第一章 建筑電氣基本知識(shí)

一、建筑電氣概述建筑電氣工程是研究電能和電信號(hào)在建筑物中輸送、分配和應(yīng)用的科學(xué)。如：配電柜、配電箱、控制箱照明電器、動(dòng)力設(shè)備控制等如：通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)CATV系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)概述1.建筑電氣工程2.建筑電氣工程的意義（1）電能和電信號(hào)易產(chǎn)生、輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換和應(yīng)用；（2）能為人們提供舒適、便利、安全的建筑環(huán)境。二、強(qiáng)電和弱電基本概念★強(qiáng)電工程工程把電能引入建筑物，進(jìn)行電能再分配并通過用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、熱能和光能等?！锶蹼姽こ坦こ淌菍?shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部以及內(nèi)部和外部間的信息交換、信息傳遞及信息控制等。從電壓等級(jí)上劃分，強(qiáng)電一般是110V以上，而弱電一般是60V以下。三、強(qiáng)電工程和弱電工程涉及范圍★強(qiáng)電動(dòng)力工程照明工程變配電工程防雷接地工程及其他用電力工程★弱電通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CATV電視與衛(wèi)星電視閉路電視和監(jiān)控系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)電話通信系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)公共廣播系統(tǒng)

內(nèi)容提要及學(xué)習(xí)要求:

我們?nèi)粘Ｉ钪泻苁煜さ慕涣靼l(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就是按正弦規(guī)律變化的，是我們普遍使用的正弦電源。本章介紹了交流電的基本概念、RLC串聯(lián)交流電路、正弦量的向量表示、三相交流電路及提高功率因數(shù)的意義及方法，并且介紹了兩種常用的用電設(shè)備變壓器和電動(dòng)機(jī)的工作原理及型號(hào)含義。通過學(xué)習(xí)要求掌握RLC串聯(lián)交流電路的分析方法、三相交流電路的分析及提高功率因數(shù)的意義及方法，變壓器和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)含義及選擇。內(nèi)容提要：第一章建筑電氣基本知識(shí)1.1正弦交流電正弦交流電路：是指電壓和電流均按正弦規(guī)律變化的電路。以交流電的形式產(chǎn)生電能或供給電能的設(shè)備稱為交流電源。由交流電源、用電設(shè)備和連接導(dǎo)線組成的電流流通路徑稱為交流電路。

i ：

幅值（最大值）

：

角頻率（弧度/秒）：

初相角特征量:（三要素）1.1.1交流電的三要素

描述變化周期的幾種方法：1.周期

T：變化一周所需的時(shí)間

單位：秒，毫秒..3.角頻率

ω：每秒變化的弧度

單位：弧度/秒2.頻率

f：每秒變化的次數(shù)

單位：赫茲（Hz），千赫茲

...iT1.周期與頻率*電網(wǎng)頻率：

中國

50Hz

美國

、日本

60Hz補(bǔ)充：小常識(shí)*有線通訊頻率：300-5000Hz

*無線通訊頻率：

30kHz-3×104MHz為正弦電流的最大值

在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測(cè)物理量的有效值。標(biāo)準(zhǔn)電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值電量名稱必須大寫,下標(biāo)加m。如：Um、Im2.幅值與有效值正弦量在任一瞬時(shí)的值稱為瞬時(shí)值，用小寫字母表示。瞬時(shí)值中最大的稱為幅值，用帶下標(biāo)的字母來表示。則有（均方根值）可得當(dāng)

時(shí)，交流直流熱效應(yīng)相當(dāng)電量必須大寫如：U、I有效值有效值概念問題與討論

電器~220V最高耐壓

=300V

若購得一臺(tái)耐壓為

300V的電器，是否可用于

220V的線路上?

該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以能用。有效值

U=220V最大值

Um

=220V=311V電源電壓：

t=0時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。說明：

給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相位間的關(guān)系。i：正弦波的相位角或相位。3.初相位:正弦量所取的計(jì)時(shí)起點(diǎn)不同，初始值也就不同，到達(dá)幅值或某一特征值的時(shí)間也就不同。

兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差(初相差)

t同頻正弦信號(hào)的相位關(guān)系同相位落后于相位落后相位領(lǐng)先領(lǐng)先于電流超前電壓電壓與電流同相

電流超前電壓

電壓與電流反相uiωtui

Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO例幅度：已知：頻率：初相位：

瞬時(shí)值表達(dá)式

相量必須小寫

波形圖i正弦波的表示方法：1.1.2正弦量的相量表示法

概念

：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段在縱軸上的投影值來表示。正弦波的相量表示法矢量長度

=

矢量與橫軸夾角

=

初相位ω矢量以角速度

ω按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)ω注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上，不同頻率不行。新問題提出：平行四邊形法則可以用于相量運(yùn)算，但不方便。故引入相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算法。相量

復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)運(yùn)算補(bǔ)充知識(shí)相量的復(fù)數(shù)表示—相量式ab+1將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可如下表示：復(fù)數(shù)的模復(fù)數(shù)的輻角歐拉公式ab代數(shù)式

指數(shù)式

極坐標(biāo)形式可得:

相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算1.加、減運(yùn)算設(shè)：則：設(shè)：2.乘法運(yùn)算則：3.除法運(yùn)算設(shè)：則：波形圖瞬時(shí)值相量圖j=+=eIbajj&小結(jié)：正弦波的四種表示法()jw+=tIim

sin

TiI相量式符號(hào)說明瞬時(shí)值

---小寫u、i有效值

---大寫U、I復(fù)數(shù)、相量

---大寫

+“.”最大值

---大寫+下標(biāo)

R、L、C都是組成電路模型的理想元件。所謂理想，就是突出其主要性質(zhì)，而忽略其次要因素。其中，電阻元件是耗能元件，后兩者是儲(chǔ)能元件。在交流電路中，由于所加電壓隨時(shí)間而交變，故電路中的電流、功率及電場(chǎng)和磁場(chǎng)儲(chǔ)存的能量也都是隨時(shí)間而變化的。所以在交流電路中，電感元件中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電容元件中的電流均不為零，但在直流電路穩(wěn)定狀態(tài)下，電感元件可視作短路，電容元件可視作開路。1.1.3交流電路組成元件1．電阻元件電阻元件是一種消耗電能的元件。歐姆定律:關(guān)聯(lián)方向：u=Ri非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：u=－Ri功率：2．電感元件電感元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元件。如右圖所示：特點(diǎn)：只有電感上的電流變化時(shí)，電感兩端才有電壓。在直流電路中，電感上即使有電流通過，但ｕ＝０，相當(dāng)于短路。在交流電路中的阻值：存儲(chǔ)能量：3．電容元件電容元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元件。如右圖所示：特點(diǎn)：只有電容上的電壓變化時(shí)，電容兩端才有電流。在直流電路中，電容上即使有電壓，但ｉ＝０，相當(dāng)于開路，即電容具有隔直作用。在交流電路中的阻值：存儲(chǔ)能量：實(shí)際負(fù)載實(shí)際電路中理想負(fù)載基本不存在，而往往是在負(fù)載性質(zhì)展現(xiàn)出呈阻性負(fù)載、呈感性負(fù)載和呈容性負(fù)載，我們統(tǒng)一稱這些負(fù)載為阻抗，用“Z”表示，具體如下：1、阻性負(fù)載負(fù)載在電路中呈現(xiàn)電阻性質(zhì)如：白熾燈2、感性負(fù)載負(fù)載在電路中呈現(xiàn)感性性質(zhì)如：日光燈、電扇等3、感性負(fù)載負(fù)載在電路中呈現(xiàn)容性性質(zhì)如：電容器、同步電動(dòng)機(jī)等實(shí)際電路中，是多種特性的負(fù)載串、并聯(lián)而成，我們稱之為：阻性、感性和容性只對(duì)負(fù)載的兩端在電路中呈現(xiàn)的性質(zhì)而言。例如：日光燈用電路來表示，實(shí)際是電阻和電感的串聯(lián)電路。RL電阻R代表燈管線圈L代表鎮(zhèn)流器uiR根據(jù)歐姆定律設(shè)則1.1.4電阻、電感和電容元件交流電路1．電阻元件交流電路2.電感電路電感Lui（單位：H,mH,H）單位電流產(chǎn)生的磁鏈線圈匝數(shù)磁通線圈面積線圈長度導(dǎo)磁率?電感和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系線性電感:L=Const(如:空心電感

不變)非線性電感:L=Const(如:鐵心電感

不為常數(shù))uei固定值電感中電流、電壓的基本關(guān)系uei當(dāng)(直流)時(shí),所以，在直流電路中電感相當(dāng)于短路。電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率

p

iuL儲(chǔ)存能量P<0釋放能量+P>0P<0可逆的能量轉(zhuǎn)換過程uiuiuiuiiuL+PP>0ui

2.平均功率

P

（有功功率）結(jié)論：純電感不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐）。

3.無功功率QQ

的單位：乏、千乏(var、kvar)

Q

的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用以衡量電感電路與電源進(jìn)行能量交換的規(guī)模。例1:把一個(gè)0.1H的電感接到f=50Hz,U=10V的正弦電源上，求I，如保持U不變，而電源

f=5000Hz,這時(shí)I為多少？解：(1)當(dāng)f=50Hz時(shí)（2）當(dāng)f=5000Hz時(shí)所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性3.電容電路電容C單位電壓下存儲(chǔ)的電荷（單位：F,F,pF）++++----+q-qui電容符號(hào)有極性無極性+_電解電容極板面積板間距離介電常數(shù)?電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系線性電容:C=Const(

不變)非線性電容:C=Const(

不為常數(shù))uiC?電容上電流、電壓的基本關(guān)系當(dāng)(直流)時(shí),所以，在直流電路中電容相當(dāng)于斷路。uiC電容電路中的功率ui1.瞬時(shí)功率p充電p放電放電P<0釋放能量充電P>0儲(chǔ)存能量uiuiuiuiiuωt

2.平均功率P瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）3.無功功率Q（電容性無功取負(fù)值）已知：C＝1μF求：I

、i例uiC解：電流有效值求電容電路中的電流瞬時(shí)值i領(lǐng)先于u90°電流有效值1.單一參數(shù)電路中電壓電流的基本關(guān)系式電感元件基本關(guān)系復(fù)阻抗L復(fù)阻抗電容元件基本關(guān)系C電阻元件R基本關(guān)系復(fù)阻抗小結(jié)若則電流、電壓的關(guān)系uRLCi1.1.5混合電路及功率因數(shù)復(fù)數(shù)阻抗Z

的討論結(jié)論：Ｚ的模為電路總電壓和總電流有效值之比，而Ｚ的幅角則為總電壓和總電流的相位差。1.Z和總電流、總電壓的關(guān)系2.Z

和電路性質(zhì)的關(guān)系

一定時(shí)電路性質(zhì)由參數(shù)決定

當(dāng)

時(shí)，

表示u

領(lǐng)先i

－－電路呈感性當(dāng)時(shí)，

表示u

、i同相－－電路呈電阻性當(dāng)

時(shí)，表示u

落后i

－－電路呈容性阻抗角3.阻抗（Z）三角形阻抗三角形4.阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系電壓三角形阻抗三角形相似R、L、C

串聯(lián)電路中的功率計(jì)算1.瞬時(shí)功率

2.平均功率

P

（有功功率）uRLCi總電壓總電流u與i

的夾角平均功率P與總電壓U、總電流

I

間的關(guān)系：

-----功率因數(shù)

其中：

在R、L、C串聯(lián)的電路中，儲(chǔ)能元件L、C

雖然不消耗能量，但存在能量吞吐，吞吐的規(guī)模用無功功率來表示。其大小為：3.無功功率Q：4.視在功率S：單位：伏安、千伏安PQ（有助記憶）S注：S＝UI

可用來衡量發(fā)電機(jī)可能提供的最大功率（額定電壓×額定電流）視在功率5.功率三角形無功功率有功功率電壓三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC只適用于串聯(lián)電路中功率因數(shù)的提高總電壓總電流u與i

的夾角功率因數(shù)S=UI

設(shè)S=1000KVA，當(dāng)

=0.4時(shí)，P=400W當(dāng)

=0.9時(shí)，P=900W功率因數(shù)提高的意義：（1）充分利用電源容量（2）降低線路上的能量損失、電壓降日常生活中很多負(fù)載為感性的，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。uiRLCOS

I當(dāng)U、P

一定時(shí)，

希望將COS

提高P=PR=UICOS

其中消耗的有功功率為：負(fù)載iu說明： 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無關(guān)。功率因數(shù)和電路參數(shù)的關(guān)系RZ例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大

供電局一般要求用戶的

，否則受處罰。

純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)

空載滿載

日光燈

（R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛。發(fā)電、輸配電和主要電力負(fù)載，一般都采用三相制。三相交流發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生正弦交流電的主要設(shè)備。NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS三相交流發(fā)電機(jī)由三個(gè)對(duì)稱的繞組組成，在空間上彼此相差120

，它們的始端記為A、B、C，末端記為X、Y、Z。1.2三相電路1.2.1三相電壓鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120

:直流勵(lì)磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)火電廠(heat-engineplant)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)定子定子繞組下線定子繞組端部

三峽電站發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子繞組的通風(fēng)口

護(hù)環(huán)

中心環(huán)

風(fēng)扇

汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外形轉(zhuǎn)子鐵心

三峽電站發(fā)電機(jī)定子機(jī)座外徑達(dá)21.4米，在工廠制造完成后，分?jǐn)?shù)瓣運(yùn)至工地，吊入機(jī)坑焊接拼裝。

三峽電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是水輪機(jī)組中，整體吊裝重量最重的部件，直徑18米，重量超過1800噸，安裝間隙只有3厘米。三峽電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(1100t)

發(fā)電機(jī)總裝

在交流電機(jī)部件中對(duì)能量轉(zhuǎn)換起主要作用的部件:

定子鐵心；定子繞組：空間上相差120度的三相繞組；轉(zhuǎn)子：同步電機(jī)和異步電機(jī)完全不同。?

??AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子

定子中放三個(gè)線圈：A

XB

YC

Z首端末端三線圈空間位置各差120o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以

的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。SN三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生++__eeU1U2?每相電樞繞組直流發(fā)電機(jī)的物理模型通過換向器和電刷將交流變成直流直流電機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁

副勵(lì)磁機(jī)→主勵(lì)磁機(jī)→主發(fā)電機(jī)無刷，適合大容量發(fā)電機(jī)。（轉(zhuǎn)極式）（轉(zhuǎn)樞式）（轉(zhuǎn)極式）～~~電壓調(diào)整器

副勵(lì)磁機(jī)主勵(lì)磁機(jī)不可控整流器主發(fā)電機(jī)電流互感器電壓互感器旋轉(zhuǎn)部分三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式t0eAeBeC

XAYCBZSN+?++??

XAYCBZSN+??+?+

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XAYCBZSN+?++??

XAYCBZSN+??+?+

XAYCBZSN+?++??A相B相C相動(dòng)畫1動(dòng)畫2三相電壓瞬時(shí)表示式理想狀態(tài)下三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的相量表示法與前面（單相）瞬時(shí)值表示法和波形曲線表示法對(duì)應(yīng)三相對(duì)稱正弦交流電也可用相量表示法表示：根據(jù)以上三種表示法都可以求得，對(duì)稱三相交流電的任意瞬時(shí)值之和恒為0。

三相交流電路：三種電壓初相位各差120

。

t120°120°120°發(fā)電機(jī)三相繞組的聯(lián)接發(fā)電機(jī)三相繞組通常將三個(gè)末端接在一起，該點(diǎn)成為中點(diǎn)或零點(diǎn)(N)。即星形(Y)接法。三個(gè)始端A、B、C引出三根端線，加上中點(diǎn)引出的總線，稱為三相四線制。CeAeBeCuBuCuAuABuBCuCAABNANBC中性點(diǎn)中性線(零線、地線)端線(相線、火線)在低壓系統(tǒng),中性點(diǎn)通常接地，所以也稱地線。相電壓：端線

(相線、火線)與中性線(零線、地線)間（發(fā)電機(jī)每相繞組）的電壓，即端線與中先線之間的電壓。其有效值為UA、UB、UC，一般用Up表示。線電壓：端線(相線、火線)與端線(相線、火線)間的電壓。其有效值為UAB、UBC、UCA，一般用Ul

表示。線電壓與相電壓的關(guān)系由電壓瞬時(shí)值的關(guān)系可知30°由于它們都是同頻率的正弦量，都可用有效值相量表示，即根據(jù)相量圖，線電壓與相電壓的有效值關(guān)系可得即由此，星形聯(lián)接的發(fā)電機(jī)或變壓器可以輸出兩種電壓，如：220V和380V。線電壓越前與相電壓相位30°。三相電源的三角形（Δ

）接法–++–+L2L1L3–1.2.2三相負(fù)載的連接方法三相負(fù)載不對(duì)稱三相負(fù)載：

不滿足Z1=Z2

=

Z3

如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載：Z1=Z2=

Z3

如三相電動(dòng)機(jī)分類單相負(fù)載：只需一相電源供電

照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電三相電動(dòng)機(jī)等三相負(fù)載的聯(lián)接

三相負(fù)載也有Y和兩種接法，至于采用哪種方法，要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓確定。三相負(fù)載連接原則

(1)電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓；

(2)單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。L1L2電源L3保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負(fù)載

額定線電壓為380伏的三相負(fù)載負(fù)載電路的星形聯(lián)接一般家用電器多為單相負(fù)載，國標(biāo)規(guī)定為220V，應(yīng)接入電源的端線與中線之間。這種情況一般構(gòu)成單相交流電路。但是各相負(fù)載對(duì)電源構(gòu)成三相星形聯(lián)接，應(yīng)屬于三相電路。對(duì)星形聯(lián)接的三相電路，可就其各單相情況分別討論，然后再總體分析三相負(fù)載的電流和電壓以及功率等量。|ZA||ZB||ZC|iNiAiBiCuAuBuCACB線電壓與相電壓的關(guān)系為1.三相對(duì)稱負(fù)載的Y連接方法對(duì)稱負(fù)載應(yīng)滿足以下條件：和由于三相電壓也是對(duì)稱的，所以負(fù)載電流亦對(duì)稱由此可知，此時(shí)總線電流等于零，即及既然中線沒有電流通過，中線也就不需要了。由此，演變成星形接法的三相三線制電路。負(fù)載電路的星形聯(lián)接（1）有中線（三相四線制）。相電壓為Up=220V的對(duì)稱電源；各相負(fù)載為電燈組，在額定220V電壓下各相電阻分別為RA=5Ω,RB=10Ω,RC=20Ω。試求負(fù)載的相電壓、負(fù)載電流及中線電流。負(fù)載電路的星形聯(lián)接解例RARBRCiNiAiBiCuAuBuCACB

雖然負(fù)載不對(duì)稱，因中 線的存在，負(fù)載相電壓與電源的相電壓相等也是對(duì)稱的，有效值亦為220V。用復(fù)數(shù)法表示為：2.三相不對(duì)稱負(fù)載的Y連接方法用復(fù)數(shù)法計(jì)算，求中線電流比較容易。先算各相電流：根據(jù)電路的電流正方向規(guī)定，中線電流為：負(fù)載各相電壓：相電壓不對(duì)稱線(相)電流也不對(duì)稱+_+__+NN'ZaZbZcABC（2）無中線(1)正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。ACBNN'NACBN

380220補(bǔ)例1.照明電路:(2)假設(shè)中線斷了(三相三線制),A相電燈沒有接入電路(三相不對(duì)稱)燈泡未在額定電壓下工作，燈光昏暗。ACBNN'NACB380N

190190燈泡電壓超過額定工作電壓，燒壞了。(3)中線斷了(三相三線制),A相短路ACBNN'NACBN

380380照明電路中線上不能裝保險(xiǎn)絲某大樓為日光燈和白熾燈混合照明，需裝40瓦日光燈210盞(cos

1=0.5)，60瓦白熾燈90盞(cos

2=1),

它們的額定電壓都是220V，由380V/220V的電網(wǎng)供電。試分配其負(fù)載并指出應(yīng)如何接入電網(wǎng)。這種情況下,線路電流為多少？例：解:

(1)該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖NA30盞+–70盞BC解:(1)該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖V

(2)計(jì)算線電流U.設(shè)=2200°NA30盞+–70盞BC+_+__+NZZZABCabc線電壓(即相電壓）對(duì)稱相電流也對(duì)稱3.三相對(duì)稱負(fù)載的三角形Δ聯(lián)結(jié)UAB=UBC=UCA=Ul=Up負(fù)載對(duì)稱，可根據(jù)線電流與相電流的關(guān)系作出相量圖。顯然線電流也是對(duì)稱的，在相位上比相應(yīng)的相電流滯后30°30°根據(jù)相量圖，線電流的大小為I

l=2Ipcos30o=√ˉˉIp

3三相功率不論負(fù)載是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接，電路總的有功功率必定等于光相有功功率之和。當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，各相的有功功率都是相等的。三相總功率為對(duì)于星形對(duì)稱負(fù)載對(duì)于三角形對(duì)稱負(fù)載三相對(duì)稱負(fù)載的有功功率無功功率和視在功率為例對(duì)稱負(fù)載聯(lián)成三角形，已知電源電壓Ul=220V,安培計(jì)讀數(shù)Il=17.3A,三相功率P=4.5kW。試求：每相負(fù)載的電阻和感抗；ABCiAiBiCAAAABC解由題意，視在功率根據(jù)得負(fù)載相電流負(fù)載阻抗為每相電阻和感抗為1.3變壓器與電動(dòng)機(jī)1.3.1變壓器1．工作原理電力工業(yè)中常采用高壓輸電低壓配電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能并保證用電安全。具體如下：發(fā)電廠10.5kV輸電線220kV升壓儀器36V降壓…實(shí)驗(yàn)室380/220V降壓變電站

10kV降壓降壓變壓器是利用電磁感應(yīng)原理傳輸電能或信號(hào)的器件，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。1.3變壓器與電動(dòng)機(jī)1.3.1變壓器1.變壓器的工作原理單相變壓器+–+–一次繞組N1二次繞組N2鐵心一次、二次繞組互不相連，能量的傳遞靠磁耦合。原邊繞組N1名詞介紹幅邊繞組N2一次繞組N1二次繞組N2一次側(cè)二次側(cè)均指電源側(cè)

均指負(fù)載側(cè)什么是變壓器任載運(yùn)行？什么是變壓器空載運(yùn)行？u~u~Z2Z2s

一次側(cè)接電源二次側(cè)負(fù)載開路

一次側(cè)接電源二次側(cè)接負(fù)載A.空載運(yùn)行情況一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路。+–+–+–+–+–

1

i0(i0N1)

空載時(shí)，鐵心中主磁通

是由一次繞組磁通勢(shì)產(chǎn)生的。根據(jù)KVL：變壓器一次側(cè)等效電路如圖由于電阻

R1和感抗X1(或漏磁通)較小,其兩端的電壓也較小,與主磁電動(dòng)勢(shì)E1比較可忽略不計(jì)，則–––+++一次側(cè)電壓式中R1為一次側(cè)繞組的電阻;

（匝比）K為變比對(duì)二次側(cè)，根據(jù)KVL：結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。式中R2為二次繞組的電阻;變壓器空載時(shí):+–u2+–+–+–

i1i2+–e2+–e2式中U20為變壓器空載電壓。故有B.帶負(fù)載運(yùn)行情況一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)接負(fù)載。+–+–+–

1

i1(i1N1)i1i2(i2N2)

有載時(shí)，鐵心中主磁通

是由一次、二次繞組磁通勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。

2i2+–e2+–e2+–u2

Z

有載運(yùn)行可見，鐵心中主磁通的最大值

m在變壓器空載和有載時(shí)近似保持不變。即有不論變壓器空載還是有載，一次繞組上的阻抗壓降均可忽略，故有由上式，若U1、f不變，則

m基本不變，近于常數(shù)?？蛰d：有載：+–|Z|+–+–+–一般情況下：I0(2~3)%I1N很小可忽略?；蚪Y(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍?.提供產(chǎn)生

m的磁勢(shì)2.提供用于補(bǔ)償作用

的磁勢(shì)磁勢(shì)平衡式：空載磁勢(shì)有載磁勢(shì)C.阻抗變換作用由圖可知：結(jié)論：變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的K2倍。

+–+–+–空載運(yùn)行結(jié)論：負(fù)載運(yùn)行結(jié)論：變電流作用變電壓作用變阻抗作用或總結(jié)2.變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的磁路繞組：一次繞組二次繞組單相變壓器+–+–由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm鐵心變壓器的電路一次繞組N1二次繞組N2鐵心變壓器的結(jié)構(gòu)3.變壓器的分類電壓互感器電流互感器按用途分電力變壓器(輸配電用)儀用變壓器整流變壓器按相數(shù)分三相變壓器單相變壓器按制造方式殼式心式變壓器符號(hào)

。

4.變壓器的銘牌（1）額定電壓U1N、U2N

變壓器二次側(cè)開路（空載）時(shí)，一次、二次側(cè)繞組允許的電壓值單相：U1N，一次側(cè)電壓，

U2N，二次側(cè)空載時(shí)的電壓三相：U1N、U2N，一次、二次側(cè)的線電壓（2）額定電流I1N、I2N

變壓器滿載運(yùn)行時(shí)，一次、二次側(cè)繞組允許的電流值。單相：一次、二次側(cè)繞組允許的電流值三相：一次、二次側(cè)繞組線電流（3）額定容量

SN

單相：三相：容量SN

輸出功率P2

注意：變壓器幾個(gè)功率的關(guān)系（單相）效率容量：一次側(cè)輸入功率：輸出功率：變壓器運(yùn)行時(shí)的功率取決于負(fù)載的大小和性質(zhì)SN是指變壓器二次側(cè)額定電壓和額定電流的乘積（4）額定頻率fNfN是指變壓器應(yīng)接入的電源的頻率。我國的工頻是50HZ（5）變壓器的損耗和效率

為減少渦流損耗，鐵心一般由導(dǎo)磁鋼片疊成。

變壓器的損耗包括兩部分：銅損(

PCu)：繞組導(dǎo)線電阻的損耗。渦流損耗：交變磁通在鐵心中產(chǎn)生的感

應(yīng)電流(渦流)造成的損耗。磁滯損耗：磁滯現(xiàn)象引起鐵心發(fā)熱，造

成的損耗。

鐵損(

PFe)：變壓器的效率為一般

95%,負(fù)載為額定負(fù)載的(50~75)%時(shí)，

最大輸出功率輸入功率交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)鼠籠式繞線式異步機(jī)同步機(jī)他勵(lì)、異勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的分類：1.3.2異步電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)——將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；——將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)電機(jī)：實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁裝置（動(dòng)力電機(jī)）（控制電機(jī)）鋁殼電動(dòng)機(jī)

小型木工機(jī)械、臺(tái)站、切割機(jī)、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸、建筑、食品、家業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)。鋼板殼電動(dòng)機(jī)

鑄鐵電動(dòng)機(jī)

YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1.

三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造下一頁返回（1）定子

定子由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：機(jī)座：起固定和支撐定子鐵心的作用，一般用鑄鐵制造。定子鐵心：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均勻的槽，嵌放定子繞組。定子繞組：由完全相同的三個(gè)繞組組成，空間互差120度，可接成Y或Δ。鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。U1---U2V1---V2

W1---W2三相對(duì)稱繞組，互成120度機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵

三相異步電動(dòng)機(jī)的接線圖△聯(lián)接Y聯(lián)接接線盒的內(nèi)部聯(lián)接U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2U2V2機(jī)座定子繞組銘牌數(shù)據(jù)出線端子聯(lián)接方式：Y/

接法：

Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：1.基本構(gòu)造外形端蓋轉(zhuǎn)子繞組定子繞組機(jī)座出線盒風(fēng)扇風(fēng)罩轉(zhuǎn)子鐵心定子鐵心吊環(huán)端蓋定子

轉(zhuǎn)子:在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),當(dāng)有電流回路時(shí)產(chǎn)生感生電流。（2）轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。(a)

鼠籠式轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(b)

繞線式轉(zhuǎn)子同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。鼠籠式繞線式鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。鼠籠式繞線式

定子三相繞組通入三相交流電(星形聯(lián)接)AXBYCZ(1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生o2.三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理

tU1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2三相電流合成磁

場(chǎng)的分布情況合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60°合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90°600oXBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它電流角度下的磁場(chǎng)方向：旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是沿著：U1V1W1U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3i1→U1，i2→V1，i3→W1◆與三相繞組中的三相電流的相序：L1→

L2→

L3一致，通入導(dǎo)前電流的繞組→通入滯后電流的繞組。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是沿著：U1W1V1U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3i1→U1，i2→W1，i3→V1任意對(duì)調(diào)兩根電源進(jìn)線，磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)。

方法：將與電源相接的任意兩相互換(改變相序)，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源電機(jī)控制動(dòng)畫1電機(jī)控制動(dòng)畫2電機(jī)控制動(dòng)畫3電機(jī)控制動(dòng)畫4電機(jī)控制動(dòng)畫5①

轉(zhuǎn)動(dòng)原理U1U2V2W1V1W2定子三相繞組通入三相交流電方向:順時(shí)針

切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E20旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流I2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩TnF小結(jié)②

轉(zhuǎn)差率

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動(dòng)機(jī)如果:無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。動(dòng)畫1動(dòng)畫2異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)差率s

例1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速

n=975r/min，電源頻率f1=50Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n0=1000r/min,即p=3額定轉(zhuǎn)差率為轉(zhuǎn)子電流頻率取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）結(jié)論：轉(zhuǎn)子電路的電動(dòng)勢(shì)、電流、頻率、感抗、功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與極對(duì)數(shù)p的關(guān)系極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。可見:電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)3000圈電流每分鐘變化(50×60)周p=1

時(shí)：電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)25圈→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)1500圈電流每分鐘變化(25×60)周p=2

時(shí)：三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600pf1n=min）r/(

p12

3456n0/(r/min)300015001000750600500

f

1=50Hz

時(shí),不同極對(duì)數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:同步轉(zhuǎn)速p為任意值時(shí)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動(dòng)機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果3三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6

功率3kW

頻率

50Hz電壓380V

電流7.2A

聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min

功率因數(shù)0.76

絕緣等級(jí)

B1)型號(hào)

Y132S－6Y系列異步機(jī)機(jī)座中心高度機(jī)座長度代號(hào)

2p=6→n0=1000r/min2)額定功率PN

PN=3kW→軸上輸出機(jī)械功率的額定值3)額定電壓UN

UN=380V→定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓磁極數(shù)返回4)額定電流IN

IN=7.2A

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6

功率3kW

頻率

50Hz電壓380V

電流7.2A

聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min

功率因數(shù)0.76

絕緣等級(jí)

B→定子三相繞組的額定線電流上一頁下一頁返回上一節(jié)下一節(jié)6)額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。5)聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6

功率3kW

頻率

50Hz電壓380V

電流7.2A

聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min

功率因數(shù)0.76

絕緣等級(jí)

B8)絕緣等級(jí)指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為A、E、B、F、H五級(jí)，A級(jí)最低(105oC)，H級(jí)最高(180oC)。7)額定功率因數(shù)λN=cos

NP1N=√3

UNINcos

NPN=ηNP1N=√3

UNINcos

NηN上一頁下一頁返回上一節(jié)下一節(jié)1.名牌數(shù)據(jù)

磁極數(shù)(極對(duì)數(shù)p=2)例如：Y132M－4

用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機(jī)座長度代號(hào)機(jī)座中心高（mm）三相異步電動(dòng)機(jī)教材表中列出了各種電動(dòng)機(jī)的系列代號(hào)。（1）型號(hào)

例2異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)新代號(hào)漢字意義老代號(hào)Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBSJQ、JGQ（2）電壓例如：380/220V、Y/

是指線電壓為380V時(shí)采用Y聯(lián)結(jié)；線電壓為220V時(shí)采用

聯(lián)結(jié)。說明：一般規(guī)定，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5%。因?yàn)樵陔妱?dòng)機(jī)滿載或接近滿載情況下運(yùn)行時(shí)，電壓過高或過低都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流大于額定值,從而使電動(dòng)機(jī)過熱。電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓有380V，3000V,及6000V等多種。（3）接法接線盒定子三相繞組的聯(lián)接方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y聯(lián)結(jié)W1U1V1W2U2V2聯(lián)結(jié)繞組（4）電流例如：Y/

6.73/11.64A

表示星形聯(lián)結(jié)時(shí)電機(jī)的線電流為6.73A；三角形聯(lián)結(jié)時(shí)線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。（5）功率與效率鼠籠電機(jī)額定效率

=72~93％電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流值。額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率P2，它不等于從電源吸取的電功率P1。注意：實(shí)用中應(yīng)選擇容量合適的電機(jī)，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。（6）功率因數(shù)cos

PN三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約為0.7~0.9。空載時(shí)功率因數(shù)很低，只有

0.2~0.3。處于額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。（7）額定轉(zhuǎn)速電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。P2cos

O如：n

N=1440轉(zhuǎn)/分

sN

=0.04(8)絕緣等級(jí)指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為A、E、B、F、H五級(jí)，A級(jí)最低(105oC)，H級(jí)最高(180oC)。1.異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)充：三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性

轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)矩之總和。常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。常用特性段n0nT自適應(yīng)負(fù)載能力是電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械的重要特點(diǎn)。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大油門，才能帶動(dòng)新的負(fù)載。）直至新的平衡。此過程中，時(shí)，電源提供的功率自動(dòng)增加。三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩：n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)（牛頓?米）nN如果電機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。最大轉(zhuǎn)矩：(2)電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。n0Tn求解過載系數(shù)：三相異步機(jī)工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對(duì)電壓的波動(dòng)很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。（2）電機(jī)嚴(yán)重過熱起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。n0Tn其中則體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。

例：

某三相異步電動(dòng)機(jī)，極對(duì)數(shù)

p=2，定子繞組三角形聯(lián)結(jié)，接于50Hz、380V的三相電源上工作，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=91N·m時(shí)，測(cè)得I1l

=30A，P1=16kW，n=1470r/min，求該電動(dòng)機(jī)帶此負(fù)載運(yùn)行時(shí)的s

、P2

、?

和功率因素。=87.5%60f12n0

==1500

r/min==0.021500－14701500

P2

=T2=2πn602×3.1460×91×1470W=14kWcosφ

=P1√3U1lI1l=0.81解：返回P2P1η=

100%2、三相異步電動(dòng)機(jī)的使用(1)起動(dòng)起動(dòng)問題：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。

一般中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5~7倍;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.0~2.2)倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過熱后果：原因：起動(dòng)：

n=0，s=1,接通電源。經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。起動(dòng)時(shí)，n=0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流定子電流

起動(dòng)方法a直接起動(dòng)

二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般都采用直接起動(dòng)。b降壓起動(dòng)：星形-三角形(Y－

)

換接起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)（適用于鼠籠式電動(dòng)機(jī)）c轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（適用于繞線式電動(dòng)機(jī)）以下介紹降壓起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。降壓起動(dòng)(1)Y－

換接起動(dòng)（適用與正常運(yùn)行為

的電動(dòng)機(jī)）

降壓起動(dòng)時(shí)的電流為直接起動(dòng)時(shí)的+－

起動(dòng)U1U2V1V1W1W2

+－正常運(yùn)行U1U2V1V2W1W2設(shè)：電機(jī)每相阻抗為Y－

起動(dòng)器接線簡圖L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1△動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)Y－

起動(dòng)器接線簡圖Y起動(dòng)L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1

起動(dòng)UPU1+＿Ul+＿U2V1V2W1W2Y－

起動(dòng)器接線簡圖

工作L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2

正常運(yùn)行Ul+＿U1V1V2W1W2(a)僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。

(b)Y－

起動(dòng)Y－

換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合Y-

換接起動(dòng)應(yīng)注意的問題

正常運(yùn)行UlU1W2V2W1+＿U2V1UP

起動(dòng)+＿Ul+＿U1W