《電機(jī)與電氣控制技術(shù)（第2版）》 課件 程晶晶 項(xiàng)目1、2 變壓器的運(yùn)行與應(yīng)用、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用

項(xiàng)目1變壓器的運(yùn)行與應(yīng)用任務(wù)1.1變壓器的認(rèn)識(shí)與使用任務(wù)描述任務(wù)描述：小型變壓器如發(fā)生繞組燒毀、絕緣老化、引出線斷裂、匝間短路或繞組對(duì)鐵心短路等故障，均需進(jìn)行重繞修理。小型單相與三相變壓器繞組重繞修理工藝基本相同，在認(rèn)識(shí)變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理的基礎(chǔ)上完成小型變壓器重繞修理工作，包括記錄原始數(shù)據(jù)、拆卸鐵心、制作模心及骨架、繞制繞組、絕緣處理、鐵心裝配、檢查和試驗(yàn)等過(guò)程，并能通過(guò)試驗(yàn)方式分析和計(jì)算變壓器運(yùn)行性能。導(dǎo)引討論：日常生活中的電能是怎樣來(lái)的？日常生活中的電能是怎樣來(lái)的從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖6.3—27KV升壓變壓器

發(fā)電機(jī)組降壓變壓器

配電變壓器10KV35KV66KV110KV220KV330KV500KV10KV/0.4KV1）變壓器的構(gòu)造及其分類

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)

變壓器：是一種利用電磁原理工作的靜止裝置。將電能轉(zhuǎn)換為電能的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級(jí)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級(jí)電壓和電流的設(shè)備。變換（升高或降低）電壓。

作用：變換電壓、變換電流和變換阻抗。廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、電氣測(cè)量、電子線路和自動(dòng)控制系統(tǒng)。1）變壓器的構(gòu)造及其分類

高壓測(cè)油枕散熱管主箱體低壓測(cè)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)1）輸電變壓器2）配電變壓器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)配電變壓器升壓變壓器降壓變壓器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)試驗(yàn)、儀用等變壓器電爐、整流變壓器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)干式變壓器油浸式變壓器強(qiáng)迫油循環(huán)電力變壓器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)單相變壓器三相變壓器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)圖1-1-2變壓器的原理圖一個(gè)閉合鐵芯，兩個(gè)獨(dú)立絕緣繞組一次繞組（通交流電源），二次繞組（接負(fù)載）（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)1-信號(hào)溫度計(jì)2-銘牌3-吸濕器4-油枕5-套管6-防爆灌7-瓦斯繼電器8/9-高低壓套管10-分接開(kāi)關(guān)11-油箱12-鐵芯13-繞組14-放油閥15/16-接地端子圖1-1-3變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖①鐵心（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)鐵心一般由0.35~0.5mm厚的硅鋼片疊裝而成。硅鋼片的兩面涂以絕緣漆，使片間絕緣，以減小渦流損耗。鐵心包括鐵心柱和鐵軛兩部分。

①鐵心（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)圖1-1-4變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式（a）心式結(jié)構(gòu)

（b）殼式結(jié)構(gòu)1-鐵軛2-繞組3-鐵心柱4-高壓繞組5-低壓繞組6-鐵心鐵心拼片式結(jié)構(gòu)單相直線疊裝式：三相斜上接縫疊裝式：（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)②繞組：建立磁場(chǎng)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)根據(jù)變壓器的高壓繞組與低壓繞組的相對(duì)位置，繞組又可分為同心式與交疊式兩種。一次（原方）繞組，二次（付方）繞組圖1-1-5同心式繞組的幾種形式（a）圓筒式

（b）螺旋式

（c）連續(xù)式

（d）糾結(jié)式③附件油箱：散熱，絕緣，保護(hù)鐵心和繞組不受外力和潮氣浸蝕。油枕：儲(chǔ)油，減少油箱內(nèi)油和空氣的接觸。呼吸器：過(guò)濾空氣，使絕緣油保持良好性能的作用。散熱器：降低油溫。防爆管：當(dāng)防爆玻璃破裂，將油分解的氣體排出防止變壓器內(nèi)部壓力驟增破壞油箱。氣體繼電器：瓦斯保護(hù)。絕緣套管：引出線。分接開(kāi)關(guān)：調(diào)整變壓比。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)2）變壓器的分類1）按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。2）按相數(shù)的不同：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多?xiàng)變壓器；3）按繞組數(shù)目不同：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器；4）按冷卻方式不同：油浸式變壓器、充氣式變壓器和干式變壓器。5）按用途不同：電力變壓器、特種變壓器、儀用互感器、試驗(yàn)用的高壓變壓器等。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)變壓器的使用變壓器的銘牌上通常有型號(hào)、額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率等。1.型號(hào)

變壓器的型號(hào)包含變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、額定容量、電壓等級(jí)和冷卻方式等內(nèi)容。例如，型號(hào)SL1000/10，其中“S”表示三相，“L”表示鋁線,“1000”表示額定容量為1000kVA，“10”表示高壓繞組額定電壓等級(jí)為10kV。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)變壓器的使用

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)變壓器的使用

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)3）變壓器的基本工作原理注意：繞組：一次繞組匝數(shù)N1；二次繞組匝數(shù)N2變比K:K＝N1

/N2一次側(cè)要加交變電壓。工作原理：一次繞組通電，產(chǎn)生變化磁通，交鏈到二次側(cè)，在二次側(cè)感應(yīng)出電勢(shì)。只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)4）變壓器的銘牌數(shù)據(jù)(4)額定頻率f型號(hào)額定值SL7—200/30：三相，鋁線，第7次設(shè)計(jì)－200KVA容量，高壓30KV(1)額定容量Sn（KVA）(2)額定電壓U1N／U2N是指變壓器空載時(shí)，各繞組端電壓值，對(duì)三相變壓器指的是線電壓。(3)額定電流I1N／I2N指變壓器的視在功率，高低壓側(cè)相同。50Hz指變壓器允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——變壓器的基本認(rèn)識(shí)1）銘牌數(shù)據(jù)

包括型號(hào)，容量，相數(shù)，一、二次側(cè)電壓，聯(lián)接組，絕緣等級(jí)。2）繞組數(shù)據(jù)

包括導(dǎo)線型號(hào)、規(guī)格，繞組匝數(shù)，繞組尺寸，繞組引出線規(guī)格及長(zhǎng)度，繞組重量。（2）拆卸鐵心（3）制作模心及骨架（4）繞制繞組（5）絕緣處理（6）鐵心裝配（二）.任務(wù)實(shí)施（1）記錄原始數(shù)據(jù)（三）.任務(wù)拓展（1）參觀電力變壓器生產(chǎn)使用單位，研討變壓器生產(chǎn)工藝及應(yīng)用情況。（2）查資料說(shuō)明近年來(lái)變壓器相關(guān)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。（3）如何選用變壓器？（4）制作小型變壓器線包骨架課堂小結(jié)：1、變壓器的工作原理；2、變壓器的變比簡(jiǎn)單計(jì)算?；仡櫳瞎?jié)課重點(diǎn)內(nèi)容：1、變壓器的工作原理；2、變壓器的變比簡(jiǎn)單計(jì)算。導(dǎo)引：變壓器的聯(lián)結(jié)組別是什么？項(xiàng)目1變壓器的運(yùn)行與應(yīng)用任務(wù)1.2單相變壓器的認(rèn)識(shí)與使用任務(wù)描述任務(wù)描述：小型變壓器如發(fā)生繞組燒毀、絕緣老化、引出線斷裂、匝間短路或繞組對(duì)鐵心短路等故障，均需進(jìn)行重繞修理。小型單相與三相變壓器繞組重繞修理工藝基本相同，在認(rèn)識(shí)變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理的基礎(chǔ)上完成小型變壓器重繞修理工作，包括記錄原始數(shù)據(jù)、拆卸鐵心、制作模心及骨架、繞制繞組、絕緣處理、鐵心裝配、檢查和試驗(yàn)等過(guò)程，并能通過(guò)試驗(yàn)方式分析和計(jì)算變壓器運(yùn)行性能。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行空載——指一次繞組接到電源（初級(jí)1），二次繞組（次級(jí)2）開(kāi)路。單相變壓器空載運(yùn)行結(jié)構(gòu)示意圖N1N2（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行變壓器空載時(shí)各電磁量間的關(guān)系（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行一次側(cè)電流：

i0

叫空載電流（或勵(lì)磁電流）二次側(cè)空載：i2=0

變壓比：

變壓器的負(fù)載運(yùn)行3939（二）.問(wèn)題研討——分析和計(jì)算變壓器的運(yùn)行性能的試驗(yàn)有哪些？變壓器的功率與效率變壓器效率特性曲線（二）.問(wèn)題研討——分析和計(jì)算變壓器的運(yùn)行性能的試驗(yàn)有哪些？從效率特性曲線可以看出，變壓器的效率開(kāi)始時(shí)隨負(fù)載的增加而增加，在半載附近有最大效率，而后隨負(fù)載的加大效率有所下降。單相變壓器的試驗(yàn)41411）變壓器的空載實(shí)驗(yàn)測(cè)量空載電流I0，空載損耗（鐵損）P0，計(jì)算勵(lì)磁阻抗Zm，電壓比K。試驗(yàn)?zāi)康模壕褪菫榱藴y(cè)量變壓器的幾個(gè)重要參數(shù)。Zm=U/I0rm=P0/I02xm2=Zm2-rm2將低壓繞組接額定電源，高壓繞組開(kāi)路。（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）實(shí)驗(yàn)方法：（3）參數(shù)計(jì)算（二）.問(wèn)題研討——分析和計(jì)算變壓器的運(yùn)行性能的試驗(yàn)有哪些？4242高壓繞組通過(guò)調(diào)壓器接到交流電源上，低壓繞組短路，并接入有關(guān)測(cè)量電表。Zsh=Ush/Ishrsh=Psh/Ish2xsh2=Zsh2-rsh22）變壓器的短路實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定短路阻抗Zk（2）實(shí)驗(yàn)方法：注意：一次測(cè)電壓要從零開(kāi)始調(diào)起，一次電流表指示達(dá)到額定值為止。（3）參數(shù)計(jì)算（二）.問(wèn)題研討——分析和計(jì)算變壓器的運(yùn)行性能的試驗(yàn)有哪些？（三）.任務(wù)拓展（1）參觀電力變壓器生產(chǎn)使用單位，研討變壓器生產(chǎn)工藝及應(yīng)用情況。（2）查資料說(shuō)明近年來(lái)變壓器相關(guān)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。（3）如何選用變壓器？（4）制作小型變壓器線包骨架項(xiàng)目1變壓器的運(yùn)行與應(yīng)用任務(wù)1.3三相變壓器的認(rèn)識(shí)與使用（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組⒈組式變壓器三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。其優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)特大容量的變壓器容易制造、運(yùn)輸。但其鐵芯用料多，占地面積大，只適用于超高壓、特大容量的場(chǎng)合。⒉心式變壓器三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。廣泛用于大、中、小容量的變壓器電力系統(tǒng)中。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省材料，體積小，效率高，維護(hù)方便。三相變壓器磁路系統(tǒng)的認(rèn)知3、三相變壓器磁路系統(tǒng)的演變4646UA.

.

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UBUc三相對(duì)稱ФB.

ФC.

ФA.

三相對(duì)稱ФA.

ФB.

ФC.

++（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組47⒈變壓器首端和末端的標(biāo)志繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端一次繞組U1AU2XU1、V1、W1A、B、CU2、V2、W2X、Y、ZN二次繞組u1au2xu1、v1、w1a、b、cu2、v2、w2x、y、zn第三繞組u1mamu2mxmU1m、V1m、W1mam、bm、cmU2m、V2m、W2mxm、ym、zmNm47變壓器的聯(lián)結(jié)組（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組4848同相變壓器原、副方繞組感應(yīng)電勢(shì)正、負(fù)極性相同的端子,

用*或.來(lái)表示反映變壓器高、低壓側(cè)繞組的連接方式，以及在正相序電源時(shí)，高、低壓側(cè)繞組對(duì)應(yīng)線電勢(shì)的相位關(guān)系。同名端：聯(lián)結(jié)組別的時(shí)鐘表示法把高壓側(cè)電勢(shì)作為時(shí)鐘的分針，指向12點(diǎn)位置，再把低壓側(cè)電勢(shì)作為時(shí)鐘的時(shí)針，其指向的數(shù)字就是變壓器的連接組標(biāo)號(hào)。連接組別：

同極性端同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)同相位。

同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。****EA.Ea.****EA.Ea.I/I-12I/I-62、單相變壓器的極性和同名端（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組三相變壓器的連接組標(biāo)號(hào)不僅與繞組的繞向和首、末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。3、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組由于三相繞組可以采用不同聯(lián)接，使得三相變壓器一次、二次繞組的線電勢(shì)出現(xiàn)不同的相位差。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組變壓器4種基本連接形式：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的變壓器聯(lián)結(jié)組別：Y,yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0；Y，y0。大寫(xiě)字母表示一次側(cè)（或原邊）的接線方式，小寫(xiě)字母表示二次側(cè)（或副邊）的接線方式。Y（或y）為星形接線，D（或d）為三角形接線。采用時(shí)鐘表示法，用來(lái)表示一、二次側(cè)線電勢(shì)的相位關(guān)系。接法：相位關(guān)系：例如：Dyn－11D表示一次繞組為三角型接線，y表示二次測(cè)繞組星型接線，n表示引出中性線，11表示二次側(cè)繞組的相角滯后一次繞組330度（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組5252三相變壓器Y，y接法聯(lián)結(jié)組別：Y，y0

EAB.Eab.EA

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EB

.

EC

.

Ea

.

Ec

.

Eb

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（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相變壓器的磁路和聯(lián)結(jié)組5353三相變壓器Y，d接法聯(lián)結(jié)組別：Y，d11

EA

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EB

.

EC

.

Ea

.

Eb

.

Ec

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EAB.Eab.Eab.1）理解三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行的含義所謂變壓器的并聯(lián)運(yùn)行，就是將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器的一次繞組接到同一電源上，二次繞組接到公共母線上，共同給負(fù)載供電（二）.任務(wù)實(shí)施（2）分析變壓器并聯(lián)運(yùn)行情況（二）.任務(wù)實(shí)施（三）.問(wèn)題研討——要達(dá)到理想運(yùn)行情況，三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行要達(dá)到哪些條件？56561）變比相等如果變比不等，在二臺(tái)變壓器二側(cè)產(chǎn)生壓差，產(chǎn)生環(huán)流。57573）短路阻抗標(biāo)么值相等各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比。4）阻抗電壓相等各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載才能相同。2）聯(lián)結(jié)組別相同聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間至少相差300，由于變壓器的短路阻抗很小,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀繞組（三）.問(wèn)題研討——要達(dá)到理想運(yùn)行情況，三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行要達(dá)到哪些條件？（1）在實(shí)際應(yīng)用中，變壓器聯(lián)接組的作用是什么？查資料說(shuō)明變壓器有多少種聯(lián)接組？其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用的有哪些？（2）總結(jié)采用變壓器并聯(lián)運(yùn)行方式的使用場(chǎng)合以及注意事項(xiàng)。（四）.任務(wù)拓展項(xiàng)目1變壓器的運(yùn)行與應(yīng)用任務(wù)1.4其他用途變壓器的認(rèn)識(shí)與使用任務(wù)描述任務(wù)描述：在認(rèn)識(shí)了自耦變壓器、儀用互感器等特種變壓器的特點(diǎn)和用途的基礎(chǔ)上使用儀用互感器進(jìn)行參數(shù)測(cè)量，并總結(jié)變壓器的常見(jiàn)故障及處理方法。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——自耦變壓器

把普通雙繞組變壓器的高、低壓繞組串聯(lián)連接，便構(gòu)成一臺(tái)自耦變壓器。正方向規(guī)定與雙繞組變壓器相同。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——自耦變壓器作為雙繞組變壓器使用時(shí)：

k=U1N/U2N=E1/E2≈N1/N2SN=U1NI1N=U2NI2N作為自耦變壓器變壓器使用時(shí)（繞組串聯(lián)）：

體積小、造價(jià)低，而且銅耗和鐵耗也小，因而效率高。自耦變壓器的變比：因兩繞組既有磁的聯(lián)系，又有電的直接聯(lián)系，包括兩部分：感應(yīng)功率；傳導(dǎo)功率自耦變壓器容量：自耦變壓器的特點(diǎn)：=k+1（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——儀用互感器能夠?qū)Ω唠妷汉痛箅娏鬟M(jìn)行測(cè)量用的變壓器，并使測(cè)量回路與被測(cè)量回路隔開(kāi)，以保證測(cè)量人員的安全作用分類電流互感器和電壓互感器（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——儀用互感器

一次繞組并聯(lián)在被測(cè)的高壓線路上，二次繞組與電壓表、功率表的電壓線圈等構(gòu)成閉合回路。1）電壓互感器原理將高電壓降為低電壓（一般額定值為100V）供電給測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈。接法①二次側(cè)不允許短路，否則會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞互感器的繞組；②二次側(cè)應(yīng)可靠接地；③二次側(cè)接入的阻抗不得小于規(guī)定值，以減小誤差。測(cè)量精度分0.5、1.0和3.0級(jí)。

注意：（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——儀用互感器一次繞組匝數(shù)為一匝或幾匝，而副繞組匝數(shù)很多，所接的電流表等負(fù)載的阻抗很小電流互感器實(shí)際上相當(dāng)于一臺(tái)處于短路狀態(tài)升壓變壓器。

2）電流互感器將電路中流過(guò)的大電流變換成小電流（額定值為5A或1A）供電給測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈原理接法一次繞組串在被測(cè)的高壓線路中，二次繞組與電流表、功率表的電流線圈等構(gòu)成閉合回路。電流互感器常用精度等級(jí)有：

0.2、0.5、1.0、3.0和10。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——儀用互感器②為確保工作人員安全，電壓互感器的副繞組以及鐵芯應(yīng)可靠接地；③為確保測(cè)量精度，電流互感器的副邊所接負(fù)載阻抗不應(yīng)超過(guò)允許值。注意：①二次側(cè)決不允許開(kāi)路。若I2=0時(shí)，被測(cè)線路中的大電流I1全部成為勵(lì)磁電流，使鐵芯嚴(yán)重過(guò)熱，副邊感應(yīng)高電壓，損壞電流互感器，并危及人員和其它設(shè)備安全電流互感器實(shí)物（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——儀用互感器使用儀器銘牌值測(cè)量步驟數(shù)據(jù)記錄電壓互感器額定變比:

電流互感器額定變比:

使用儀用互感器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，并將測(cè)量步驟和測(cè)量數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表中。表儀用互感器的使用訓(xùn)練記錄（二）.任務(wù)實(shí)施（三）.問(wèn)題研討——變壓器的常見(jiàn)故障有哪些？如何處理？故障現(xiàn)象

造成原因處理方法電源接通后無(wú)電壓輸出1)一次側(cè)繞組斷路或引出線脫焊2)二次側(cè)繞組斷路或引出線脫焊1)拆換修理一次側(cè)繞組或焊牢引出線接頭2)拆換修理二次側(cè)繞組或焊牢引出線接頭

溫升過(guò)高或冒煙

1)繞組匝間短路或一、二次側(cè)繞組間短路2)繞組匝間或?qū)娱g絕緣老化3)鐵心硅鋼片間絕緣太差4)鐵心疊厚不足5)負(fù)載過(guò)重

1)拆換繞組或修理短路部分2)重新絕緣或更換導(dǎo)線重繞3)拆下鐵心，對(duì)硅鋼片重新涂絕緣漆4)加厚鐵心或重做骨架、重繞繞組5)減輕負(fù)載（三）.問(wèn)題研討——變壓器的常見(jiàn)故障有哪些？如何處理？故障現(xiàn)象造成原因處理方法空載電流偏大1)一、二次繞組匝數(shù)不足2)一、二次繞組局部匝間短路3)鐵心疊厚不足4)鐵心質(zhì)量太差1)增加一、二次側(cè)繞組匝數(shù)2)拆開(kāi)繞組，修理局部短路部分3)加厚鐵心或重做骨架、重繞繞組4)更換或加厚鐵心運(yùn)行中噪聲過(guò)高1)鐵心硅鋼片未插緊或未壓緊2)鐵心硅鋼片不符合設(shè)計(jì)要求3)負(fù)載過(guò)重或電源電壓過(guò)高4)繞組短路

1)插緊鐵心硅鋼片或壓緊鐵心2)更換質(zhì)量較高的同規(guī)格硅鋼片3)減輕負(fù)載或降低電源電壓4)查找短路部位，進(jìn)行修復(fù)

（三）.問(wèn)題研討——變壓器的常見(jiàn)故障有哪些？如何處理？故障現(xiàn)象造成原因處理方法二次側(cè)電壓下降1)電源電壓過(guò)低或負(fù)載過(guò)重2)二次側(cè)繞組匝間短路或?qū)Φ囟搪?)繞組對(duì)地絕緣老化4)繞組受潮1)增加電源電壓，使其達(dá)到額定值或降低負(fù)載2)查找短路部位，進(jìn)行修復(fù)3)重新絕緣或更換繞組4)對(duì)繞組進(jìn)行干燥處理鐵心或底板帶電1)一次側(cè)或二次側(cè)繞組對(duì)地短路或一、二次側(cè)繞組匝間短路2)繞組對(duì)地絕緣老化3)引出線頭碰觸鐵心或底板4)繞組受潮或底板感應(yīng)帶電1)加強(qiáng)對(duì)地絕緣或拆換修理繞組2)重新絕緣或更換繞組3)排除引出線頭與鐵心或底板的短路點(diǎn)4)對(duì)繞組進(jìn)行干燥處理或?qū)⒆儔浩髦糜诃h(huán)境干燥場(chǎng)合使用查資料說(shuō)明旋轉(zhuǎn)變壓器、整流變壓器、磁性調(diào)壓器等特種變壓器的特點(diǎn)和用途。（四）.任務(wù)拓展課堂小結(jié)：1、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別；2、變壓器常見(jiàn)故障及排除方法。項(xiàng)目一

結(jié)束再見(jiàn)！任務(wù)2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理與基本結(jié)構(gòu)項(xiàng)目2

三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用

導(dǎo)引上講重點(diǎn)內(nèi)容回顧：1、變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2、變壓器的聯(lián)結(jié)組別。任務(wù)描述任務(wù)描述：按照步驟對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆卸，記錄操作中的工藝要求，對(duì)拆卸后的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，并分析三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。任務(wù)實(shí)施鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)主要部件拆分圖轉(zhuǎn)子定子風(fēng)扇

冷空氣流

罩殼（非驅(qū)動(dòng)端）端蓋（驅(qū)動(dòng)端）任務(wù)實(shí)施（1）定子——主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它由定子鐵心、定子繞組、機(jī)殼組成。定子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，為了降低鐵心損耗，采用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片間彼此絕緣。鐵心內(nèi)圓周上分布有若干均勻的平行槽，用來(lái)嵌放定子繞組。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)U1U2V1W1V2W2三相對(duì)稱的定子繞組：是電動(dòng)機(jī)定子的電路部分，應(yīng)用絕緣銅線或鋁線繞制而成。三個(gè)外形、尺寸、匝數(shù)都完全相同、首端彼此互隔120o、對(duì)稱地放置到定子槽內(nèi)的三個(gè)獨(dú)立的繞組（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)定子繞組接線：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)首端U1、V1、W1和三個(gè)尾端U2、V2、W2(也可用A-X，B-Y，C-Z)，都從機(jī)座上的接線盒中引出。一般功率在3kW以下者采用星形接法（Y），在4kW以上者采用三角形接法（△）。

W1V1U1W2U2V2W1V1U1W2U2V2Y形接法△形接法首端接線柱尾端接線柱連接片連接片（尾端連接到一點(diǎn)）（首尾端交叉相連）（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)機(jī)殼：作用是支承定子鐵心和固定整個(gè)電機(jī)。包括：機(jī)座、2個(gè)端蓋、接線盒、風(fēng)扇罩等。機(jī)座一般采用鑄鐵鑄造,端蓋固定在機(jī)座兩端。機(jī)座（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)子——主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。它由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。轉(zhuǎn)子鐵心：轉(zhuǎn)子鐵心也屬于磁路的一部分，也用0.5mm的硅鋼片疊壓而成。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

鼠籠型轉(zhuǎn)子鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子繞組：用來(lái)感應(yīng)出電勢(shì)、電流，推動(dòng)轉(zhuǎn)軸在電磁力矩作用下旋轉(zhuǎn)。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是繞組的三個(gè)出線端子接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過(guò)電刷引出。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（3）氣隙異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量的直流電動(dòng)機(jī)的氣隙要小得多。中型異步電動(dòng)機(jī)的氣隙一般為0.12～2mm。電動(dòng)機(jī)中的電磁定律1．安培環(huán)路定理（或稱全電流定理）（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B。磁感應(yīng)強(qiáng)度B用來(lái)表示磁場(chǎng)的大小和方向。將磁力線上每點(diǎn)的切線方向規(guī)定為磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，用磁力線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論（2）磁通量Φ。穿過(guò)磁場(chǎng)中某一截面S的磁力線數(shù)稱為通過(guò)該截面的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通(Φ)。

若磁場(chǎng)均勻，且磁場(chǎng)與截面垂直，則Φ=BS

。

因此，磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱磁通密度。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論

（3）磁場(chǎng)強(qiáng)度H。

（4）全電流定律。磁場(chǎng)中沿任一閉合回路l對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度H的線積分等于該閉合回路所包圍的所有導(dǎo)體電流的代數(shù)和。

若閉合回路沿線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度H處處相等，且閉合回路所包圍的總電流由通過(guò)電流i的N匝線圈提供，則HL=Ni

。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論

2．磁路的歐姆定律

磁路的歐姆定律與電路的歐姆定律不同之處：

①電路中有電流就有功率損耗，而在磁路中的恒定磁通下沒(méi)有功率損耗；

②電流全部在導(dǎo)體中流動(dòng)，而在磁路中沒(méi)有絕對(duì)的磁絕緣體，除在鐵芯的磁通外，空氣中也有漏磁通；

③電阻為常數(shù)，磁阻為變量；

④對(duì)于線性電路可應(yīng)用疊加原理，而當(dāng)磁路飽和時(shí)為非線性電路，不能應(yīng)用疊加原理。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論3．電磁感應(yīng)定律

磁場(chǎng)變化會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)N和線圈所交鏈的磁通對(duì)時(shí)間的變比率成正比，這是電磁感應(yīng)定律。

通常，電動(dòng)機(jī)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)其產(chǎn)生原因的不同，可以分為三種——自感電動(dòng)勢(shì)、互感電動(dòng)勢(shì)、切割電動(dòng)勢(shì)。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論（1）自感電動(dòng)勢(shì)eL

當(dāng)線圈中流過(guò)交變電流i時(shí)，由i產(chǎn)生的與線圈自身交鏈的磁鏈隨時(shí)間發(fā)生變化，由此在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)，用eL表示。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論（2）互感電動(dòng)勢(shì)eM

在相鄰的兩個(gè)線圈中，當(dāng)線圈1中的電流i1交變時(shí)，它產(chǎn)生的與線圈2相交鏈的磁通Φ21也產(chǎn)生變化，由此在線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)，用eM2表示。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論（3）切割電動(dòng)勢(shì)e

如果磁場(chǎng)恒定不變，導(dǎo)體或線圈與磁場(chǎng)的磁力線之間有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為切割電動(dòng)勢(shì)，又稱速度電動(dòng)勢(shì)。若磁力線、導(dǎo)體與切割運(yùn)動(dòng)三者方向相互垂直，則由電磁感應(yīng)定律可知切割電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為：

e=Blv

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論4．電磁力定律

載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用。當(dāng)磁場(chǎng)力和導(dǎo)體方向相互垂直時(shí)，載流導(dǎo)體所受的電磁力的計(jì)算公式為：

F=BlI

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論

銅損：銅損是由線圈的電阻所引起的，其損耗值的大小與流過(guò)線圈的電流的平方成正比，與電阻值的大小成正比，與時(shí)間長(zhǎng)短成正比。

渦流損耗：電動(dòng)機(jī)中的鐵芯材料含有金屬成分，當(dāng)鐵芯通過(guò)交變磁通時(shí)，與磁力線正交的平面中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而形成感應(yīng)電流，這種電流在鐵芯內(nèi)自成閉合回路，很像水的漩渦，因此叫做渦電流，簡(jiǎn)稱渦流。因渦流而導(dǎo)致能量損耗稱為渦流損耗，此損耗是純粹的熱損耗。渦流損耗的大小與磁場(chǎng)的變化頻率、渦流電阻的大小等因素有關(guān)。

磁滯損耗：由磁滯引起的損耗。

（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?U1U2V1W1V2W2U1U2V1W1V2W2NSNS

wt=00wt=600wt=1200wt=1800U1U2V1W1V2W2SU1U2V1W1V2W2NS（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?U1U2V1W1V2W2U1U2V1W1V2W2U1U2V1W1V2W2U1U2V1W1V2W2wt=00wt=600wt=1200wt=1800NSNSNSNSS四極電動(dòng)機(jī)定子繞組結(jié)構(gòu)和接線圖（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?四極電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件一是空間對(duì)稱的三相定子繞組;

二是通入三相對(duì)稱電流。（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取決于繞組中三相電流的相序。2)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向如果將定子繞組的三相電源線中的任意兩相交換，則繞組中三相電流的相序即由順時(shí)針變?yōu)槟鏁r(shí)針，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相應(yīng)地逆時(shí)針?lè)聪蛐D(zhuǎn)。（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速

f1——為電源頻率，我國(guó)的電網(wǎng)頻率為50HZ；

p——為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù);

p123456n1/(r/min)300015001000750600500同步轉(zhuǎn)速4）工作原理三相交流電源接通三相定子繞組定子繞組產(chǎn)生三相對(duì)稱電流三相對(duì)稱電流在電機(jī)內(nèi)部建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(切割)轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組(感應(yīng)電流)在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜷_(kāi)始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n

。iAACBXZYiBiC三相異步電動(dòng)機(jī)原理簡(jiǎn)圖三相對(duì)稱電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流（二）.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?（1）拆卸定子繞組并找尋每組線圈的連接規(guī)律。

（2）為什么交流電動(dòng)機(jī)會(huì)采用不同的轉(zhuǎn)子形式？

（3）現(xiàn)代交流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上有何發(fā)展趨勢(shì)？

（4）交流電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)生活中有哪些典型的應(yīng)用？（三）.任務(wù)拓展任務(wù)2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行項(xiàng)目2

三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用

任務(wù)描述任務(wù)描述：對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通電前檢查和試車檢查，記錄相關(guān)檢查數(shù)據(jù)，理解三相異步電動(dòng)機(jī)空載和短路試驗(yàn)的目的和方法，掌握定子繞組首尾端的判別方法。任務(wù)實(shí)施（1）三相異步電動(dòng)機(jī)通電前的檢查1）檢查機(jī)械部分的裝配質(zhì)量。2）測(cè)量繞組的絕緣電阻。3）檢查繞組的三相直流電阻。

（2）電動(dòng)機(jī)的空載試車1）運(yùn)行時(shí)檢查電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻和潤(rùn)滑情況。2）判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行音量是否正常。3）測(cè)量空載電流。4）檢查電動(dòng)機(jī)溫升是否正常（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)1）空載試驗(yàn)

測(cè)得U1=UN時(shí)的I0和P1值，可得勵(lì)磁參數(shù)如下：其目的是測(cè)定異步電動(dòng)機(jī)的空載電流I0和空載功率p0，進(jìn)而求得異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗rm和xm，并分離出鐵耗pFe和機(jī)械損耗pmec。（一）.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)又稱為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)，測(cè)取異步電動(dòng)機(jī)