電機與電氣控制技術全套課件

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行和負載運行時的電壓、電流關系以及單相變壓器的結構。重點介紹和研究三相電力變壓器的結構特點、工作原理、運行特性及具體應用。此外，還對一些其他用途變壓器的基本結構、基本工作原理及應用做了簡要的介紹。 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備，通過電磁感應作用將一定數(shù)值的交流電壓、轉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，在其他許多領域中也被廣泛使用。 變壓器通常按用途來進行分類，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閉合的鐵心和套在其上的兩個繞組構成。這兩個繞組彼此絕緣，同心套在一個鐵心柱上，但是為了分析問題的方便，我們將這兩個繞組畫在鐵心柱兩側上，其中，與電源連接的繞組稱為一次繞組，也稱原繞組，與負載連接的繞組稱為二次繞組，也稱副繞組。我們在表示一次繞組電磁量的符號右下角加標號“1”，在表示二次繞組電磁量的符號右下角加標號“2”，以便于區(qū)別。例如U1、E1、I1 分別表示一次繞組的電壓、感應電動勢、電流；U2、E2、I2 分別表示二次繞組的電壓、感應電動勢、電流。 圖1-1 變壓器工作原理示意圖 第二節(jié)單相變壓器的運行原理1一、變壓器

3、的空載運行 將一次繞組的兩個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 ，此交變磁通同時交鏈一次、二次繞組。根據(jù)電磁感應原理，一次、二次繞組中將分別感應出交變電動勢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)單相變壓器的運行原理 2 如果單相變壓器二次繞組的兩個出線端不與負載連接稱為變壓器的空載運行。如果忽略變壓器一次繞組的阻抗，則U1 = E1。在空載時，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)單相變壓器的運行原理 3 二、變壓器的負載運行變壓器一次繞組接額定電壓，二次繞組接負載的運行狀態(tài)稱負載運行，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構1一、鐵心鐵心構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。按鐵心結構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構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構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?，是輸電和配電系統(tǒng)中的重要電氣設備，也是整個電力系統(tǒng)中容量最大、最重

6、要的電氣設備。一、三相油浸式電力變壓器的結構三相油浸式電力變壓器主要由鐵心、繞組、油箱、冷卻裝置、保護裝置等部件組成。三相油浸式電力變壓器的結構（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。鐵心的結構有疊片式鐵心、卷制式鐵心和非晶合金鐵心。后兩種代表了當前的最新技術，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構（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線或圓導線繞成，繞組作為電流的通路，產(chǎn)生磁通和感應電動勢。繞組的結構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構（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度、高燃點變壓器油的油箱內(nèi)。變壓器油的作用是絕緣和散熱。舊型號變壓器采用在油箱外加焊扁形散熱管，新型號變壓器釆用片式散熱片為多。三相油浸式電力變壓器的結構（續(xù)4）. 保護裝置（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構（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。. 分接開關分接開關裝置在變壓器油箱蓋上面，通過調(diào)節(jié)分接開關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，銘牌上標明了變壓器的型號、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構（續(xù)6） 1) 變壓器的型號按照國家標準規(guī)定，變壓器的型號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。例如型號為S9-500/10的變壓器，表示是1臺第9次統(tǒng)一設計的三相電力變壓器，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)結組標號 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，當一次繞組上所加的電壓基本不變時，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。銅損耗的大小與負載電流的平方成正比，即隨負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變壓器在不同的負載電流I2時，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，負載較小時，效率隨負載的增加而增加；負載較大時，效率隨負載的的增加而減小。表明效率有一個最大值。在負載較小時，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；但當負載過大時，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。目前國產(chǎn)三相電力變壓器當負載為額定負載的 30%40% 時效率最高，運行最經(jīng)濟。三、三相電力變壓器的外特性及電壓變化率 1變壓器的運行特性主要

11、有外特性和效率特性，運行特性反映了變壓器帶負載運行時的性能。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隨負載電流I2的變化而變化的情況。習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，變壓器帶電容性負載運行時，U2可能隨I2的增大而增大（容性負載減小了無功電流分量）；帶電阻性和電感性負載運行時，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：一次側加額定電壓且負載功率因數(shù)一定時，二次側開路電壓U20與二次側負載上的電壓U2之差，相對于二次側額定電壓U2N的百分值。有 （1-16） 電壓變

12、化率反映了供電質量的穩(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載供電用的變壓器，可按工作頻率來分類，也可按鐵心結構來分類。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. 按鐵心結構分(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) 常用變壓器簡介 2二、自耦變壓器 1.結構

13、特點及用途自耦變壓器實際是一臺單繞組變壓器，二次繞組是一次繞組的一部分，其結構、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系，而且還有直接的電路聯(lián)系。自耦變壓器主要在實驗室中用做調(diào)壓設備，在交流電動 機起動時用做降壓設備。第五節(jié) 常用變壓器簡介 32.電壓、電流關系自耦變壓器也是利電磁原理工作的，當一次繞組加交流電壓U1，二次繞組接負載后，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觸點，就可構成輸出電壓可調(diào)的單相自耦調(diào)壓器，如圖1-30所示。 第五節(jié) 常用變壓器簡介 5三、儀用互感器儀用互感器是在測量高電壓、大電流時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，作為測量、控制、指示、繼電保護等電路的信號源。使用儀用互感器，可以使儀表、繼電器等與高電壓、大電流的被測電路絕緣，可以使儀表、繼電器等的規(guī)格比直接測量高電壓、大電流電路時所用的儀表、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量人員的人身安全。第五節(jié) 常用變

15、壓器簡介 1. 電流互感器使用電流互感器時，必須注意以下幾點。（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被測電路的高電壓串入二次側而危及人體。2. 電壓互感器使用電壓互感器時，必須注意以下幾點。（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）二次負載的阻抗值不能過小。在被測電壓一定時，二次電壓也一定，如果二次負載的阻抗值過小，則負載上的電流過大，二次負載的容量過大，使電壓互感器的測量精度下降。 第五節(jié) 常用變壓器簡介 四、交流電弧焊機 交流電弧焊機在生產(chǎn)實踐中應用很廣泛，其主要部件就是電焊變壓器

16、。電焊變壓器實際上是一臺特殊的變壓器，為了滿足電焊工藝的要求，電焊變壓器應該具有以下特點： （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，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) 常用變壓器簡介 12 目前使用較多的是鐵心可以調(diào)節(jié)的磁分路動鐵心式弧焊機，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鐵心的位

17、置來實現(xiàn)。 第一章 學習指導 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成、空載及負載運行情況。 3.了解三相電力變壓器的基本結構，各組成部分的作用及主要應用。 4.了解三相電力變壓器的外特性、損耗及效率，了解國產(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、結構特點及應用。二、思考題與習題選解 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 三相異步電動機 內(nèi)容提要本章先講述三相異步電動機的工作原理、基本結構、主要系列，然后對三相定子繞組作了簡介，并對三相異步電動機的運行特點、功率及轉矩平衡、機械特性、運行性能等進行討論，最后重點介紹了三相異步電動機的起動、調(diào)速、制動的原理及方法與應用。 第一節(jié) 簡介三相異步電動機與其他電機相比較，具有結構簡單、制造方便、運行可靠、價格低廉等一系列優(yōu)點；還具有較高的運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)機械的傳動要求。異步電動機還便于派生成各種專用特殊要求的形式，以適應不同生產(chǎn)條件的需要。三相異步電動機是目前使用最廣泛的電動機。第二節(jié) 三相異步電動機的工作原理一、旋轉磁場三相異步電動機轉子之所以會旋轉、實現(xiàn)能量轉換，是因為轉子氣隙內(nèi)有一個旋轉磁場。下面來討論旋轉磁場的產(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接在三相對稱電源上，有三相對稱電流通過三相繞組。旋轉磁場（續(xù)1）設電源的相序為U, 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)生的磁場也

20、表示在圖2-4中。旋轉原理 1二、三相異步電動機的旋轉原理圖2-7為三相異步電動機轉動原理示意圖。三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個旋轉磁場，其轉速 。旋轉磁場的磁感線被轉子導體切割，根據(jù)電磁感應原理，轉子導體產(chǎn)生感應電動勢。轉子繞組是閉合的，則轉子導體有電流流過。設旋轉磁場按順時針方向旋轉，且某時刻上為北極N下為南極S，如圖2-7所示。根據(jù)右手定則，在上半部轉子導體的電動勢和電流方向由里向外，用表示；在下半部則由外向里，用表示。旋轉原理 轉差率旋轉磁場轉速n1與轉子轉速n之差與同步轉速n1之比稱為異步電動機的轉差率s，即 （2-2）轉差率是異步電動機的一個基本參數(shù)，對分析和計算異步電動機

21、的運行狀態(tài)及其機械特性有著重要的意義。當異步電動機處于電動狀態(tài)運行時，電磁轉矩 和轉速n同向。轉子尚未轉動時，n=0, ；當時， ，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉差率的變化范圍總在0和1之間，即0s1。一般情況下，額定運行時s=1%6%。第三節(jié) 三相異步電動機的結構三相異步電動機按外殼防護方式的不同常用的有防護型、封閉型兩大類。三相異步電動機的種類很多，但各類三相異步電動機的基本結構是相同的，它們都由定子和轉子這兩大基本部分組成，在定子和轉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 定子指電動機中靜止不動的部用，其作用是用來產(chǎn)生旋轉

22、磁場。定子外殼定子鐵心三相異步電動機定子鐵心是電動機磁路的一部分，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機的電路部分，電動機有三相繞組，通入三相對稱電流時，就會產(chǎn)生旋轉磁場機座端蓋二、轉子部分 1轉子轉子鐵心轉子繞組(1) 籠形繞組(2)繞線轉子繞組 三、電動機銘牌電動機銘牌標出電動機的型號及主要技術參數(shù)，供正確使用電動機用。1.額定功率 電動機在額定狀態(tài)運行時，軸上輸出的機械功率。2.額定電流 電動機在額定狀態(tài)運行時，定子電路的輸入線電流。3.額定電壓 電動機在額定狀態(tài)運行時，定子電路所加的線電壓。4.額定轉速 電動機在額定狀態(tài)運行時的轉速。5

23、.接法 電動機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 電動機所用絕緣材料的等級 。第四節(jié)三相異步電動機定子繞組簡介三相定子繞組是三相異步電動機最主要的組成部分。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)律應一致。2.繞組線圈的兩個邊應放在相隔約一個磁極占有的槽數(shù)的不同定子槽內(nèi)。3.三相繞組在定子鐵心槽內(nèi)的分布應彼此相差120電角度。第五節(jié) 三相異步電動機的功率和轉矩一、功率和效率三相異步電動機在運行中的功率損耗有：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.機械損耗Pt從而可得三相異步電動機運行時的功率關系如下。P2=P1- Pcu1 - Pcu2 -PFe-Pt 電源輸入電功率除去定子銅損耗和鐵損耗，轉子銅損和機械損耗后，即為電動機輸出功率。電動機的效率等于輸出功率P2與輸入功率P1之比，即=P2 / P1 二、功率和轉矩關系 因為旋轉體機械功率P2等于旋轉體T2 轉矩和它的機械角連度乘積，即P2= T 2 故 可見輸出功率相同的異步電動機如極數(shù)多，則轉速就低，輸出轉矩就大；極數(shù)少，則轉速就高，輸出轉矩就?。辉谶x用異步電動機時，必須清楚這個概念。三、異步電動機

25、的機械特性通過數(shù)學分析，三相異步電動機的轉矩可用下式表示 當加在電動機上的電壓U1不變時，異步電動機的轉矩T僅與異步電動機的轉差率s (亦即轉速n)有關。三相異步電動機的功率和轉矩(續(xù)1)三相異步電動機的功率和轉矩(續(xù)2)1.轉矩特性曲線把轉矩T與轉差率s間的關系用曲線來描述，如圖2-22，稱異步電動機的轉矩特性曲線。2.機械特性曲線實用中通常釆用異步電動機的轉矩T與轉速n之間的關系，稱異步電動機的機械特性曲線，如圖2-23。 四、三相異步電動機的運行特性 1.起動狀態(tài) 異步電動機的起動轉矩Tst大于電動機軸上的負載阻力矩；電動機就能起動。 2.異步電動機的運行狀態(tài) 電動機的轉速n為 0 nn

26、1 3.異步電動機的額定轉速狀態(tài) 電動機產(chǎn)生額定轉矩TN時的轉速，稱電動機額定轉速nN 。 4.臨界轉速狀態(tài) 產(chǎn)生最大轉矩Tm時的轉速，稱電動機轉速臨界轉速。 5.起動轉矩倍數(shù) 起動轉矩Tst與額定轉矩TN之比 6.過載能力 最大轉矩Tm與額定轉矩TN之比 三相異步電動機的功率和轉矩(續(xù)3) 第六節(jié) 三相異步電動機的起動 一、起動概述 起動是指電動機接通電源，轉速從零加速到正常運轉的過程。 電動機起動時起動電流很大，但起動轉矩并不大，這是我們不希望的。 三相異步電動機的起動有直接起動和降壓起動兩類。 二、三相籠型異步電動機的直接起動 直接起動是指將電動機三相定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上來起

27、動電動機，又稱全壓起動。 直接起動所需起動設備簡單，但起動電流較大，一般11kw以下三相籠型異步電動機可以采用直接起動。 第六節(jié) 三相異步電動機的起動 三、三相籠型異步電動機的降壓起動降壓起動是指起動時降低加在定子繞組上的電壓，起動結朿后加額定電壓運行的起動方式。常用的降壓起動方法有：軟起動器起動、降壓起動、串電阻降壓起動、自耦變壓器降壓起動。第六節(jié) 三相異步電動機的起動 軟起動器起動降壓起動第六節(jié)三相異步電動機的起動 串電阻降壓起動自耦變壓器降壓起動第六節(jié)三相異步電動機的起動 4. 自耦變壓器降壓起動 用自耦變壓器來降低起動時加在電動機三相定子繞組上的電壓，起動結朿后全壓運行，如圖2-31。

28、 此法的優(yōu)點是電動機起動轉矩較大，不受電動機三相定子繞組接法的限制，缺點是所需起動設備體積大、投資較大，目前已很少用。 圖2-31第六節(jié)三相異步電動機的起動 四、繞線轉子異步電動機的起動 起動時在繞線轉子三相繞組中串可變電阻起動或在繞線轉子三相繞組中串頻敏變阻器起動。串可變電阻起動的方法目前在橋式起重機中仍被廣泛使用。第七節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速 所謂調(diào)速就是用人為的辦法來改變異步電動機的轉速。異步電動機的轉速n為n=n1(1- s)=60 f1 (1- s) / p異步電動機的調(diào)速有以下三種方法：1.改變定子繞組的磁極對數(shù)p變極調(diào)速。2.改變電動機的轉差率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機改變?nèi)喈惒诫妱訖C定子繞組的連接方法，就能達到改變磁極對數(shù)的目的，如圖2-37。第七節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速 2 第七節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速 3二、改變電動機的轉差率s調(diào)速 ：改變轉差率s的調(diào)速可分兩類1.對繞線轉子三相異步電動機用改變轉子電路的電阻調(diào)速調(diào)速原理如圖2-40所示。此法主要用于運輸、起重機械中的繞線轉子三相異步電動機上。2.對籠型三相異步電動機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。主要用于帶動通風機負載的三相異步電動機上。第七節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速 三、變頻調(diào)速異步電動機的轉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)改變異步電動機的轉速。常用的變頻調(diào)速有兩種控制方式，即恒轉矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。 1.恒轉矩變頻調(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)，交通運輸中的牽引電動機常用這種控制方式。變頻電源目前都釆用通用變頻器來獲得。第八節(jié)三相異步電動機的制動 1所謂異步電動機的制動是指在電動機的軸上加上一個與其旋轉方向相反的轉矩，使電動機減速或停轉。三相異步電動機的制動方法機械制動機械制動是靠摩擦方法產(chǎn)生制動轉矩，常用的是電磁抱閘制動。電氣制動三相異步電動機的電氣制動是利用電動機產(chǎn)生的電磁轉矩與電動機的旋轉方向相反來實現(xiàn)的。有反接制

31、動、能耗制動和再生制動。第八節(jié)三相異步電動機的制動 電氣制動反接制動能耗制動再生制動第二章 學習指導一、基本要求 1.了解旋轉磁場產(chǎn)生的條件、旋轉方向及轉速。 2.掌握三相異步電動機的旋轉原理。 3.掌握三相異步電動機的基本結構，各部分的作用及銘牌，會拆裝三相異步電動機。 4.掌握三相異步電動機輸入功率、輸出功率、損耗及效率的概念。 5.掌握三相異步電動機功率和轉矩的關系，有選用三相異步電動機的基本知識。 6.了解三相異步電動機的機械特性，理解三相異步電動機的主要運行性能。 7.掌握三相異步電動機的起動特點及各種起動方法。 8.掌握三相異步電動機的調(diào)速方法。重點理解變頻調(diào)速。 9.了解三相異步

32、電動機的制動原理及方法。二、思考題與習題選解 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、可以正常起動 2-37 2-38 2-39 A 2-40 2-41 D 2-46 A 第四章小結為求作異步電動機的等效電路，除對轉子繞組各量進行折算外，還須對轉子頻率進行折算。頻率折算的實質就是用轉子靜止的異步電動機去代替轉子旋轉的異步電動機。等效電路中，

33、是模擬總機械功率的等值電阻。異步電動機的電磁轉矩和功率反映了能量傳遞過程中的功率分配。當電動機負載變化時，其轉速、轉矩、定子電流、定子功率因數(shù)和效率將隨輸出功率而變化，其關系曲線稱為異步電動機的工作特性，這些特性可衡量電動機性能的優(yōu)劣。第三章 單相異步電動機 內(nèi)容提要 單相異步電動機是利用單相交流電源供電的一種小容量交流電動機，功率約在8W750W之間。單相異步電動機具有結構簡單,成本低廉,維修方便等特點，被廣泛應用于如冰箱、空調(diào)、電扇、洗衣機等家用電器及醫(yī)療器械中。但與同容量的三相異步電動機相比，單相異步電動機的體積較大、運行性能較差、效率較低。單相異步電動機有多種類型，目前應用最多的是電容

34、分相的單相異步電動機，這實際上是一種兩相運行的電動機。第一節(jié)單相異步電動機的結構和工作原理 一、單相異步電動機的結構 單相異步電動機在結構上與三相籠形異步電動機類似，也由定子和轉子兩部分組成。 第一節(jié) 單相異步電動機的結構和工作原理3 二、單相異步電動機的工作原理 1.單相繞組的磁場理論分析及實踐都說明在單相繞組中通入單相交流電產(chǎn)生的是脈動磁場並不旋轉，由于轉子導體中不產(chǎn)生感應電流，轉子不會旋轉。2.兩相繞組的旋轉磁場 如在單相異步電動機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機1 一、工作原理 電容

35、分相單相異步電動機其原理線路如圖。 第二節(jié)電容分相單相異步電動機2 二、分類電容運行單相異步電動機結構簡單、使用方便，獲得廣泛使用。吊扇、臺扇、電冰箱、洗衣機、通風機中都采用電容起動單相異步電動機當電動機起動即將結束時，將起動繞組和電容從電路中切除。雙電容單相異步電動機有兩組電容器，一組C1，僅在起動時使用。第三節(jié)電阻分相單相異步電動機 如將圖3-7中的電容C換成電阻R構成電阻分相單相異步電動機，如圖3-12所示。電動機起動快結朿時，將起動繞組和電阻從電路中切除。單相罩極電動機是結構最簡單的單相異步電動機，如圖3-13所示，它也由定子和轉子兩部分組成。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)的結構來形成移動磁場，從而在轉子導體上產(chǎn)生電磁轉矩的原理工作的。單相罩極電動機的旋轉方向是從磁極的未罩部分向被罩部分運動。單相罩極電動機結構簡單、價格低、維護方便，用在小功率電氣設備中。第四節(jié) 單相罩極電動機第五節(jié) 單相異步電動機調(diào)速 1一、單相異步電動機的調(diào)速單相異步電動機的調(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)速設備復雜、成本高、很少采用。下面簡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) 單相異步電動機調(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 學習指導 一、

37、基本要求 1.了解單相異步電動機的工作原理。 2.熟悉常用單相異步電動機的基本結構，了解各主要部件作用。 3.會拆裝、檢修單相異步電動機。 4.掌握常用單相異步電動機的調(diào)速方法。 二、思考題與習題選解 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 內(nèi)容提要特殊電機是在普通旋轉電機基礎上產(chǎn)生的特殊功能的電機。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，它的輸出既有作驅動功能用，也有作控制功能用或其他功能用。 驅動用特殊電機主要作驅動機械裝備之用，如直流電動機、直線電動機、伺服電動機、步進電動機和微

38、型同步電動機等?？刂朴锰厥怆姍C主要是在自動控制系統(tǒng)和計算裝置中作檢測、放大、執(zhí)行和校正元件使用，如測速發(fā)電機、旋轉變壓器、自整角機等。本章主要介紹直流電動機、直線電動機、伺服電動機、步進電動機、測速發(fā)電機和微型同步電動機。第一節(jié)直流電動機直流電動機是指輸入直流電能輸出機械能的旋轉機械。直流電動機由于具有調(diào)速性能好、起動轉矩大的優(yōu)點曾被廣泛使用過，但它的結構較復雜、使用維護較麻煩，已基本上被交流電動機取代。一、直流電動機的工作原理直流電動機是依據(jù)載流導體在磁場中受力而旋轉的原理制造的。通常磁場固定不動，而導體做成可在磁場中繞中心軸OO，旋轉，如圖4-1中線圈abcd。為了使線圈abcd在不同的磁

39、場位置下按同一方向旋轉，采用了電刷和換向器結構。但也正是這個電刷和換向器結構，使直流電動機的結構變得復雜，成了它的致命所在。直流電動機的工作原理 續(xù)二、直流 電動機的主要結構圖4-5是直流電動機的結構圖，它主要由定子和轉子(電樞)兩部分組成。二、直流 電動機的主要結構 2 1. 定子電動機中靜止不動的部分，包括機座、前后端蓋、主磁極、換向極和電刷裝置等。2.轉子轉子又稱電樞，是電動機中轉動的部分。轉子的作用是通過電樞電流，產(chǎn)生電磁轉矩而旋轉。二、直流 電動機的主要結構 3 3. 直流電動機的勵磁方式勵磁方式是指直流電動機主磁場的產(chǎn)生方法。一類是由永久磁鐵產(chǎn)生，稱永磁直流電動機；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、并勵、串勵和復勵電動機。三、直流電動機的應用1直流電動機的起動直流電動機由靜止狀態(tài)到正常運行的過程稱為起動。直流電動機起動時的主要問題是起動電流比較大。直流電動機常用的起動方法有全壓起動和降壓起動。與三相異步電動機一樣，降壓起動即是在起動時降低加在電動機上的電壓，隨著轉速升高，逐步增加電壓到正常運轉。目前采用的方法主要是由晶閘管構成的可控整流電路作為直流電動機的可調(diào)直流電源。2.直流電動機的調(diào)速直流電動機的調(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.直流電動機的應用（1）

41、并勵直流電動機調(diào)速較方便，曾在大型機床、冶金機械中使用，目前已少用。（2）串勵直流電動機的牽引性能較好，曾在起重設備、電傳動機車及車輛中使用，目前已少用。（3）直流電動機使用時應注意：串勵直流電動機絕不允許空載起動；并勵直流電動機勵磁繞組在運行時決不允許開路。第二節(jié)步進電動機 一、概述步進電動機是將電脈沖信號轉換成角位移或直線位移的控制電機，在自動控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件。給步進電動機輸入一個電脈沖信號時，它就轉過一定的角度或移動一定的距離。由于其輸出的角位移或直線位移可以不是連續(xù)的，因此稱為步進電動機。步進電動機的精度高、慣性小，不會因電壓波動、負載變化、溫度變化等原因而改變輸出量與輸入量之間的

42、固定關系，其控制性能很好。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床、計算機外圍設備等控制系統(tǒng)中。步進電動機的種類很多，按運動方式可分旋轉型和直線型。旋轉型又可分反應式、永磁式和永磁感應式等。反應式步進電動機的轉子上沒有繞組，依靠變化的磁阻生成磁阻轉矩工作。永磁式步進電動機的轉子上有磁極，依靠電磁轉矩工作。反應式步進電動機是目前應用最為廣泛的步進電動機。二、反應式步進電動機 1反應式步進電動機是利用磁阻轉矩使轉子轉動的。1.三相單三拍控制 2.三相六拍控制第三節(jié)伺服電動機 一、概述伺服電動機的作用是將輸入的電壓信號（即控制電壓）轉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，所以伺服電動機又稱

43、為執(zhí)行電動機，其最大特點是：有控制電壓時轉子立即旋轉，無控制電壓時轉子立即停轉。轉軸轉向和轉速是由控制電壓的方向和大小決定的。伺服電動機分為交流和直流兩大類。自動控制系統(tǒng)對伺服電動機的基本要求有：1.較寬的調(diào)速范圍2.線性的機械特性和調(diào)節(jié)特性3.快速響應性4.無自轉現(xiàn)象 即控制電壓消失，伺服電動機立即停轉。伺服電動機主要用于復印機、打印機、機械手、機器人、數(shù)控機床等上。二 、交流伺服電動機 1交流伺服電動機又稱兩相伺服電動機，外形及工作原理如圖所示。二、交流伺服電動機 為了使兩相伺服電動機對控制電壓的變化能快速響應，要求它有盡量小的轉動慣量和盡量大的堵轉轉矩，并能在控制電壓消失后，電動機立即停

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

45、。交流伺服電動機的輸出功率一般在100W以下。電源頻率為50Hz時，其電壓有36V, 100V, 220V, 380V數(shù)種。當頻率為400Hz時，電壓有20V，36V，115V多種。交流伺服電動機運行平穩(wěn)，噪音小，但控制特性為非線性并且因轉子電阻大而使損耗大，效率低。與同容量直流伺服電動機相比體積大，質量大，所以只適用于0.5W100W的小功率自動控制系統(tǒng)中。三、直流伺服電動機 按直流伺服電動機結構原理不同分傳統(tǒng)型直流伺服電動機和低慣量直流伺服電動機。1.傳統(tǒng)型直流伺服電動機傳統(tǒng)型直流伺服電動機實質是容量較小的普通直流電動機，有他勵式和永磁式兩種，其結構與普通直流電動機的結構基本相同。2.低慣

46、量直流伺服電動機低慣量直流伺服電動機的轉子由非磁性材料制成空心杯形圓筒，轉子較輕而使轉動慣量小，響應快速。轉子在由軟磁材料制成的內(nèi)、外定子之間旋轉，氣隙較大。直流伺服電動機目前己使用較少。 第四節(jié)直線電動機 一、概述直線電動機與普通旋轉電動機都是實現(xiàn)能量轉換的機械，普通旋轉電動機將電能轉換成旋轉運動的機械能，直線電動機將電能轉換成直線運動的機械能。直線電動機應用于要求直線運動的某些場合時，可以簡化中間傳動機構，使運動系統(tǒng)的響應速度、穩(wěn)定性、精度得以提高。直線電動機在工業(yè)、交通運輸?shù)刃袠I(yè)中的應用日益廣泛。直線電動機可以由直流、同步、異步、步進等旋轉電動機演變而成，由異步電動機演變而成的直線異步電

47、動機使用最多。這里，我們只就直線異步電動機的結構和工作原理做一些簡單的介紹。 二、直線異步電動機的工作原理 1直線異步電動機有平板形、管形等結構型式。平板形直線異步電動機可以看做將普通籠型轉子三相異步電動機沿徑向剖開后展平而成，如圖4-24所示。對應于旋轉電動機定子的一邊嵌有三相繞組，稱為初級；對應于旋轉電動機轉子的一邊稱為次級或滑子。實際平板形直線異步電動機初級長度和滑子長度并不相等，通常是滑子較長。二、直線異步電動機的工作原理 2向直線異步電動機初級三相繞組中通入三相交流電后，也將產(chǎn)生一個氣隙磁場，沿直線方向呈正弦分布且 將按U、V、W的相序直線移動。由于該磁場是平移的，因此稱為行波磁場，

48、該行波磁場在移動時將切割次級導體，在導體中產(chǎn)生感應電動勢和電流，該電流與行波磁場相互作用，產(chǎn)生電磁力使次級沿行波磁場移動的方向作直線運動，且次級移動的速度小于行波磁場移動的速度。直線異步電動機的運動方向與通入初級三相繞組的三相交流電的相序有關。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機的運動方向。二、 直線異步電動機的結構 直線異步電動機主要有扁平型和管型兩種，使用較多的是扁平型。 直線異步電動機為了能連續(xù)運動，必須使初級和次級長度不相等，故有短初級和短次級之分。一般均釆用短初級結構。第五節(jié)測速發(fā)電機一、概述測速發(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速轉換

49、為電壓信號輸出。輸出電壓的大小反映機械轉速的高低，輸出電壓的極性反映電動機的旋轉方向。測速發(fā)電機有交、直流兩種形式。自動控制系統(tǒng)要求測速發(fā)電機的輸出電壓必須精確、迅速且與轉速成正比。 二、直流測速發(fā)電機 11直流測速發(fā)電機的結構及工作原理直流測速發(fā)電機是一種用來測量轉速的小型直流發(fā)電機，在自動控制系統(tǒng)中作反饋元件，外型如圖4-29。結構上與普通小微型直流發(fā)電機相同，通常是兩極電機，分為他勵式和永磁式兩種。 二、直流測速發(fā)電機 2直流測速發(fā)電機的工作原理是在永久磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場中，電樞以轉速n旋轉，電樞導體切割恒定磁通 ，而在其中產(chǎn)生感應電動勢E。電動勢E的極性決定于測速發(fā)電機的轉向，電動勢E

50、的大小與轉速成正比，即 E =Ce n可見直流測速發(fā)電機的輸出電壓與轉速成正比。因此只要測出直流測速發(fā)電機的輸出電壓，就可測得被測機械的轉速。2. 直流測速發(fā)電機的應用直流測速發(fā)電機具有輸出電壓斜率大，沒有剩余電壓及相對誤差，在自動控制系統(tǒng)中應用較廣，可測量轉速或作反饋元件自動調(diào)節(jié)轉速。三、交流測速發(fā)電機 1交流測速發(fā)電機可分交流同步測速發(fā)電機和交流異步測速發(fā)電機，目前較多使用交流異步測速發(fā)電機。交流異步測速發(fā)電機分籠型和空心杯型兩種。目前廣泛使用空心杯轉子異步測速發(fā)電機。其結構與空心杯轉子交流伺服電動機相似，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)外定子的相對位置是可以調(diào)節(jié)的，可通過轉動內(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、交流測速發(fā)電機 2異步測速發(fā)電機的工作原理可以由圖4-31來說明。圖中f是勵磁繞組，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，由于轉子電阻較大，為分析方便起見，忽略轉子漏抗的影響，認為感應電流與感應電動勢同相位。三、交流測速發(fā)電機 3通過分析可知，當轉子不動時，即測速發(fā)電機的轉速為零時，輸出繞組O的輸出電壓也為零。當轉子以某一轉速n旋轉時，在輸出繞組O中感應出頻率為f的交變電勢E。且E與n成正比。這樣異步測速發(fā)電機就能將轉速信號變換成電壓信號，

52、實現(xiàn)了測速的目的?？招谋D子異步測速發(fā)電機由于其結構簡單，工作可靠，應用較廣泛。第六節(jié) 同步電動機同步電動機是其轉速n與旋轉磁場轉速n1之間保持同步，即兩者轉速相等。同步電動機按使用交流電源不同分三相同步電動機和單相同步電動機。三相同步電動機輸出功率都比較大，主要用于不需調(diào)速的通風機、水泵、空氣壓縮機上。單相同步電動機輸出功率都很小，用于驅動恒轉速的小功率負載，如醫(yī)療器械、攝像機、復印機、家用電器等方面，習慣上稱為微型同步電動機。一、同步電動機的工作原理三相同步電動機的定子和三相異步電動機的定子結構是相同的，在定子鐵心槽內(nèi)嵌有三相交流繞組，轉子也稱磁極，有凸極和隱極兩種結構。同步電動機通常用凸

53、極式，在轉子鐵心上繞有勵磁繞組，通過電刷和滑環(huán)引入直流電，如圖4-33所示。在同步電動機的三相定子繞組內(nèi)通入三相交流電，即產(chǎn)生旋轉磁場，當勵磁繞組加上勵磁電流時，轉子產(chǎn)生磁極，在定子旋轉磁場的帶動下與旋轉磁場同步旋轉。二、 微型同步電動機 1 微型同步電動機按工作原理可分永磁式、反應式、磁滯式三種。1.永磁式微型同步電動機永磁式微型同步電動機的轉子由永久磁鋼構成磁極，形成轉子磁場。當定子繞組加上交流電源，產(chǎn)生旋轉磁場后，即帶動轉子同步旋轉。為了能產(chǎn)生起動轉矩，可在轉子邊緣裝籠型導條，如圖4-35。 永磁式微型同步電動機常用在日用電器中的電動定時程控器中。二、 微型同步電動機 22.反應式微型同

54、步電動機反應式微型同步電動機又稱磁阻式同步電動機，它的轉子本身不具磁性，是利用轉子對定子磁場的反應不同而產(chǎn)生轉矩的電動機。其轉子結構如圖4-36所示。反應式微型同步電動機結構簡單、運行可靠，但功率均較小，用于自動記彔裝置、復印機、攝像機設備中。第四章 學習指導 一、基本要求 1.了解特殊電機的含義、主要分類及用途。 2.了解直流電動機的工作原理、結構及應用。 3.理解步進電動機的用途、分類和反應式步進電動機的工作原理。 4.理解伺服電動機的用途、分類和交流及直流伺服電動機的工作原理與應用。 5.了解直線電動機的工作原理、結構及應用。 6.了解測速發(fā)電機的概念，直流和交流測速發(fā)電機的結構、工作原

55、理及應用。 7.了解同步電動機的工作原理、應用。了解微型同步電動機的結構特點及應用。 二、思考題與習題選解 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，隨后按各類常用低壓電器的功能分類介紹了刀開關、熔斷器、接觸器、各類主令電器、繼電器、斷路器的分類法構、動作原理及主要用途。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)中實現(xiàn)對電能的輸送、分配和保護。控制電器 主要用在生產(chǎn)設備自動控制系統(tǒng)中對設備進行控制、檢測和保護。例如接觸器、控制繼電器、主令電器、起動器、電磁閥等。(3)按觸點動力來源分為手動電器和自動電器。二、電器的用途低壓電器廣泛應用于工廠供配電系統(tǒng)和生產(chǎn)設備自動控制系統(tǒng)。在工廠機電設備自動控制領域，低壓電器是構成設備自動化的主要控制器件和保護器件。第二節(jié)刀開關和組合開關 1刀開關是一種配電電器，

57、通常用于將用電設備與電源隔離，有時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機的起動和停止。在電力設備自動控制系統(tǒng)中，使用最為廣泛的有開啟式負荷開關 、封閉式負荷開關和組合開關。一、開啟式負荷開關開啟式負荷開關也稱為膠殼刀開關，是一種結構簡單，應用廣泛的手動電器，主要用做電源隔離開關和小容量電動機不頻繁起動與停止的控制電器 。隔離開關是指將電路與電源隔開，以保證檢修人員檢修時人身安全的開關。第二節(jié)刀開關和組合開關 21.外形結構與組成由手柄、熔體、靜觸點、動觸點、瓷低座、膠蓋組成。常用的有二極和三極刀開關。第二節(jié)刀開關和組合開關 3二、封閉式負荷開關1.外形結構組成封閉式負荷開

58、關結構：主要由鋼板外殼、動觸點(觸刀)、靜觸點(夾座)、儲能操作機構、熔斷器及滅弧機構等組成。2.操作機構特點觸點閉合斷開速度快；具有機械連鎖裝置。第二節(jié)刀開關和組合開關 4三、組合開關組合開關是刀開關的另一種結構形式，在設備自動控制系統(tǒng)中一般用做電源引入開關或電路功能切換開關，也可直接用于控制小容量交流電動機的不頻繁操作。1.組合開關的組成組合開關由動觸點、靜觸點、方形轉軸、手柄、定位機構和外殼等組成2.組合開關的選用(1)用于一般照明、電熱電路時，其額定電流應大于或等于被控電路的負載電流總和(2)當用做設備電源引入開關時，其額定電流稍大于或等于被控電路的負載電流總和(3)當用于直接控制電動

59、機時，其額定電流一般可取電動機額定電流的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。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔斷器自動熔斷，從而切斷電路，起到保護作用。熔斷器結構簡單，體積小巧，工作可靠，是電氣設備重要的保護元件之一。第三節(jié)熔斷器 2二、熔斷器的保護特性及主要參數(shù)熔斷器一般不宜用作過載保護，主要用作短路保護(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極限分斷能力第三節(jié)熔斷器 3三、常用熔斷器簡介1.半封閉插入式熔斷器也稱為瓷插式熔斷器。它由瓷質底座和瓷蓋兩部分構成，熔體安裝在位于瓷蓋上的動觸點接線螺釘上。熔體通常用鉛錫合金或鉛銻合金等制

60、成。有時也用銅絲作為熔體2.螺旋式熔斷器 它由瓷質底座、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，被廣泛用于機床電氣控制設備中第三節(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備中。它的價格較貴4.快速熔斷器 主要用于半導體元件及整流裝置的短路保護中。一般熔體用銀片制作，價格較貴第四節(jié) 接觸器接觸器是一種用途最為廣泛的開關電器。它利用電磁、氣動或液動原理，通過控制電路來實現(xiàn)主電路的通斷。接觸器具有通斷電流能力強，動作迅速，操作安全，能頻繁操作和遠距離控制優(yōu)點，但不能切斷短路電流，因此接觸器通常需