位

45、。交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般在100W以下。電源頻率為50Hz時(shí)，其電壓有36V, 100V, 220V, 380V數(shù)種。當(dāng)頻率為400Hz時(shí)，電壓有20V，36V，115V多種。交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，但控制特性為非線性并且因轉(zhuǎn)子電阻大而使損耗大，效率低。與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比體積大，質(zhì)量大，所以只適用于0.5W100W的小功率自動(dòng)控制系統(tǒng)中。三、直流伺服電動(dòng)機(jī) 按直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理不同分傳統(tǒng)型直流伺服電動(dòng)機(jī)和低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)。1.傳統(tǒng)型直流伺服電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)型直流伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)是容量較小的普通直流電動(dòng)機(jī)，有他勵(lì)式和永磁式兩種，其結(jié)構(gòu)與普通直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同。2.低慣

46、量直流伺服電動(dòng)機(jī)低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由非磁性材料制成空心杯形圓筒，轉(zhuǎn)子較輕而使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，響應(yīng)快速。轉(zhuǎn)子在由軟磁材料制成的內(nèi)、外定子之間旋轉(zhuǎn)，氣隙較大。直流伺服電動(dòng)機(jī)目前己使用較少。 第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī) 一、概述直線電動(dòng)機(jī)與普通旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)都是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械，普通旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，直線電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于要求直線運(yùn)動(dòng)的某些場(chǎng)合時(shí)，可以簡(jiǎn)化中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、精度得以提高。直線電動(dòng)機(jī)在工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。直線電動(dòng)機(jī)可以由直流、同步、異步、步進(jìn)等旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)演變而成，由異步電動(dòng)機(jī)演變而成的直線異步電

47、動(dòng)機(jī)使用最多。這里，我們只就直線異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理做一些簡(jiǎn)單的介紹。 二、直線異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 1直線異步電動(dòng)機(jī)有平板形、管形等結(jié)構(gòu)型式。平板形直線異步電動(dòng)機(jī)可以看做將普通籠型轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)沿徑向剖開后展平而成，如圖4-24所示。對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)定子的一邊嵌有三相繞組，稱為初級(jí)；對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的一邊稱為次級(jí)或滑子。實(shí)際平板形直線異步電動(dòng)機(jī)初級(jí)長(zhǎng)度和滑子長(zhǎng)度并不相等，通常是滑子較長(zhǎng)。二、直線異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 2向直線異步電動(dòng)機(jī)初級(jí)三相繞組中通入三相交流電后，也將產(chǎn)生一個(gè)氣隙磁場(chǎng)，沿直線方向呈正弦分布且 將按U、V、W的相序直線移動(dòng)。由于該磁場(chǎng)是平移的，因此稱為行波磁場(chǎng)，

48、該行波磁場(chǎng)在移動(dòng)時(shí)將切割次級(jí)導(dǎo)體，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，該電流與行波磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁力使次級(jí)沿行波磁場(chǎng)移動(dòng)的方向作直線運(yùn)動(dòng)，且次級(jí)移動(dòng)的速度小于行波磁場(chǎng)移動(dòng)的速度。直線異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向與通入初級(jí)三相繞組的三相交流電的相序有關(guān)。任意改變兩相繞組與交流電源的接線順序，即可改變直線異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。二、 直線異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 直線異步電動(dòng)機(jī)主要有扁平型和管型兩種，使用較多的是扁平型。 直線異步電動(dòng)機(jī)為了能連續(xù)運(yùn)動(dòng)，必須使初級(jí)和次級(jí)長(zhǎng)度不相等，故有短初級(jí)和短次級(jí)之分。一般均釆用短初級(jí)結(jié)構(gòu)。第五節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)一、概述測(cè)速發(fā)電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作檢測(cè)元件，可以將電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換

49、為電壓信號(hào)輸出。輸出電壓的大小反映機(jī)械轉(zhuǎn)速的高低，輸出電壓的極性反映電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。測(cè)速發(fā)電機(jī)有交、直流兩種形式。自動(dòng)控制系統(tǒng)要求測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓必須精確、迅速且與轉(zhuǎn)速成正比。 二、直流測(cè)速發(fā)電機(jī) 11直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種用來測(cè)量轉(zhuǎn)速的小型直流發(fā)電機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作反饋元件，外型如圖4-29。結(jié)構(gòu)上與普通小微型直流發(fā)電機(jī)相同，通常是兩極電機(jī)，分為他勵(lì)式和永磁式兩種。 二、直流測(cè)速發(fā)電機(jī) 2直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理是在永久磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)中，電樞以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，電樞導(dǎo)體切割恒定磁通 ，而在其中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E的極性決定于測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，電動(dòng)勢(shì)E

50、的大小與轉(zhuǎn)速成正比，即 E =Ce n可見直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。因此只要測(cè)出直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓，就可測(cè)得被測(cè)機(jī)械的轉(zhuǎn)速。2. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用直流測(cè)速發(fā)電機(jī)具有輸出電壓斜率大，沒有剩余電壓及相對(duì)誤差，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，可測(cè)量轉(zhuǎn)速或作反饋元件自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。三、交流測(cè)速發(fā)電機(jī) 1交流測(cè)速發(fā)電機(jī)可分交流同步測(cè)速發(fā)電機(jī)和交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)，目前較多使用交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)分籠型和空心杯型兩種。目前廣泛使用空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。其結(jié)構(gòu)與空心杯轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)相似，定子分為內(nèi)、外定子。內(nèi)定子上嵌有輸出繞組，外定子上嵌有勵(lì)磁繞組并使兩繞組在空間位置上

51、有相差90電角度。內(nèi)外定子的相對(duì)位置是可以調(diào)節(jié)的，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)定子的位置來調(diào)節(jié)剩余電壓，使剩余電壓為最小值。 三、交流測(cè)速發(fā)電機(jī) 2異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理可以由圖4-31來說明。圖中f是勵(lì)磁繞組，接在頻率f恒定，電壓Uf恒定的單相交流電源上，O是輸出繞組，接高內(nèi)阻輸出儀器上，由于轉(zhuǎn)子電阻較大，為分析方便起見，忽略轉(zhuǎn)子漏抗的影響，認(rèn)為感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同相位。三、交流測(cè)速發(fā)電機(jī) 3通過分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，即測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，輸出繞組O的輸出電壓也為零。當(dāng)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時(shí)，在輸出繞組O中感應(yīng)出頻率為f的交變電勢(shì)E。且E與n成正比。這樣異步測(cè)速發(fā)電機(jī)就能將轉(zhuǎn)速信號(hào)變換成電壓信號(hào)，

52、實(shí)現(xiàn)了測(cè)速的目的?？招谋D(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，應(yīng)用較廣泛。第六節(jié) 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)是其轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1之間保持同步，即兩者轉(zhuǎn)速相等。同步電動(dòng)機(jī)按使用交流電源不同分三相同步電動(dòng)機(jī)和單相同步電動(dòng)機(jī)。三相同步電動(dòng)機(jī)輸出功率都比較大，主要用于不需調(diào)速的通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)上。單相同步電動(dòng)機(jī)輸出功率都很小，用于驅(qū)動(dòng)恒轉(zhuǎn)速的小功率負(fù)載，如醫(yī)療器械、攝像機(jī)、復(fù)印機(jī)、家用電器等方面，習(xí)慣上稱為微型同步電動(dòng)機(jī)。一、同步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相同步電動(dòng)機(jī)的定子和三相異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)是相同的，在定子鐵心槽內(nèi)嵌有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子也稱磁極，有凸極和隱極兩種結(jié)構(gòu)。同步電動(dòng)機(jī)通常用凸

53、極式，在轉(zhuǎn)子鐵心上繞有勵(lì)磁繞組，通過電刷和滑環(huán)引入直流電，如圖4-33所示。在同步電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組內(nèi)通入三相交流電，即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)勵(lì)磁繞組加上勵(lì)磁電流時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁極，在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的帶動(dòng)下與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)。二、 微型同步電動(dòng)機(jī) 1 微型同步電動(dòng)機(jī)按工作原理可分永磁式、反應(yīng)式、磁滯式三種。1.永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由永久磁鋼構(gòu)成磁極，形成轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。當(dāng)定子繞組加上交流電源，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，即帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。為了能產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可在轉(zhuǎn)子邊緣裝籠型導(dǎo)條，如圖4-35。 永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)常用在日用電器中的電動(dòng)定時(shí)程控器中。二、 微型同步電動(dòng)機(jī) 22.反應(yīng)式微型同

54、步電動(dòng)機(jī)反應(yīng)式微型同步電動(dòng)機(jī)又稱磁阻式同步電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子本身不具磁性，是利用轉(zhuǎn)子對(duì)定子磁場(chǎng)的反應(yīng)不同而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖4-36所示。反應(yīng)式微型同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，但功率均較小，用于自動(dòng)記彔裝置、復(fù)印機(jī)、攝像機(jī)設(shè)備中。第四章 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 一、基本要求 1.了解特殊電機(jī)的含義、主要分類及用途。 2.了解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。 3.理解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的用途、分類和反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理。 4.理解伺服電動(dòng)機(jī)的用途、分類和交流及直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與應(yīng)用。 5.了解直線電動(dòng)機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。 6.了解測(cè)速發(fā)電機(jī)的概念，直流和交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原

55、理及應(yīng)用。 7.了解同步電動(dòng)機(jī)的工作原理、應(yīng)用。了解微型同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用。 二、思考題與習(xí)題選解 4-3 1. C 2. F 3. A 4. B 5. E 4-4 B 4-5 A B D 4-7 1. B 2. C 4-21 4-22 4-23 4-24 B 4-25 B 4-26 A 4-27 B 4-28 D 4-29 B 第五章常用低壓電器內(nèi)容提要本章首先介紹低壓電器的基本知識(shí)，隨后按各類常用低壓電器的功能分類介紹了刀開關(guān)、熔斷器、接觸器、各類主令電器、繼電器、斷路器的分類法構(gòu)、動(dòng)作原理及主要用途。第一節(jié)概述一、電器的分類(1)按工作電壓等級(jí)可分為高壓電器和低壓電器。 高壓電器

56、用于交流電壓1200 V、直流電壓1500 V及以上電路中的電器。低壓電器用于交流電壓1 200 V、直流電壓1 500 V以下電路中的電器。(2)按用途可分為配電電器和控制電器。配電電器 主要用在供配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的輸送、分配和保護(hù)。控制電器 主要用在生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制、檢測(cè)和保護(hù)。例如接觸器、控制繼電器、主令電器、起動(dòng)器、電磁閥等。(3)按觸點(diǎn)動(dòng)力來源分為手動(dòng)電器和自動(dòng)電器。二、電器的用途低壓電器廣泛應(yīng)用于工廠供配電系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)。在工廠機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制領(lǐng)域，低壓電器是構(gòu)成設(shè)備自動(dòng)化的主要控制器件和保護(hù)器件。第二節(jié)刀開關(guān)和組合開關(guān) 1刀開關(guān)是一種配電電器，

57、通常用于將用電設(shè)備與電源隔離，有時(shí)也可用于不頻繁接通和斷開小電流配電電路或直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。在電力設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中，使用最為廣泛的有開啟式負(fù)荷開關(guān) 、封閉式負(fù)荷開關(guān)和組合開關(guān)。一、開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān)也稱為膠殼刀開關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛的手動(dòng)電器，主要用做電源隔離開關(guān)和小容量電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)與停止的控制電器 。隔離開關(guān)是指將電路與電源隔開，以保證檢修人員檢修時(shí)人身安全的開關(guān)。第二節(jié)刀開關(guān)和組合開關(guān) 21.外形結(jié)構(gòu)與組成由手柄、熔體、靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)、瓷低座、膠蓋組成。常用的有二極和三極刀開關(guān)。第二節(jié)刀開關(guān)和組合開關(guān) 3二、封閉式負(fù)荷開關(guān)1.外形結(jié)構(gòu)組成封閉式負(fù)荷開

58、關(guān)結(jié)構(gòu)：主要由鋼板外殼、動(dòng)觸點(diǎn)(觸刀)、靜觸點(diǎn)(夾座)、儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)、熔斷器及滅弧機(jī)構(gòu)等組成。2.操作機(jī)構(gòu)特點(diǎn)觸點(diǎn)閉合斷開速度快；具有機(jī)械連鎖裝置。第二節(jié)刀開關(guān)和組合開關(guān) 4三、組合開關(guān)組合開關(guān)是刀開關(guān)的另一種結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中一般用做電源引入開關(guān)或電路功能切換開關(guān)，也可直接用于控制小容量交流電動(dòng)機(jī)的不頻繁操作。1.組合開關(guān)的組成組合開關(guān)由動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、方形轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)和外殼等組成2.組合開關(guān)的選用(1)用于一般照明、電熱電路時(shí)，其額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和(2)當(dāng)用做設(shè)備電源引入開關(guān)時(shí)，其額定電流稍大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和(3)當(dāng)用于直接控制電動(dòng)

59、機(jī)時(shí)，其額定電流一般可取電動(dòng)機(jī)額定電流的23倍第三節(jié)熔斷器 1熔斷器廣泛用于低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔斷器自動(dòng)熔斷，從而切斷電路，起到保護(hù)作用。熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，工作可靠，是電氣設(shè)備重要的保護(hù)元件之一。第三節(jié)熔斷器 2二、熔斷器的保護(hù)特性及主要參數(shù)熔斷器一般不宜用作過載保護(hù)，主要用作短路保護(hù)(除照明電路外) 。熔斷器的主要數(shù)據(jù)有：1額定電壓2額定電流3熔體的額定電流4極限分?jǐn)嗄芰Φ谌?jié)熔斷器 3三、常用熔斷器簡(jiǎn)介1.半封閉插入式熔斷器也稱為瓷插式熔斷器。它由瓷質(zhì)底座和瓷蓋兩部分構(gòu)成，熔體安裝在位于瓷蓋上的動(dòng)觸點(diǎn)接線螺釘上。熔體通常用鉛錫合金或鉛銻合金等制

60、成。有時(shí)也用銅絲作為熔體2.螺旋式熔斷器 它由瓷質(zhì)底座、瓷帽、瓷套和熔體組成。螺旋式熔斷器具有較好的抗振性能，滅弧效果與斷流能力均優(yōu)于瓷插式熔斷器，被廣泛用于機(jī)床電氣控制設(shè)備中第三節(jié)熔斷器 53.有填料封閉管式熔斷器在熔管內(nèi)充滿石英砂，使電弧很快熄滅。主要用于供電線路及配電設(shè)備中。它的價(jià)格較貴4.快速熔斷器 主要用于半導(dǎo)體元件及整流裝置的短路保護(hù)中。一般熔體用銀片制作，價(jià)格較貴第四節(jié) 接觸器接觸器是一種用途最為廣泛的開關(guān)電器。它利用電磁、氣動(dòng)或液動(dòng)原理，通過控制電路來實(shí)現(xiàn)主電路的通斷。接觸器具有通斷電流能力強(qiáng)，動(dòng)作迅速，操作安全，能頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制優(yōu)點(diǎn)，但不能切斷短路電流，因此接觸器通常需