電工學導論 第五章

第5章

磁路及基本應用返回武漢工程大學電工教研室目錄5.1磁路的基本概念5.2變壓器5.3電動機5.4繼電接觸控制系統(tǒng)磁場的特性可用磁感應強度、磁通、磁場強度、磁磁導率等幾個物理量表示。一、磁感應強度

與磁場方向相垂直的單位面積上通過的磁通（磁力線），可表示磁場內(nèi)某點的磁場強弱和方向。B的單位：特[斯拉]（T）

1T＝104Gs的單位：韋伯矢量5.1.1磁場的基本物理量二、磁通

磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為通過該面積的磁通。如磁場內(nèi)各點的磁感應強度的大小相等，方向相同，這樣的磁場則稱為均勻磁場。＝BS的單位：伏?秒，通稱為韋[伯]

Wb

或麥克斯韋Mx1Wb＝108Mx

三、磁場強度

磁場強度是計算磁場所用的物理量，其大小為磁感應強度和導磁率之比。H的單位：安／米

的單位：亨／米安培環(huán)路定律（全電流定律）：

磁場中任何閉合回路磁場強度的線積分,等于通過這個閉合路徑內(nèi)電流的代數(shù)和.即矢量I1I2I3電流方向和磁場強度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負。

在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場強度相等）中，如環(huán)形線圈，安培環(huán)路定律可寫成：其中l(wèi)x＝2x是半徑為x的圓周長Hx是半徑

x

處的磁場強度F＝NI即線圈匝數(shù)與電流的乘積，稱磁通勢

單位為安[培]（A）四、磁導率

磁導率是一個用來表示磁場媒質(zhì)磁性和衡量物質(zhì)導磁能力的物理量。討論磁場內(nèi)某一點的磁場強度H與有關(guān)嗎？

由上兩式可知，磁場內(nèi)某一點的H只與電流大小、線圈匝數(shù)及該點的幾何位置有關(guān)，而與無關(guān)?真空中的磁導率為常數(shù)?一般材料的磁導率和真空磁導率0

的比值，稱為該物質(zhì)的相對磁導率r

或返回磁性材料的磁性能

一、高導磁性

指磁性材料的磁導率很高，

r>>1，使其具有被強烈磁化的特性。二、磁飽和性

當外磁場（或勵磁電流）增大到一定值時，磁性材料的全部磁疇的磁場方向都轉(zhuǎn)向與磁場的方向一致，磁化磁場的磁感應強度BJ達到飽和值。

5.1.2磁性材料的磁性能高導磁性、磁飽和性、磁滯性、非線性磁化曲線B和與H的關(guān)系注當有磁性物質(zhì)存在時B與H不成比例，與I也不成比例。三、磁滯性

當鐵心線圈中通有交變電流（大小和方向都變化）時，鐵心就受到交變磁化，電流變化時，B隨H而變化，當H已減到零值時，但B未回到零，這種磁感應強度滯后于磁場強度變化的性質(zhì)稱磁性物質(zhì)的磁滯性。磁滯回線剩磁：當線圈中電流減到零（H＝0），鐵心在磁化時所獲的磁性還未完全消失，這時鐵心中所保留的磁感應強度稱為剩磁感應強度Br根據(jù)磁性能，磁性材料又可分為三種：軟磁材料（磁滯回線窄長。常用做磁頭、磁心等）、永磁材料（磁滯回線寬。常用做永久磁鐵）、矩磁材料（磁滯回線接近矩形?？捎米鲇洃浽?。返回i一、磁路

線圈通入電流后，產(chǎn)生磁通，分主磁通和漏磁通S。線圈鐵心5.1.3磁路及其基本定律二、磁路的歐姆定律對于環(huán)形線圈磁路的歐姆定律說明F=NI為磁通勢

Rm為磁阻l為磁路的平均長度

S為磁路的截面積磁路與電路對照磁路電路磁通勢F電動勢E磁通電流I磁感應強度B電流密度J磁阻Rm電阻R磁路的計算

在計算電機、電器等的磁路時，要預先給定鐵心中的磁通（或磁感應強度），而后按照所給的磁通及磁路各段的尺寸和材料去求產(chǎn)生預定磁通所需的磁通勢F＝NI。

計算均勻磁路要用磁場強度H，即NI＝Hl，

如磁路由不同的材料、長度和截面積的幾段組成，則磁路由磁阻不同的幾段串聯(lián)而成。

NI＝H1l1＋H2l2＋＝（Hl）如：由三段串聯(lián)而成的繼電器磁路解磁路的平均長度為

l＝（（10＋15）／2）＝39.2cm查鑄鋼的磁化曲線，當B＝0.9T

時，

H1＝500A／m于是

H1l1＝195A空氣隙中的磁場強度為

H0＝B0／0＝0.9／（410－7）＝7.2105A/m有一環(huán)形鐵心線圈，其內(nèi)徑為10cm，外徑為15cm，鐵心材料為鑄鋼。磁路中含有一空氣氣隙，其長度等于0.2cm。設(shè)線圈中通有1A電流，如要得到0.9T的磁感應強度，試求線圈匝數(shù)。例題5.1H0＝7.21050.210-2＝1440A總磁通勢為

NI＝（Hl）＝H1l1＋H0

＝195＋1440＝1635線圈匝數(shù)為

N＝NI／I＝1635若要得到相等的磁感應強度，采用磁導率高的鐵心材料，可使線圈的用銅量大為降低。若線圈中通有同樣大小的勵磁電流，要得到相等的磁通，采用磁導率高的鐵心材料，可使鐵心的用鐵量大為降低當磁路中含有空氣隙時，由于其磁阻較大，要得到相等的磁感應強度，必須增大勵磁電流（線圈匝數(shù)一定）結(jié)論返回一、電磁關(guān)系鐵心線圈分為：直流鐵心線圈和交流鐵心線圈鐵心線圈的交流電路5.1.4交流鐵心線圈電路

和L

與i

的關(guān)系注勵磁電流i與之間線性關(guān)系i與

之間不存在線性關(guān)系二、電壓電流關(guān)系鐵心中磁感應強度的最大值鐵心截面積三、功率損耗銅損Pcu：線圈電阻R上的功率損耗。鐵損Pfe：在交變磁通的作用下，由磁滯和渦流產(chǎn)生的功率損耗。包括磁滯損耗Ph

和渦流損耗Pe。返回變壓器的功能：變電壓、變電流、變阻抗發(fā)電廠1.05萬伏輸電線22萬伏升壓變電站1萬伏降壓…降壓實驗室380/220伏降壓儀器36伏降壓變壓器的種類5.2變壓器

額定電壓

變壓器副邊開路（空載）時，原、副邊繞組允許的電壓值。額定電流

變壓器滿載運行時，原、副邊繞組允許的電流值。

額定容量

傳送功率的最大能力。（理想）變壓器的銘牌數(shù)據(jù)（以單相變壓器為例）一、變壓器的工作原理電磁關(guān)系

原繞組

副繞組電壓變換根據(jù)交流磁路的分析可得：

E1＝4.44fN1m

E2＝4.44fN2m空載時副繞組的端電壓變比結(jié)論：改變匝數(shù)比，可得到不同的輸出電壓電流變換由于變壓器鐵心的導磁率高，空載電流（i0）很小，可忽略。寫成相量為結(jié)論：變壓器原、副繞組的電流與匝數(shù)成反比阻抗變換結(jié)論：變壓器原邊的等效負載，為副邊所帶負載乘以變比的平方。

（1）匝數(shù)比為信號源輸出功率為如下圖：交流信號源的電動勢E＝120V,內(nèi)阻R0＝800，負載電阻RL＝8（1）當RL折算到原邊的等效電阻為R0時，求匝數(shù)比和信號源輸出功率；（2）當將負載直接與信號源聯(lián)接時，信號源輸出多大功率？例題5.2（2）當將負載直接接在信號源上時二、變壓器的外特性

副邊輸出電壓和輸出電流的關(guān)系

U2＝f（I2）U20：原邊加額定電壓、副邊開路時，副邊的輸出電壓。變壓器的外特性曲線三、變壓器的損耗與效率

變壓器的功率損耗包括鐵心中的鐵損Pfe和繞組上的銅損Pcu。變壓器的效率：四、特殊變壓器ABP自耦變壓器電流互感器（被測電流）N1（匝數(shù)少）N2（匝數(shù)多）ARi1i2注意！1.副邊不能斷開，以防產(chǎn)生高電壓；2.鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損壞時，在副邊出現(xiàn)過壓。電壓互感器VR

N1（匝數(shù)多）保險絲

N2（匝數(shù)少）~u（被測電壓）1.副邊不能短路，以防產(chǎn)生過流；2.鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損時，在副邊出現(xiàn)高壓。注意！五、變壓器繞阻的極性

當電流流入兩個線圈(或流出）時，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個流入端稱為同極性端（同名端）。或者說，當鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中產(chǎn)生的感應電動勢極性相同的兩端為同極性端。兩繞阻串聯(lián)兩繞阻并聯(lián)若將兩繞阻的其中一個線圈反繞，則1和4為同極性端注返回容量

SN

輸出功率

P2

原邊輸入功率

P1

輸出功率

P2注意：變壓器幾個功率的關(guān)系容量：原邊輸入功率：輸出功率：

變壓器的功率因數(shù)變壓器的效率F線圈鐵心銜鐵電磁鐵是利用通電的鐵心線圈吸引銜鐵或保持某種機械零件、工件于固定位置的一種電器。電磁鐵吸合過程的分析：在吸合過程中若外加電壓不變，則基本不變電磁鐵吸合前(氣隙大）

大

起動電流大

電磁鐵吸合后(氣隙?。?/p>

小

電流小電磁鐵

如果氣隙中有異物卡住，電磁鐵長時間吸不上，線圈中的電流一直很大，將會導致過熱，把線圈燒壞。

注意：電磁鐵的吸力氣隙截面積氣隙磁感應強度交流電磁鐵中磁場是交變的，設(shè)交流電磁鐵：鐵心由硅鋼片疊成，可減小鐵損；其在吸合過程中，隨著氣隙的減小，磁阻減小，線圈的電感和感抗增大，因而電流逐漸減小。直流電磁鐵：鐵心用整塊軟鋼制成；勵磁電流僅與線圈電阻有關(guān)，不因氣隙大小而變。則吸力為：平均值為：返回交流電動機直流電動機鼠籠式繞線式異步機同步機他勵、并勵、串勵、復勵電動機的分類電動機：電能轉(zhuǎn)換成機械能發(fā)電機：其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能電動機的作用返回5.3電動機優(yōu)點使用電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械可：（1）簡化生產(chǎn)機械的結(jié)構(gòu)（2）提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量（3）能實現(xiàn)自動控制（4）實現(xiàn)遠距離操縱（1）基本結(jié)構(gòu)（2）工作原理（3）機械特性（4）起動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速的基本原理（5）應用場合和正確使用主要內(nèi)容返回鼠籠式繞線式轉(zhuǎn)子返回定子（固定部分）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）分為兩個基本部分：5.3.1三相異步電動機

構(gòu)成：由機座、鐵心和定子繞組組成

定子機座是用鑄鐵或鑄剛制成，鐵心由互相絕緣的硅鋼片疊成，內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置對稱三相繞組；對稱三相繞組有的聯(lián)接成星形、有的聯(lián)接成三角形

作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

返回機座定子繞組銘牌數(shù)據(jù)出線端子返回定子鐵心定子繞組返回鼠籠式電動機構(gòu)造簡單、價格低廉、工作可靠、使用方便轉(zhuǎn)子

構(gòu)成：由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成

鐵心也用硅鋼片疊成，表面沖有槽，裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機械負載；因繞組不同，可分為鼠籠式和繞線式兩種。作用：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電流。返回鼠籠式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸軸承轉(zhuǎn)子返回返回返回繞線式轉(zhuǎn)子

鐵心繞組轉(zhuǎn)軸返回三相異步電動機的工作原理演示實驗返回（右手定則）（左手定則）B:磁感應強度v:切割速度l:導線長磁極旋轉(zhuǎn)導線切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢閉合導線產(chǎn)生電流通電導線在磁場中受力返回

1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致異步

2.

線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢結(jié)論返回旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

在三相異步電動機的定子鐵心中放有三相對稱繞組，在該三相對稱繞組中通入三相對稱交流電流，就可產(chǎn)生一“旋轉(zhuǎn)磁場”代替演示實驗中的磁鐵返回AXYCBZAXBYCZ合成磁場方向：向下參考方向：繞組始端到末端的方向返回AXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向返回

可見，當定子繞組中通入三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，這就是旋轉(zhuǎn)磁場。2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向

當通入定子繞組的三相電流的相序為A-B-C時，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向與這個順序是一致的，可見磁場的轉(zhuǎn)向與定子繞組中的電流相序有關(guān)。旋轉(zhuǎn)方向取決于三相電流的相序。返回改變電機旋轉(zhuǎn)方向的方法：換接其中兩相返回3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)AXBYCZ

此種接法下，繞組的始端之間相差120度空間角，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。AXYCBZ旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)即：P=1返回C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)，繞組的始端之間相差60度空間角，形成的磁場則是兩對磁極。即：P=2返回4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速AXYCBZAXYCBZAXYCBZ

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁場的極數(shù)，在一對極的情況下，當電流交變一次時，磁場恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一周。N0=60f（轉(zhuǎn)/分）返回

旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極時，當電流從ωt=0°到ωt=60°經(jīng)歷了60°時，磁場在空間僅旋轉(zhuǎn)了30°。比P=1時轉(zhuǎn)速慢了一半，即：N0=60f/2（轉(zhuǎn)/分）返回

所以，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0決定于電流頻率f1和磁場的極對數(shù)P，可推出：極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速返回5.電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機轉(zhuǎn)速:電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動機無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果返回電動機的轉(zhuǎn)動原理

在電動機定子繞組中通入三相對稱交流電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割轉(zhuǎn)子導條，導條中就感應出電動勢。

在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子導條受到電磁力作用。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。返回異步電機運行中:轉(zhuǎn)差率：電動機起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速返回1.三相異步電動機的“電－磁”關(guān)系

三相異步電動機的電路分析：主磁通產(chǎn)生的感應電動勢。e1e2、：漏磁通產(chǎn)生的感應電動勢。e

1e

2、

2.定子電路i2定子電路R1R2i1u1e1e

1e2e

2轉(zhuǎn)子電路定子繞組相當于變壓器原邊繞組，轉(zhuǎn)子繞組相當于副繞組。返回設(shè)：設(shè)：返回取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度（1）轉(zhuǎn)子頻率（2）轉(zhuǎn)子電動勢3.轉(zhuǎn)子電路：轉(zhuǎn)子線圈匝數(shù)：轉(zhuǎn)子感應電動勢的頻率返回其中（4）轉(zhuǎn)子功率因數(shù)（3）轉(zhuǎn)子電流返回電磁轉(zhuǎn)矩

：

轉(zhuǎn)子中各載流導體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。轉(zhuǎn)矩與機械特性常數(shù)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)即返回其中：代入可得返回機械特性曲線

由轉(zhuǎn)矩公式得特性曲線：10n0Tn一定的電源電壓和轉(zhuǎn)子電阻之下，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線返回（1）額定轉(zhuǎn)矩：電動機在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運行，輸出額定功率時，電動機轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。（牛頓?米）n0TnnN返回

電動機的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負載的變化而自動調(diào)整，這種能力稱為自適應負載能力。常用特性段n0nT

自適應負載能力是電動機區(qū)別于其它動力機械的重要特點。（如：柴油機當負載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負載。）電動機的自適應負載能力直至新的平衡。此過程中，時，電源提供的功率自動增加。返回硬特性：負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。軟特性：負載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。

硬特性（R2?。┸浱匦裕≧2大）

不同場合應選用不同的電動機。如金屬切削，選硬特性電機；重載起動則選軟特性電動機。機械特性的軟硬返回

如果電機將會因帶不動負載而停轉(zhuǎn)。（2）最大轉(zhuǎn)矩：電機帶動最大負載的能力。n0Tn求解返回過載系數(shù)：三相異步機（1）三相異步機的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。

工作時，一定令負載轉(zhuǎn)矩，否則電機將停轉(zhuǎn)。致使（2）注意電機嚴重過熱原因返回（3）起動轉(zhuǎn)矩

電動機起動時的轉(zhuǎn)矩。n0Tn其中體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。若電機能起動，否則將起動不了。則返回結(jié)論：和電壓的關(guān)系返回R2的

改變

：鼠籠式電動機轉(zhuǎn)子導條的金屬材料不同繞線式電動機外接電阻不同

令：得：和轉(zhuǎn)子電阻關(guān)系返回三相異步機的使用（1）起動電流

：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5-7倍。原因：起動時，轉(zhuǎn)子導條切割磁力線速度很大。定子電流轉(zhuǎn)子感應電勢轉(zhuǎn)子電流三相異步電動機的起動1.起動性能返回B

大電流使電網(wǎng)電壓降低

A

頻繁起動時造成熱量積累影響：（2）起動轉(zhuǎn)矩

起動時，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但因轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)很低，因此起動轉(zhuǎn)矩并不是很大的，與額定轉(zhuǎn)矩之比為1.0-2.2。

如果起動轉(zhuǎn)矩過小，就不能滿載起動，應設(shè)法提高；如果起動轉(zhuǎn)矩過大，會使傳動機構(gòu)受到?jīng)_擊而損壞，應設(shè)法減小。電機過熱影響其他負載工作返回2.三相異步機的起動方法：（1）直接起動

20-30千瓦以下的異步電動機一般采用直接起動。（2）降壓起動

在起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，以減小起動電流，鼠籠式電動機常用的降壓起動方法有Y－換接起動和自耦降壓起動。

方法簡單，但起動電流較大，影響電網(wǎng)上其他負載正常工作。返回Y－

起動正常運行AZBYXC

起動ABCXYZ設(shè)：電機每相阻抗為返回（2）Y－

起動應注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電動機。Y－

起動時，起動電流減小的同時，起動轉(zhuǎn)矩也減小了。所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合返回RRR繞線式轉(zhuǎn)子（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動（繞線式電動機）。起動時將適當?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。返回轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點：適于轉(zhuǎn)子為繞線式的電動機起動。（1）

（2）R2選的適當，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流，又可以增加起動轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械上，如卷揚機、鍛壓機、起重機等。返回方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。

三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源返回

1.反接制動

停車時，將電動機接到電源的三根線中的任意兩根的一端對調(diào)位置，使旋轉(zhuǎn)磁場反向旋轉(zhuǎn)，電動機的轉(zhuǎn)矩方向與電動機原來的旋轉(zhuǎn)方向相反，起制動的作用。三相異步電動機的制動

反接制動時，定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速很大。即切割磁力線的速度很大，造成轉(zhuǎn)子電流增大，引起定子電流增大。為限制電流，在制動時要在定子或轉(zhuǎn)子中串電阻注意措施簡單、效果好但能量消耗大返回2.

能耗制動：

停車時，斷開交流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。制動轉(zhuǎn)矩的大小與直流電流的大小有關(guān)直流電流的大小一般為電動機額定電流的0.5-1倍制動能量消耗小制動平穩(wěn)，但需要直流電源M3~+-運行制動nF轉(zhuǎn)子返回

3.發(fā)電反饋制動：

當電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速時，這時的轉(zhuǎn)矩也是制動轉(zhuǎn)矩。nFno當起重機快速下放重物時當多速電動機從高速調(diào)到低速的過程中電動機已轉(zhuǎn)入發(fā)電機運行，將重物的位能轉(zhuǎn)換為電能而反饋到電網(wǎng)里去，所以稱為發(fā)電反饋制動返回三相異步電動機的調(diào)速1.改變極對數(shù)有級調(diào)速。2.

改變轉(zhuǎn)差率

無級調(diào)速調(diào)速方法：適用于繞線式電動機方法：在繞線式電動機的轉(zhuǎn)子電路中接入調(diào)速電阻，改變電阻的大小，就可得到平滑調(diào)速。返回3.變頻調(diào)速

此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速：低于額定轉(zhuǎn)速時，保持U1/f1的比值近似不變，這時磁通Φ和轉(zhuǎn)矩也都近似不變。恒功率調(diào)速：高于額定轉(zhuǎn)速時，應保持U1=U1N，這時磁通Φ和轉(zhuǎn)矩都減小。轉(zhuǎn)速增大，轉(zhuǎn)矩減小，使功率近似不變。無級調(diào)速返回1.型號

Y132M－4轉(zhuǎn)差率銘牌數(shù)據(jù)2.轉(zhuǎn)速:電機軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分磁極數(shù)(極對數(shù)

p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分Y：三相異步電動機132：機座中心高（132mm）M：機座長度代號，M-中機座；S-短機座，L-長機座。返回3.接法：Y/接法

Y接法：W2U2V2U1V1W1V1W1U1U2V2W2指定子三相繞組的接法接線盒

接法：U2U1W2V1V2U1W2U2V1V2W1W1W2U2V2V1W1U1返回4.電壓：

一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的5％。例：380/220Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法；當線電壓為220V時采用接法。指電動機在額定運行狀態(tài)時定子繞組上的線電壓值.當電壓高于額定值時，磁通將增大。即：返回電壓波動對電動機的影響當電壓低于額定值時，引起轉(zhuǎn)速下降，電流增加。返回5.額定電流：如：

表示三角接形法下，電機的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。6.功率與效率：

指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功率值（

），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：

其中=72－93％指電動機在額定運行狀態(tài)時定子繞組的線電流。為電動機的效率返回

額定負載時一般為0.7-0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2-0.3。額定負載時，功率因數(shù)最大。

使用中應選擇合適容量的電動機，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。7.功率因數(shù)(cos1)：P2PNcos1返回8.

絕緣等級

絕緣等級是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。

極限溫度，是指電動機絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點的最高容許溫度。

絕緣等級絕緣等級極限溫度AEBFH返回

單相異步電動機常用于功率不大的電動工具（如手電鉆、攪拌器等）和眾多的家用電器（洗衣機、電冰箱、電風扇等）。一、單相異步電動機的工作原理結(jié)構(gòu)：

定子放單相繞組（也稱工作繞組，其中通入單相交流電）；轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。返回5.3.2單相異步電動機

定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子中通入單相交流電后，形成脈動磁場。其磁感應強度按正弦分布，且隨時間按正弦變化。返回....F轉(zhuǎn)子導條及電流

當定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。返回二、電容分相式異步電動機1、分相

在電動機定子中放置一個起動繞組B，與工作繞組在空間相隔90°，起動繞組B與電容器串聯(lián)，使兩個繞組中的電流在相位上近于相差90°，這就是分相。由這兩相電流也能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。ABAB返回2、電容分相式起動~SDCAB

A:工作繞組B：啟動繞組S：離心開關(guān)啟動時開關(guān)S閉合，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電動機轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被切斷。

也有在電動機運行時不斷開起動繞組，以提高功率因數(shù)和增大轉(zhuǎn)矩。返回三、罩極式單相電機定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)

定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。結(jié)構(gòu)：單相繞組繞在磁極上，在磁極的約1/3部分套一短路環(huán)返回四、三相異步電動機的單相運行

三相異步電動機運行過程中，若其中一相和電源斷開，則變成單相運行。此時和單相電動機一樣，電動機仍會按原來方向運轉(zhuǎn)。但若負載不變，三相供電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，導致電動機過熱。使用中要特別注意這種現(xiàn)象三相異步電動機若在啟動前有一相斷電，和單相電動機一樣將不能啟動。此時只能聽到嗡嗡聲，長時間啟動不了，也會過熱，必須趕快排除故障。返回控制電器手動電器自動電器刀開關(guān)組合開關(guān)按鈕……接觸器繼電器行程開關(guān)……

5.4.1

常用控制電器返回由操作人員手動操縱按照指令、信號、或某個物理量的變化而自動動作5.4繼電接觸控制系統(tǒng)一、刀閘開關(guān)控制對象：380V，5.5kW以下小電機

考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值一般選擇：（3-5）異步電機額定電流電路符號Q返回二、按鈕常開(動合)按鈕電路符號SB復合按鈕：常開按鈕和常閉按鈕做在一起。電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB作用：接通或斷開控制電路返回三、交流接觸器用來接通或斷開電動機或其他設(shè)備的主電路作用構(gòu)成；主要由電磁鐵和觸點兩部分組成，觸點又可分為主觸點和輔助觸點。接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等返回返回~~~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸點閉合接通電源線圈鐵芯銜鐵主觸點彈簧輔助觸點M3~電動機返回接觸器線圈接觸器主觸點－用于主電路(流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸點－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器有關(guān)符號返回四、中間繼電器

繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸點可以通過大電流，而繼電器的觸點只能通過小電流。中間繼電器速度繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護）…...繼電器類型：作用：繼電器用來傳遞信號或用于控制電路中。返回發(fā)熱元件1.結(jié)構(gòu)：I常閉觸點雙金屬片2.工作原理：

發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯逦?、熱繼電器功能：過載保護返回3.熱繼電器的符號發(fā)熱元件常閉觸點FRFR串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中返回六、熔斷器電路符號FU

額定電流的選擇：3.頻繁起動的電動機2.一臺電動機（稍大）1.電燈支線的熔絲作用：用于短路保護返回作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。結(jié)構(gòu)：過流脫扣器欠壓脫扣器工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。七、自動空氣斷路器（自動開關(guān)）返回KM自鎖按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，電機起動；同時輔助觸點（KM）閉合。即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。KMSB2M3~ABCKMFUQSB1起動按鈕停車按鈕自鎖的作用鼠籠式電動機直接起動控制電路返回短路保護方法：加熔斷器選擇熔體額定電流時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。一旦發(fā)生短路事故，熔絲立即熔斷，電動機立即停車。異步電機的起動電流Ist=(5-7)額定電流保護措施返回電動機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用?！罴訜崂^電器，進行過載保護?！顚⑷我鈨上酂嵩釉陔妱訖C任意兩相中。☆☆將其常閉觸點串接在控制電路中。過載保護返回KMSB1KMSB2FR熱繼電器觸點M3~ABCKMFUQFR熱元件加一個或三個熱元件是否也可以？返回零壓（失壓）保護

零壓保護就是當電源暫時斷電或電壓嚴重下降時，電動機即自動從電源切除。方法：采用繼電器、接觸器控制電源電壓<85%時，接觸器觸點自動斷開，可避免燒壞電機。返回ABCM3~KMFUQ控制電路KMSB1KMSB2在電源停電后突然再來電時，可避免電機自動起動而發(fā)生意外事故。主電路返回方法：起動按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián)乙地甲地KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB2乙FR兩地控制一臺電動機返回方法一：用復合按鈕該電路缺點：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2FRSB3點動+連續(xù)運行SB3：點動SB2：連續(xù)運行返回方法二：加中間繼電器SB：點動SB2：連續(xù)運行SBKASB1KASB2FRKMKA主電路同方法一返回畫圖要求（1）首先了解工藝過程及控制要求，搞清控制系統(tǒng)中各電動機、控制電器的作用以及它們的控制關(guān)系；（2）在原理圖中，同一電器的各部件是分散的，為便于識別，它們必須按國家規(guī)定的統(tǒng)一符號來表示；（3）所有電器的觸點均表示在起始情況下的位置，即在沒有通電或沒有發(fā)生機械動作時的位置；（4）控制電路和主電路要清楚地分開設(shè)計和閱讀；（5）控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而

右的順序進行設(shè)計或閱讀；（6）繼電器、接觸器線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)；返回正反轉(zhuǎn)控制電路一、正反轉(zhuǎn)控制原理1.基本原理

將接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一頭即可實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)，為此可用兩個交流接觸器來實現(xiàn)。2.基本要求

必須保證兩個交流接觸器不能同時工作ABCKMRM3~FUQFRKMF返回KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBR操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB13.動作過程接觸器不能同時工作KMFKMRM3~ABCFUQFR返回二、加互鎖的正反轉(zhuǎn)控制正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩個接觸器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRSBR互鎖互鎖作用：主電路同前返回三、雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電器互鎖機械互鎖KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR缺點：正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn)，必須先按停止按鈕，然后才能按反轉(zhuǎn)按鈕。返回一、行程開關(guān)電路的限位保護、行程控制、自動切換等。常開（動合）觸頭電路符號ST常閉（動斷）觸頭電路符號ST行程控制與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。作用結(jié)構(gòu)返回返回KMFKMRM3~ABCFUQFR二、行程控制

行程控制，就是當運動部件到達一定行程位置時采用行程開關(guān)來進行控制。實質(zhì)為電動機的正反轉(zhuǎn)控制主電路與電動機的正反轉(zhuǎn)電路相同返回1