變壓器與電動(dòng)機(jī)課件

§5-1變壓器§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※認(rèn)識(shí)變壓器※變壓器的工作原理※認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主要內(nèi)容主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性§5-1變壓器※認(rèn)識(shí)變壓器主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、變壓器的作用變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞同頻率電能或傳輸信號(hào)的一種電氣設(shè)備。變化交流電壓變化交流電流變化交流阻抗變化相位變壓器的作用二、變壓器的結(jié)構(gòu)§5-1變壓器※認(rèn)識(shí)變壓器主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)1.鐵芯小型變壓器的鐵芯一般是用厚度為0.35~0.5mm兩側(cè)涂有絕緣層的硅鋼片疊制而成的，其作用是增強(qiáng)電磁感應(yīng)減小損耗。根據(jù)鐵芯和繞組的結(jié)構(gòu)不同，鐵芯可分為心式和殼式兩種。變壓器符號(hào)心式鐵芯殼式鐵芯二、變壓器的結(jié)構(gòu)§5-1變壓器※認(rèn)識(shí)變壓器主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)2.繞組變壓器的繞組通常是用外包絕緣材料的銅線繞制而成的。小型變壓器的繞組采用漆包線來繞制，中大型變壓器則用經(jīng)過絕緣處理的銅線或銅排來繞制。變壓器的結(jié)構(gòu)§5-1變壓器※變壓器的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、變換交流電壓原理忽略繞組電阻和各種電磁能量損耗的變壓器稱為理想變壓器。在相同磁通作用下，一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為：故：*降壓變壓器升壓變壓器變壓器的變壓作用§5-1變壓器※變壓器的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)二、變換交流電流原理在理想狀態(tài)下，變壓器在工作過程中，無論變換后的電壓是升高還是降低，電能都不會(huì)變化。根據(jù)能量守恒定律，變壓器的輸出功率與它從電源上獲取的功率相等（P1=P2），即U1I1=U2I2

。由此可見，變壓器工作時(shí)，一、二次繞組的電流跟繞組的匝數(shù)成反比，即*變壓器原級(jí)電流由次級(jí)電流確定，次級(jí)電流由負(fù)載確定！變壓器電流與負(fù)載關(guān)系§5-1變壓器※變壓器的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)三、變換交流阻抗原理根據(jù)變壓器變換交流電壓和交流電流的特性可知，當(dāng)變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，設(shè)變壓器一次輸入阻抗為|Z1|，二次負(fù)載阻抗為|Z2|，若忽略變壓器的損耗，則*1.變壓器只能變換交流阻抗的模值，而阻抗角不變；2.變壓器變化交流阻抗，通常用來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，從而使負(fù)載獲得最大功率?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備。外形電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)是由靜止的定子、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及一些附件組成。§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)1.定子定子是由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座等組成的。定子定子繞組電動(dòng)機(jī)的電路部分，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。空間對(duì)稱分布定子鐵芯電動(dòng)機(jī)的磁路部分，用于增大定子磁通。一般由彼此絕緣的硅鋼片疊裝制成。機(jī)座也是磁路的一部分，用于固定鐵芯和定子繞組，支撐轉(zhuǎn)子。外表做成加強(qiáng)筋的形式，偏于

散熱?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)1.定子三相對(duì)稱繞組組成，三相對(duì)稱繞組按一定規(guī)則嵌放在定子鐵芯槽內(nèi)。三相繞組共有6個(gè)出線端，每相繞組的首末端用符號(hào)U1-U2、V1-V2、W1-W2標(biāo)記。將引出機(jī)殼外的三相繞組接到機(jī)座的接線盒中，可將其接成星形或三角形。定子Y型連接定子△型連接§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組及轉(zhuǎn)軸組成的，其作用是輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。根據(jù)構(gòu)造的不同，轉(zhuǎn)子繞組可分為籠型和繞線型兩種?；\型轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組籠型電動(dòng)機(jī)的電路部分，用來產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子內(nèi)部自成回路。繞線型轉(zhuǎn)子需通過集電環(huán)與外部（變阻器）形成回路。轉(zhuǎn)子鐵芯電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，用于增大轉(zhuǎn)子磁通。一般由彼此絕緣的硅鋼片疊裝制成?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、三相電流的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生當(dāng)空間彼此相差120°的三個(gè)相同線圈通入對(duì)稱三相交流電時(shí)，就能產(chǎn)生與電流有相同角速度隨時(shí)間旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（即交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也旋轉(zhuǎn)一周）。二極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、三相電流的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一個(gè)N極和一個(gè)S極，即一對(duì)磁極，磁極對(duì)數(shù)常用p表示。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。當(dāng)交流電頻率為f，磁極對(duì)數(shù)為p，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為（r/min）§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)原理

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組通入對(duì)稱的三相交流電流時(shí)，就形成了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)和靜止的轉(zhuǎn)子繞組間就產(chǎn)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)轉(zhuǎn)子中有電流后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)又對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生電磁力矩，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這就是三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。

由楞次定律和左手定則可以判定，轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同，且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，這也是三相異步電動(dòng)機(jī)中“異步”的含義。轉(zhuǎn)動(dòng)原理*轉(zhuǎn)速差與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用s表示，即§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌識(shí)讀1．型號(hào)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是表明電動(dòng)機(jī)品種形式的代號(hào)，由品種代號(hào)、規(guī)格代號(hào)及特殊代號(hào)組成，具體含義如下：

§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌識(shí)讀2．額定電壓UN額定電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子繞組所接三相交流電源的線電壓。3．額定電流IN額定電流是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)輸電線路的線電流。4．額定功率PN額定功率是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，其軸上輸出的機(jī)械功率。5．接法電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其定子繞組均要獲得額定電壓。若電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V，接法為Y型，則可知電動(dòng)機(jī)定子繞組的額定電壓為220V，所以當(dāng)電源線電壓為380V時(shí)將電動(dòng)機(jī)接成Y型，而電源線電壓為220V時(shí)則應(yīng)接成△，這兩種接法電動(dòng)機(jī)均能正常工作?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌識(shí)讀6.絕緣等級(jí)：指電動(dòng)機(jī)繞組所用絕緣材料在使用時(shí)所允許的極限溫度等級(jí)。常用的三級(jí)為：A級(jí)極限溫度為105℃，B級(jí)極限溫度為130℃，E級(jí)極限溫度為120℃。Y系列電動(dòng)機(jī)采用B級(jí)絕緣。7.工作制：指電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，通常分連續(xù)（S1）、短時(shí)（S2）和斷續(xù)（S3）三種?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單檢測(cè)與維護(hù)1.三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單檢測(cè)三相異步電動(dòng)機(jī)的檢測(cè)主要涉及絕緣性能問題及定子繞組對(duì)稱性問題。（1）絕緣性檢測(cè)用兆歐表檢測(cè)外殼對(duì)定子繞組間及各定子繞組之間的絕緣電阻，各次阻值應(yīng)在0.5MΩ以上。（2）三相定子繞組之間對(duì)稱性檢測(cè)a.用萬用表“R×1”擋分別測(cè)量三相繞組阻值是否相同，若阻值不同則表明三相繞組不對(duì)稱。這種方法對(duì)于有些短路故障很難測(cè)出。b.將萬用表置于毫安擋，并將其串聯(lián)在任意兩相繞組間，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，利用發(fā)電機(jī)原理，記錄電流的大小，再改換成另外兩相，比較大小，看是否相同。若相同，即為對(duì)稱。c.將三相異步電動(dòng)機(jī)接入電路，用鉗形表（擋位選10A或更?。⑷嗑€同時(shí)置于鉗形表中測(cè)量。若電流為零，則可斷定繞組對(duì)稱；若電流不為零，并且電路無故障，則為三相繞組不對(duì)稱引起?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單檢測(cè)與維護(hù)（2）三相定子繞組之間對(duì)稱性檢測(cè)2.三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單維護(hù)（1）電動(dòng)機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)4000小時(shí)，應(yīng)用汽油清洗軸承并更換潤(rùn)滑脂，每年至少一次。軸承潤(rùn)滑脂為鋰基潤(rùn)滑脂，用量以約填滿軸承室空間的2/3為宜。（2）若軸承磨損或損壞，應(yīng)按要求的規(guī)格型號(hào)更換軸承。（3）久未使用的電動(dòng)機(jī)在安裝之前應(yīng)查看絕緣電阻是否過低，軸承潤(rùn)滑脂是否變質(zhì)。若有上述情況，則應(yīng)干燥繞組，清洗軸承并更換潤(rùn)滑脂。（4）對(duì)于在使用中的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)定期查看安裝的緊固性?！?-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單檢測(cè)與維護(hù)§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法1.電動(dòng)機(jī)接通電源起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)但有嗡嗡聲音原因解決方法1.由于電源的接通問題，造成單相運(yùn)轉(zhuǎn)1.需檢查電源線，主要檢查電動(dòng)機(jī)的接線與熔斷器，是否有線路損壞問題2.電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量過重2.將電機(jī)卸載后空載或半載起動(dòng)3.被拖動(dòng)機(jī)械卡住3.估計(jì)是由于被拖動(dòng)器械的故障，卸載被拖動(dòng)器械，從被拖動(dòng)器械上找故障4.繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路或斷線、電刷規(guī)格不對(duì)、滑環(huán)表面有油垢或粗糙不平、凸輪控制器的接觸情況4.檢查電刷、滑環(huán)和起動(dòng)電阻的接合情況5.定子內(nèi)部首端位置接錯(cuò)，或有斷線、短路5.需重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線或短路§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法2.電動(dòng)機(jī)過熱或冒煙原因解決方法1.電源電壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下升溫過快1.調(diào)整電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)電壓2.電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境的影響，如濕度高等原因2.檢查風(fēng)扇運(yùn)行情況，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的檢查，保證環(huán)境的適宜3.電動(dòng)機(jī)過載或單相運(yùn)行3.檢查電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理4.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)故障，正反轉(zhuǎn)過多4.減少電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的次數(shù)，及時(shí)更換適應(yīng)正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法3.絕緣電阻低原因解決方法1.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)水，受潮1.拆開電機(jī)，抽出轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行烘干處理2.繞組上有雜物，粉塵影響2.拆開電機(jī)處理電動(dòng)機(jī)內(nèi)部雜物3.

電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)絕緣降低3.檢查并恢復(fù)引出線絕緣或更換接線盒絕緣接線板4.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組老化4.拆卸電機(jī)，視情況對(duì)繞組進(jìn)行補(bǔ)澆絕緣漆直至更換繞組處理§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法4.電動(dòng)機(jī)外殼帶電原因解決方法1.電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或接線盒絕緣線板老化破損1.恢復(fù)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板2.繞組端蓋部絕緣損壞接觸電動(dòng)機(jī)機(jī)殼2.如卸下端蓋后接地現(xiàn)象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋3.電動(dòng)機(jī)保護(hù)接地出問題3.按規(guī)定重新保護(hù)接地§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法5.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有雜音不正常原因解決方法1.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部連接錯(cuò)誤，造成接地或短路，電流不穩(wěn)引起噪聲1.打開電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面檢查2.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部軸承年久失修，或內(nèi)部有雜物2.打開電動(dòng)機(jī)處理軸承，清除雜物并更換軸承潤(rùn)滑脂6.電動(dòng)機(jī)振動(dòng)§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)五、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法原因解決方法1.電動(dòng)機(jī)安裝的地面不平1.將電動(dòng)機(jī)底座安裝平穩(wěn)，保證平衡性2.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子不平衡2.校動(dòng)轉(zhuǎn)子平衡3.皮帶輪或聯(lián)軸器不平衡3.進(jìn)行皮帶輪或聯(lián)軸器校動(dòng)平衡4.轉(zhuǎn)軸彎曲4.校直轉(zhuǎn)軸，將皮帶輪找正后鑲套重車5.電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇問題5.對(duì)風(fēng)扇校正§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、機(jī)械特性曲線1.轉(zhuǎn)矩特性曲線

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組上的外加電壓和電源頻率不變時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩T與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率s之間的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)矩特性曲線。轉(zhuǎn)矩特性曲線轉(zhuǎn)矩特性曲線§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)一、機(jī)械特性曲線2.機(jī)械特性曲線在電力系統(tǒng)中，為便于分析，我們將轉(zhuǎn)矩特性曲線順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，并把轉(zhuǎn)差率s變換為轉(zhuǎn)速n，即可變?yōu)閚與T之間的關(guān)系曲線。我們將之稱為三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。機(jī)械特性曲線二、特性曲線分析§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)1.電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間n=0（或s=1），此時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst必須大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

，電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)。機(jī)械特性曲線2.額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速nN

，此時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率為sN

，電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生的機(jī)械轉(zhuǎn)矩為TN

。二、特性曲線分析§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)※三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性主題5變壓器與電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線