變壓器和交流電動(dòng)機(jī)

變壓器和交流電動(dòng)機(jī)第一頁，共六十六頁，2022年，8月28日第十一章變壓器和交流電動(dòng)機(jī)

教學(xué)重點(diǎn)：

1．能利用變壓器的電壓變換、電流變換和阻抗變換的關(guān)系做相應(yīng)的計(jì)算。

2．會(huì)正確使用幾種變壓器。

3．會(huì)進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動(dòng)的操作。

1．變壓器的工作原理。

2．三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。

3．三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)的方法。教學(xué)難點(diǎn)：

第二頁，共六十六頁，2022年，8月28日序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)1

第一節(jié)變壓器的構(gòu)造12

第二節(jié)變壓器的工作原理23

第三節(jié)變壓器的功率和效率14

第四節(jié)常用變壓器15

第五節(jié)變壓器的額定值和檢驗(yàn)16

實(shí)驗(yàn)單相變壓器27

第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)28

第七節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制19

第八節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)110本章小結(jié)211本章總學(xué)時(shí)14學(xué)時(shí)分配：第三頁，共六十六頁，2022年，8月28日第十一章變壓器和交流電動(dòng)機(jī)第一節(jié)變壓器的構(gòu)造第二節(jié)變壓器的工作原理第三節(jié)變壓器的功率和效率第四節(jié)常用變壓器第五節(jié)變壓器的額定值和檢驗(yàn)第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)第七節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制第八節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)本章小結(jié)第四頁，共六十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)變壓器的構(gòu)造一、變壓器的用途和種類二、變壓器的基本構(gòu)造第五頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、變壓器的用途和種類

1．變壓器的用途：變壓器除可變換電壓外，還可變換電流、變換阻抗、改變相位。

2．變壓器的種類：按照使用的場(chǎng)合，變壓器有電力變壓器，整流變壓器，調(diào)壓變壓器，輸入、輸出變壓器等。變壓器是利用互感原理工作的電磁裝置，它的符號(hào)如圖11-1所示，T是它的文字符號(hào)。圖

11-1

變壓器的符號(hào)

第六頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、變壓器的基本構(gòu)造變壓器主要由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成。鐵心是變壓器的磁路通道，是用磁導(dǎo)率較高且相互絕緣的硅鋼片制成，以便減少渦流和磁滯損耗。按其構(gòu)造形式可分為心式和殼式兩種，如圖11-2(a)、(b)所示。繞組圈是變壓器的電路部分，是用漆包線、紗包線或絲包線繞成。其中和電源相連的繞組叫一次繞組，和負(fù)載相連的繞組叫二次繞組。圖

11-2

心式和殼式變壓器

第七頁，共六十六頁，2022年，8月28日第二節(jié)變壓器的工作原理一、變壓器的工作原理二、變壓器的外特性和電壓變化率第八頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、變壓器的工作原理變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的，一次繞組接在交流電源上，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，從而在一次、二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖11-3所示。圖

11-3

變壓器空載運(yùn)行原理圖

第九頁，共六十六頁，2022年，8月28日由此得忽略線圈內(nèi)阻得一次繞組接上交流電壓，鐵心中產(chǎn)生的交變磁通同時(shí)通過一次、二次繞組，一次、二次繞組中交變的磁通可視為相同。設(shè)一次繞組匝數(shù)為N1，二次繞組匝數(shù)為N2，磁通為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

1．變換交流電壓第十頁，共六十六頁，2022年，8月28日

上式中K稱為變壓比。由此可見：變壓器一次繞組、二次繞組的端電壓之比等于匝數(shù)比。

如果N1<N2，K<1，電壓上升，稱為升壓變壓器。如果N1>N2，K>1，電壓下降，稱為降壓變壓器。第十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日式中cos1——一次繞組電路的功率因數(shù)；

cos2——二次繞組電路的功率因數(shù)。1，2相差很小，可認(rèn)為相等，因此得到可見，變壓器工作時(shí)一次、二次繞組的電流跟繞組的匝數(shù)成反比。高壓繞組通過的電流小，用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓繞組通過的電流大，用較粗的導(dǎo)線繞制。這是在外觀上區(qū)別變壓器高、低壓繞組的方法。根據(jù)能量守恒定律，變壓器輸出功率與從電網(wǎng)中獲得功率相等，即P1=P2，由交流電功率的公式可得

U1I1cos1=U2I2cos2

2．變換交流電流

第十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日將代入，得因?yàn)樗栽O(shè)變壓器一次側(cè)輸入阻抗為|Z1|，二次側(cè)負(fù)載阻抗為|Z2|，則

可見，二次側(cè)級(jí)接上負(fù)載|Z2|時(shí)，相當(dāng)于電源接上阻抗為K2|Z2|的負(fù)載。變壓器的這種阻抗變換特性，在電子線路中常用來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和信號(hào)源內(nèi)阻相等，使負(fù)載上獲得最大功率。3．變換交流阻抗第十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日一次側(cè)電流輸入阻抗

【例11-1】有一電壓比為220/110的降壓變壓器，如果次級(jí)接上55

的電阻，求變壓器一次側(cè)的輸入阻抗。解1：二次側(cè)電流第十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日解2：變壓比輸入阻抗第十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日

【例11-2】有一信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)為1V，內(nèi)阻為600，負(fù)載電阻為150。欲使負(fù)載獲得最大功率，必須在信號(hào)源和負(fù)載之間接一匹配變壓器，使變壓器的輸入電阻等于信號(hào)源的內(nèi)阻，如圖11-4所示。問：變壓器變壓比，一、二次電流各為多少?圖11-4例11-2圖第十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日

解：負(fù)載電阻R2=150，變壓器的輸入電阻R1=R0=600，則變比應(yīng)為

一、二次電流分別為第十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日設(shè)交流信號(hào)源電壓U=100V，內(nèi)阻RO=800Ω，負(fù)載RL=8Ω.(1)將負(fù)載直接接至信號(hào)源，負(fù)載獲得多大功率？(2)經(jīng)變壓器進(jìn)行阻抗匹配，求負(fù)載獲得的最大功率是多少？變壓器變比是多少？第十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、變壓器的外特性和電壓變化率1．變壓器的外特性變壓器外特性就是當(dāng)變壓器的一次電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)都一定時(shí)，二次電壓U2隨二次電流I2變化的關(guān)系，如圖11-5所示。圖11-5變壓器外特性曲線第十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日

由變壓器外特性曲線圖可見：

(3)

當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載時(shí)，隨著功率因數(shù)cos

的降低，曲線上升。所以，在供電系統(tǒng)中，常常在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)一定容量的電容器，以提高負(fù)載的功率因數(shù)cos。

(1)

I2=0時(shí)，U2=U2N

。

(2)

當(dāng)負(fù)載為電阻性和電感性時(shí)，隨著I2的增大，U2逐漸下降。在相同的負(fù)載電流情況下，U2的下降程度與功率因數(shù)cos有關(guān)。第二十頁，共六十六頁，2022年，8月28日2．電壓的變化率電壓變化率是指變壓器空載時(shí)二次端電壓U2N和有載時(shí)二次端電壓U2之差與U2N

的百分比。即：電壓變化率越小，為負(fù)載供電的電壓越穩(wěn)定。第二十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日第三節(jié)變壓器的功率和效率一、變壓器的功率二、變壓器的效率第二十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、變壓器的效率變壓器的效率為變壓器輸出功率與輸入功率的百分比，即大容量變壓的效率可達(dá)98%~99%，小型電源變壓器效率約為70%~80%。變壓器的功率消耗等于輸入功率P1=U1I1cos1和P2=U2I2cos2輸出功率之差，即

PL

=P1–P2 變壓器功率損耗包括鐵損和銅損。一、變壓器的功率第二十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日

【例11-3】有一變壓器一次電壓為2200V，次級(jí)電壓為220V，在接純電阻性負(fù)載時(shí)，測(cè)得二次電流為10A，變壓器的效率為95%。試求它的損耗功率，一次級(jí)功率和一次級(jí)電流。解：一次級(jí)負(fù)載功率P2=U2I2cos2=220×10

W=2200W一次級(jí)功率PL

=P1–P2=2316–2200

W=116W一次級(jí)電流損耗功率第二十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日第四節(jié)常用變壓器一、自耦變壓器二、多繞組變壓器三、互感器四、三相變壓器第二十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、自耦變壓器自耦變壓器一次、二次繞組有一部分是共用的，它們之間不僅有磁耦合，還有電的關(guān)系，如圖11-6所示。1．自耦變壓器的構(gòu)造和工作原理

圖11-6耦變壓器符號(hào)及原理圖

第二十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日一次、二繞組電壓之比和電流之比的關(guān)系為自耦變壓器在使用時(shí)，一定要注意正確接線，否則易于發(fā)生觸電事故。實(shí)驗(yàn)室中用來連續(xù)改變電源電壓的調(diào)壓變壓器，就是一種自耦變壓器，如圖11-7所示。圖

11-7

實(shí)驗(yàn)用調(diào)壓變壓器

第二十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、多繞組變壓器變壓器的二次側(cè)有兩個(gè)以上的繞組或一次、二次繞組都有兩個(gè)以上繞組的變壓器叫多繞組變壓器，如圖11-8所示。多繞組變壓器一次、二次繞組的電壓關(guān)系仍符合變壓比的關(guān)系1．多繞組變壓器

圖

11-8

多繞組變壓器

第二十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日多繞組變壓器多使用于電子設(shè)備中，輸出多種電壓。多繞組可串聯(lián)或并聯(lián)使用，串聯(lián)時(shí)應(yīng)將繞組的異名端相接，并聯(lián)時(shí)應(yīng)將繞組的同名端相接。只有匝數(shù)相同的繞組才能并聯(lián)。2．多繞組變壓器的使用

第二十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日三、互感器1．電壓互感器使用時(shí)，電壓互感器的高壓繞組跨接在需要測(cè)量的供電線路上，低壓繞組則與電壓表相連，如圖11-9所示?？梢?，高壓線路的電壓U1等于所測(cè)量電壓U2和變壓比K的乘積，即U1=KU2互感器是一種專供測(cè)量?jī)x表，控制設(shè)備和保護(hù)設(shè)備中使用的變壓器?？煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。圖11-9電壓互感器

第三十頁，共六十六頁，2022年，8月28日使用時(shí)應(yīng)注意：

(1)

二次繞組不能短路，防止燒壞次級(jí)繞組。

(2)

鐵心和二次繞組一端必須可靠的接地，防止高壓繞組絕緣被破壞時(shí)而造成設(shè)備的破壞和人身傷亡。2．電流互感器使用時(shí)，電流互感器的一次繞組與待測(cè)電流的負(fù)載相串連，二次繞組則與電流表串聯(lián)成閉和回路，如圖11-10所示。通過負(fù)載的電流就等于所測(cè)電流和變壓比倒數(shù)的乘積。圖11-10電流互感器

第三十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日使用時(shí)應(yīng)注意：

(1)

電流互感器的二次繞組不得開路，否則易造成危險(xiǎn)；

(2)

鐵心和二次繞組一端均應(yīng)可靠接地。常用的鉗形電流表也是一種電流互感器。它是由一個(gè)電流表接成閉合回路的二次繞組和一個(gè)鐵心構(gòu)成，其鐵心可開、可合。測(cè)量時(shí)，把待測(cè)電流的一根導(dǎo)線放入鉗口中，電流表上可直接讀出被測(cè)電流的大小，如圖11-11所示。圖11-11鉗形電流表

第三十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日四、三相變壓器三相變壓器就是三個(gè)相同的單相變壓器的組合，如圖11-12所示。三相變壓器用于供電系統(tǒng)中。根據(jù)三相電源和負(fù)載的不同，三相變壓器一次和二次線圈可接成星形或三角形。圖

11-12

三相變壓器

第三十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日第五節(jié)變壓器的額定值和檢驗(yàn)一、變壓器的額定值二、變壓器的檢驗(yàn)第三十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、變壓器的額定值變壓器的滿負(fù)荷運(yùn)行情況叫額定運(yùn)行，額定運(yùn)行條件叫變壓器的額定值。

額定容量——指二次側(cè)最大視在功率，單位是伏安(VA)或千伏安(kVA)。額定一次電壓——指接到一次繞組電壓的規(guī)定值。額定二次電壓——指變壓器空載時(shí)，一次側(cè)加上額定電壓后，二次側(cè)兩端的電壓。額定電流——指規(guī)定的滿載電流值。變壓器的額定值取決于變壓器的構(gòu)造及使用的材料。使用時(shí)，變壓器應(yīng)在額定條件下運(yùn)行，不能超過其額定值。第三十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)

一次、二次繞組必須分清；(3)

防止變壓器繞組短路，以免燒毀變壓器。(1)

工作溫度不能過高；

除此外還應(yīng)注意：第三十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、變壓器的檢驗(yàn)

(2)

絕緣檢查；變壓器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，通常其檢驗(yàn)內(nèi)容有：

(1)

區(qū)分繞組、測(cè)量各繞組的直流電阻；

(3)

各繞組的電壓和變壓比；

(4)

磁化電流

I

，變壓器二次開路時(shí)的一次電流叫磁化電流，I

一般為初一次側(cè)額定電流的3%~8%。各項(xiàng)檢驗(yàn)都應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，否則不宜使用。第三十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造二、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速五、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌第三十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成，如圖11-13所示。圖

11-13

三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造

第三十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日1．定子

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子由機(jī)座、鐵心和定子繞組組成。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，由三相對(duì)稱繞組組成，按一定規(guī)則連接，有六個(gè)出線端。即U1-U2、V1-V2、W1-W2接到機(jī)座的接線盒中，定子繞組接成星形或三角形。圖11-14定子繞組的星形和三角形聯(lián)結(jié)圖

第四十頁，共六十六頁，2022年，8月28日2．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成，其作用是輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。跟據(jù)構(gòu)造的不同，轉(zhuǎn)子繞組分為繞線式和籠型兩種，圖11-15(a)所示為籠型繞組，(b)為鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子。圖

11-15

籠型繞組及轉(zhuǎn)子

第四十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將對(duì)稱三相電流通入在空間彼此相差120的作星形聯(lián)結(jié)的三線圈。設(shè)三相電流為：i1=Imsin(t)i2=Imsin(t–120)i3=Imsin(t+120)

其波形如圖11-16所示。

1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生圖11-16三相繞組電流的波形圖第四十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日根據(jù)電流的磁效應(yīng)，在三相繞組的空間上就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖11-17所示，為方便分析，規(guī)定電流為正值時(shí)，電流從線圈的首端(即U1、V1和W1)流向末端(即U2、V2

和W2)。圖中首端用表示，末端用⊙表示，反之電流由末端流向首端。取

t

=0、90、180、270和360五個(gè)瞬間，依次的標(biāo)出電流的方向，由右手螺旋法則確定磁場(chǎng)的方向。

t=0時(shí)，磁場(chǎng)方向由右指向左；

t=90時(shí)，磁場(chǎng)的方向垂直向上；

t=180、270和360時(shí)，磁場(chǎng)的方向分別向右、向下和向左，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周，分別如圖11-7(a)、(b)、(c)、(d)和(e)所示。第四十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日?qǐng)D11-17旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生第四十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日當(dāng)我們i1使通入V相，i2通過U相時(shí)，分析可見，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此，只要把接到三相繞組上的兩根電源線任意對(duì)調(diào)，即改變電源的相序，就可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)。由圖可見，當(dāng)空間彼此相差120的三個(gè)相同線圈通入對(duì)稱三相交流電，就能產(chǎn)生與電流有相同角速度的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(即交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間也旋轉(zhuǎn)一周)。第四十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日2．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速

上述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)磁極，若用p表示磁極對(duì)數(shù)，則p=1。磁極對(duì)數(shù)p=1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其轉(zhuǎn)速與正弦電流同步，若交流電的頻率為f，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0=60f式中n0又稱為同步轉(zhuǎn)速。磁極對(duì)數(shù)p=2時(shí)，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)1/2周，依此類推當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有p對(duì)磁極時(shí)，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)1/p

周。因此交流電頻率為f，磁極對(duì)數(shù)為p，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為第四十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁場(chǎng)不動(dòng)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判定，轉(zhuǎn)子半部分的感應(yīng)電流流入紙面。圖11-18三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

有電流的轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，用左手定則判定，上半部分所受磁力向右，下半部分所受磁場(chǎng)力向左，如圖11-18所示。這兩個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)。第四十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速

也可寫成n=(1–s)n0

轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。

電動(dòng)機(jī)總是以低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。即n<n0異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)率n0與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差，即n0–n稱為轉(zhuǎn)速差。轉(zhuǎn)速差(n0–n)與n之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用s表示第四十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日五、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M—4功率7.5KW頻率50Hz

電壓380V電流15.4A接法

轉(zhuǎn)速1440r/min絕緣等級(jí)B工作方式連續(xù)年月日編號(hào)××電機(jī)廠表11-1三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌在電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有其主要技術(shù)數(shù)據(jù)，使用時(shí)應(yīng)多加注意，表11-1就是一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌。第四十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日第七節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)第五十頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

1．全壓起動(dòng)加在定子繞組的起動(dòng)電壓是電動(dòng)機(jī)的額定電壓，這樣的起動(dòng)叫全壓起動(dòng)。全壓起動(dòng)在剛接通電源的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速較大，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和變壓器的原理一樣，定子電流必然很大，一般為額定電流的4~7倍。過大的起動(dòng)電流會(huì)在線路上造成較大的電壓降，影響供電線路上其他設(shè)備的正常工作。此外，當(dāng)起動(dòng)頻繁時(shí)，過大的起動(dòng)電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱，影響其使用壽命。只有二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)采用全壓起動(dòng)?？煞譃槿珘浩饎?dòng)和降壓起動(dòng)兩種。第五十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日(1)

串電阻降壓起動(dòng)

串電阻降壓起動(dòng)，就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間的起動(dòng)方法，如圖11-19所示。在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，待起動(dòng)結(jié)束時(shí)恢復(fù)到額定值運(yùn)行?；\型電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)常用串電阻降壓起動(dòng)、星形-三角形換接起動(dòng)和自耦降壓起動(dòng)等方法。2．降壓起動(dòng)

圖

11-19

定子繞組串電阻降壓起動(dòng)

第五十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日星形-三角形換接起動(dòng)，就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)把定子繞組連成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)再換接成三角形的起動(dòng)方法。圖11-20是一種星—三角起動(dòng)器的連接簡(jiǎn)圖，起動(dòng)時(shí)，將手柄指向右，定子繞組連成星形降壓起動(dòng)。等電動(dòng)機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將手柄指向左，定子繞組換接成三角形，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。(2)

星形-三角形換接起動(dòng)圖

11-20

星—三角降壓起動(dòng)

第五十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日自耦降壓起動(dòng)，是利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的端電壓降低的起動(dòng)方法，如圖11-21所示。(3)自耦降壓起動(dòng)圖

11-21

自耦變壓器降壓起動(dòng)

第五十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

可知，調(diào)速有下面三種方法：1．變頻調(diào)速采用晶閘管整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再由逆變器變換為頻率，電壓有效值可調(diào)的三相交流電，為三相異步電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速。2．變轉(zhuǎn)差率調(diào)速只適用于繞線式電動(dòng)機(jī)。通過改變接在轉(zhuǎn)子電路中調(diào)速電阻的大小，就可平滑調(diào)速。3．變級(jí)調(diào)速設(shè)計(jì)制造的電動(dòng)機(jī)具有不同的磁極對(duì)數(shù)，根據(jù)需要改變定子繞組的連接方式，就能改變磁極對(duì)數(shù)，使電動(dòng)機(jī)得到不同的轉(zhuǎn)速。在負(fù)載不變的條件下改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n叫調(diào)速。由轉(zhuǎn)速公式第五十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向取決于三相電源的相序。所以，只要將三根相線中任意兩根對(duì)調(diào)即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖11-22是電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制的原理圖。圖

11-22

正、反轉(zhuǎn)控制原理

第五十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日四、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1．反轉(zhuǎn)制動(dòng)在電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，將三根電線中的任意兩根對(duì)調(diào)，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩，起到制動(dòng)作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)切斷電源，否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。為克服慣性，保證電動(dòng)機(jī)在斷電時(shí)迅速停車，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)常采用反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。第五十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日在斷電的同時(shí)，接通直流電源，如圖11-23所示。直流電源產(chǎn)生的磁場(chǎng)是固定的，而轉(zhuǎn)子由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與直流電磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向，恰好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，起到制動(dòng)的作用。2．能耗制動(dòng)圖

11-23

電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)

第五十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日第八節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理二、單相電容式異步電動(dòng)機(jī)第五十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通以單相電流后，電動(dòng)機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，但磁場(chǎng)的方向時(shí)而垂直向上，時(shí)而垂直向下，即單相定子繞組的磁場(chǎng)不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以轉(zhuǎn)子不能自行起動(dòng)。因此，單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個(gè)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第六十頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、單相電容式