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陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員電氣知識(shí)精品課建設(shè)2愛(ài)“電氣”是一門(mén)科學(xué),在發(fā)電廠中特指一個(gè)專(zhuān)業(yè),在電力系統(tǒng)中則涉及發(fā)、輸、變、配、用等各環(huán)節(jié)?!半姎狻笨梢赃@樣來(lái)理解:指具體的用電設(shè)備,比電氣的概念小,“電氣”是系統(tǒng),包含了“電器”以及“電器”與電的連接、控制關(guān)系。電氣是大家習(xí)約成俗、默許公認(rèn)的一個(gè)概念?;蛘哒f(shuō)“電氣”就是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來(lái)創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門(mén)“電氣”涉及到社會(huì)活動(dòng)的方方面面,不僅工礦企業(yè)、居民生活要用到,就連航空、航海、航天均離不了它。在發(fā)電廠中,它和各專(zhuān)業(yè)聯(lián)系密切,貫穿于發(fā)電生產(chǎn)的全過(guò)程。因此,作為發(fā)電廠的各類(lèi)工作人員,都有必要了解一些電氣方面的基本知識(shí)。根據(jù)籌建處領(lǐng)導(dǎo)的指示精神,我們編制了“陽(yáng)城電廠工作人員(非電氣專(zhuān)業(yè))電氣知識(shí)應(yīng)知應(yīng)會(huì)培訓(xùn)方案”,目的在于使大家掌握電氣方面的基本知識(shí)和操作技能,提高電氣素養(yǎng),有利于今后各專(zhuān)業(yè)之間的工作配合。本“方案”分為電工原理、工廠供電與安全用電以及發(fā)電廠電氣自動(dòng)化三個(gè)部分。第一部分“電工原理”能夠使大家對(duì)電氣基礎(chǔ)理論有一個(gè)基本認(rèn)識(shí);第二部分“工廠供電與安全用電”將介紹發(fā)電廠發(fā)供電及用電方面的知識(shí);第三部分“發(fā)電廠電氣自動(dòng)化”簡(jiǎn)要介紹電氣控制及自動(dòng)裝置基本原理和要求;經(jīng)過(guò)3~6個(gè)月的學(xué)習(xí)培訓(xùn),電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)能達(dá)到發(fā)電廠電氣專(zhuān)業(yè)初級(jí)工的理論和操作水平。1.1電路和電路模型 61.2電路的基本物理量 6 8 9 1.6基爾霍夫定律 2.1正弦交流電的基本概念 22 242.4功率因數(shù)及其提高 3.1三相電源 3.2三相電路負(fù)載的聯(lián)結(jié) 第四章接地與接零38 38 4.4接地分類(lèi)及作用 4.5接地中電壓概念 4.6低壓配電系統(tǒng) 5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路及參數(shù) 5.3異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性 5.5三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 6.1磁路的概念和定律 6.2單相變壓器 第七章繼電接觸器控制597.1常用控制電器 第八章同步發(fā)電機(jī)698.1同步發(fā)電機(jī)原理及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 8.2同步發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 718.3同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng) 8.4同步發(fā)電機(jī)的特性 8.6功角特性及功率調(diào)節(jié) 9.1倒閘操作的一般規(guī)定 9.2倒閘操作的分類(lèi) 9.3操作票 9.4倒閘操作的基本條件 9.5倒閘操作的基本要求 9.6接地線裝拆要求 第十章工作票82 82 11.2兆歐表(搖表) 12.5勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 第十三章繼電保護(hù)104 精品課建設(shè)5愛(ài)愛(ài)陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)13.2發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置 14.4手動(dòng)準(zhǔn)同期裝置 6第一章電路的基本概念和基本定律本章將介紹電路和電路模型的概念、理想電路元件及其伏安特性、電路中的基本物理量、和基本定律。著重討論電流和電壓的參考方向、基爾霍夫定律及電路等效原理等。通過(guò)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)可了解和掌握電路中的基本概念和定律,為后續(xù)分析復(fù)雜電路打下一個(gè)基礎(chǔ)。1.1電路和電路模型人們?cè)谏a(chǎn)和生活中使用的電器設(shè)備如:電動(dòng)機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等都由實(shí)際電路構(gòu)成。實(shí)際電路的結(jié)構(gòu)組成包括:電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。其中電源的作用是為電路提供能量,如發(fā)電機(jī)利用機(jī)械能或核能轉(zhuǎn)化為電能,蓄電池利用化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,光電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能等;負(fù)載則將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量加以利用,如電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電爐將電能轉(zhuǎn)化為熱能等;中間環(huán)節(jié)用作電源和負(fù)載的聯(lián)接體,包括導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、控制線路中的保護(hù)設(shè)備等。在電力系統(tǒng)、電子通訊、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)以及其他各類(lèi)系統(tǒng)中,電路有著不同的功能和作用。電路的作用可以概括為以下兩個(gè)方面:一是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換,將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能等,二是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理。1.1.2理想電路元件和電路模型實(shí)際電路由各種作用不同的電路元件或器件所組成。實(shí)際電路元件種類(lèi)繁多,且電磁性質(zhì)較為復(fù)雜。為便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析和數(shù)學(xué)描述,需將實(shí)際電路元件用能夠代表其主要電磁特性個(gè)物理過(guò)程的電路元件,包括電阻、電感、電容、電源等。圖1-電阻元件R電感元件L電容元件C由理想元件所組成的電路稱為實(shí)際電路的電路模型(circuitmodel),如圖1-2中的白熾燈照明電路。圖1-3是圖1-2的電路模型。圖1-2照明電路圖1-3照明電路的電路模型1.2電路的基本物理量在分析各種電路之前,我們先來(lái)介紹電路中的基本物理量包括電流、電壓和功率及其相關(guān)的概念。1.2.1電流及其參考方向電荷的定向移動(dòng)形成電流。在電場(chǎng)的作用下,正電荷與負(fù)電荷向不同的方向移動(dòng),習(xí)慣上規(guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯姆较?事實(shí)上,金屬導(dǎo)體內(nèi)的電流是由帶負(fù)電的電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生的)。電流的大小為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量,用公式表示即量綱:安培(A)1kA=103A;1mA=10?3A;lμA=10??A。前面提到的電池提供的就是直流電流,通常直流電流用大寫(xiě)字母I表示,而隨時(shí)間變化的電流用小寫(xiě)字母i表示。電流的參考方向(referencedirection):是一種任意的選定的方向,當(dāng)i>0時(shí)參考方向與實(shí)際方向一致,當(dāng)i<0時(shí)參考方向與實(shí)際方向相反。圖1-4a中參考方向下,通過(guò)元件A的電流為3A,說(shuō)明實(shí)際電流的大小為3A,方向(如虛箭頭所示)與參考方向相同。圖1-4b中參考方向下,通過(guò)元件B的電流為2A,說(shuō)明實(shí)際電流的大小為2A,方向與參考方向相反?;鼗貓D1-4參考方向下的電流1.2.2電壓及其參考方向電壓也稱電位差(或電勢(shì)差),定義為電場(chǎng)力將單位正電荷由點(diǎn)a移動(dòng)到點(diǎn)b所做的功。電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓用uab表示,即量綱:伏特(V)1kV=103V;1mV=103v;lμV=10?v。電路中,電壓的實(shí)際方向定義為電位降低或稱電壓降的方向,可用極性“+”和“-”表示,其中“+”表示高電位,“-”表示低電位;也可用雙下標(biāo)表示,如Uan表示電壓的方向由a到b。電源電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向,規(guī)定為從電源內(nèi)部的“-”極指向“+”極,即電位升高的方向。電壓的參考方向(referencedirection):是一種任意的選定的方向,當(dāng)u>0時(shí)參考方向與實(shí)際方向一致,當(dāng)u<0時(shí)參考方向與實(shí)際方向相反。圖1-5a中參考方向下,元件A兩端的電壓為5V,表示元件A兩端實(shí)際電壓的大小為5V,方向由a到b,與參考方向相同。圖1-5b中參考方向下,元件B兩端的電壓為-6V,表示元件B兩端愛(ài)愛(ài)實(shí)際電壓的大小為6V,方向由d到c,與參考方向相反。十I日如果不特別指出,書(shū)中電路圖上所標(biāo)明的電流和電壓方向都為參考方向。當(dāng)電流、電壓的參考方向一致時(shí),稱為關(guān)聯(lián)方向,見(jiàn)圖1-5a;否則為非關(guān)聯(lián)方向,見(jiàn)圖1-5b。1.3電阻、電感和電容本節(jié)討論三種基本電路元件的伏安特性。1.3.1電阻元件若一個(gè)二端元件的電壓與電流之間的關(guān)系可以用u—i平面上的一條曲線表征時(shí)稱之為電阻非線性電阻元件伏安特性線性電阻元件伏安特性線性電阻(linearresistance)的阻值不變,其伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,否則稱為非線性電阻(nonlinearresistance)。(關(guān)聯(lián))1(非關(guān)聯(lián))電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)(conductance),也是一個(gè)常用的物理量,用G表示,單位為西門(mén)子(S)。電阻與電導(dǎo)的關(guān)系為1.3.2電感元件電感(Inductance)元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元件,是實(shí)際電感器的理想化模型,單位是亨利(H)。符號(hào)伏安特性關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向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(guò),但u=0,相當(dāng)于短路。存儲(chǔ)能量1.3.3電容元件電容(Capacitance)元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元件,是實(shí)際電容器的理想化模型,單位是法拉(F)。符號(hào)伏安特性關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向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(kāi)路,即電容具有隔直作用。存儲(chǔ)能量獨(dú)立電源指電源輸出的電壓(電流)僅由獨(dú)立電源本身性質(zhì)決定與電路中其余部分的電壓(電流)無(wú)關(guān)。分1.4.1.1理想電壓源:若一個(gè)二端元件輸出電壓恒定則稱為理想電壓源。①電路符號(hào)②基本性質(zhì)"a.輸出電壓恒定,和外電路無(wú)關(guān);b.其流過(guò)的電流由外電路決定愛(ài)愛(ài)陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)③伏安曲線1.4.1.2實(shí)際電壓源若一個(gè)二端元件所輸出的電壓隨流過(guò)它的電流而變化就稱為實(shí)際電流源。①電路模型②伏安特性③三種工作狀態(tài)c.短路u=0isc=u/R(isc短路電流)若一個(gè)二端元件的輸出電流恒定時(shí),則稱為理想電流源.①電路符號(hào)②基本性質(zhì)a.輸出電流恒定和外電路無(wú)關(guān)精品課建設(shè)10愛(ài)愛(ài)陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)b.其端電壓由外電路確定③伏安曲線1.4.2.2實(shí)際電流源若一個(gè)二端元件所輸出的電流隨其端電壓變化而變化稱為實(shí)際電流源.①電路模型②伏安特性③三種工作狀態(tài)1.5受控電源前面提到的電源如發(fā)電機(jī)和電池,因能獨(dú)立地為電路提供能量,所以被稱為獨(dú)立電源為電路提供能量,但在其他信號(hào)控制下仍然可以提供一定的電壓或電流,這類(lèi)元件被稱為受控電源(dependentsource)。受控電源提供的電壓或電流由電路中其他元件(或支路)的電壓或電流控制。受控電源按控制量和被控制量的關(guān)系分為四種類(lèi)型:電壓控制電壓源(VCVS)、電流控制2.電流控制電壓源(CCVS)2十2十μ(無(wú)綱量)一電壓放大倍數(shù)r-轉(zhuǎn)移電阻,電阻量綱3.電壓控制電流源(VCCS)十g一電導(dǎo)量綱十4.電流控制電流源(CCCS)十注意:判斷電路中受控電源的類(lèi)型時(shí),應(yīng)看它的符號(hào)形式,而不應(yīng)以它的控制量作為判斷依據(jù).圖1-6所示電路中,由符號(hào)形式可知,電路中的受控電源為電流控制電壓源,大小為10I,其單位為伏特而非安培。圖1-6含有受控源的電路1.6基爾霍夫定律基爾霍夫定律是電路中的基本定律,不僅適用于直流電路也適用于交流電路。它包括基爾霍夫電流定律(Kirchhoff'scurrentlaw)簡(jiǎn)稱KCL和基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff'svoltagelaw)簡(jiǎn)稱KVL。基爾霍夫電流定律是針對(duì)節(jié)點(diǎn)的,基爾霍夫電壓定律是針對(duì)回路的。1.6.1幾個(gè)術(shù)語(yǔ)在具體講述基爾霍夫定律之前,我們以圖1-7為例,介紹電路中的幾個(gè)基本概念。圖1-7電路舉例◆支路:電路中的每一分支稱為支路,一條支路流過(guò)一個(gè)電流。圖中共有6條支路,分別是◆節(jié)點(diǎn):電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。圖中共有4個(gè)節(jié)點(diǎn),分別是節(jié)點(diǎn)a、◆回路:電路中的任一閉合路徑稱為回路。圖中共有7條回路,分別是abda、dbcd、adca、◆網(wǎng)孔:電路中無(wú)其他支路穿過(guò)的回路稱為網(wǎng)孔。圖中共有3個(gè)網(wǎng)孔,分別是abda、dbcd、1.6.2基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)指出:對(duì)于電路中的任一節(jié)點(diǎn),任一瞬時(shí)流入(或流出)該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。我們可以選擇電流流入時(shí)為正,流出時(shí)為負(fù);或流出時(shí)為正,流入時(shí)為負(fù)。電流的這一性質(zhì)也稱為電流連續(xù)性原理,是電荷守恒的體現(xiàn)。KCL用公式表示為下面以圖1-7電路中的節(jié)點(diǎn)a、b為例,假設(shè)電流流入為正,流出為負(fù),列出節(jié)點(diǎn)的電流方程。I-I?-I=0或I?+I=I對(duì)于節(jié)點(diǎn)b有KCL不僅適用于電路中的任一節(jié)點(diǎn),也可推廣到包圍部分電路的任一閉合面(因?yàn)榭蓪⑷我婚]合面縮為一個(gè)節(jié)點(diǎn))。可以證明流入或流出任一閉合面電流的代數(shù)和為0。圖1-8中,當(dāng)考慮虛線所圍的閉合面時(shí),應(yīng)有1.6.3基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)指出:對(duì)于電路中的任一回路,任一瞬時(shí)沿該回路繞行一周,則組成該回路的各段支路上的元件電壓的代數(shù)和為零??扇我膺x擇順時(shí)針或逆時(shí)針的回路繞行方向,各元件電壓的正、負(fù)與繞行方向有關(guān)。一般規(guī)定當(dāng)元件電壓的方向與所選的回路繞行方向一致時(shí)為正,反之為負(fù)。KVL用公式表示為上式稱為回路的電壓方程。下面以圖1-9中電路為例,列出相應(yīng)回路的電壓方程。注意當(dāng)你選擇了某一個(gè)回路時(shí),在回路內(nèi)畫(huà)一個(gè)環(huán)繞箭頭,表示你選擇的回路的繞行方向。圖1-23中,我們?cè)趦蓚€(gè)網(wǎng)孔中分別選擇了順時(shí)針和逆時(shí)針的繞行方向。窗 圖1-9用箭頭表示回路的繞行方向?qū)τ诨芈?,電壓的數(shù)值方程為對(duì)于回路2,電壓的數(shù)值方程為上式也可寫(xiě)為其意義為,在直流電路里,KVL又可以表述為回路中電阻的電壓之和(代數(shù)和)等于回路中的電源電動(dòng)勢(shì)之和,寫(xiě)成公式即注意應(yīng)用KVL時(shí),首先要標(biāo)出電路各部分的電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)的參考方向。列電壓方程時(shí),一般約定電阻的電流方向和電壓方向一致。KVL不僅適用于閉合電路,也可推廣到結(jié)構(gòu)不閉合電路。圖1-10中,a、b點(diǎn)的左側(cè)電路部分和右側(cè)電路部分都可看作結(jié)構(gòu)不閉合電路。在所選擇的回路繞行方向下,左側(cè)結(jié)構(gòu)不閉合電路的電壓數(shù)值方程為右側(cè)結(jié)構(gòu)不閉合電路的電壓數(shù)值方程為圖1-10結(jié)構(gòu)不閉合電路【解】選擇回路1的繞行方向如圖所示,列節(jié)點(diǎn)a的電流方程Ii-I2+1=0列回路1的電壓數(shù)值方程解上面兩個(gè)方程得I1=3AI2愛(ài)愛(ài)陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)【解】u,=6×i+0.1×0.002i1.7電功率和電位的計(jì)算除了電壓和電流兩個(gè)基本物理量外,還需要知道電路元件的功率。1.7.1電功率電路中,單位時(shí)間內(nèi)電路元件的能量變化用功率表示,即瞬時(shí)功率(關(guān)聯(lián)參考方向下成立)其中p表示功率。國(guó)際單位制中,功率的單位是瓦特(W),規(guī)定元件1秒鐘內(nèi)提供或消耗1焦耳能量時(shí)的功率為1W。常用的功率單位還有千瓦(kW)。關(guān)聯(lián)方向下,如果P>0,表明元件吸收或消耗功率,稱該元件為負(fù)載;如果P<0,向下的結(jié)論與此相反。電功率的計(jì)算P=UI表明元件發(fā)出功率,稱該元件為電源。非關(guān)聯(lián)方P=-UIP=5×2=10W(吸收)下面我們通過(guò)圖1-11所示電路中的四種情況來(lái)具體討論。a)關(guān)聯(lián)方向b)關(guān)聯(lián)方向c)非關(guān)聯(lián)方向d)非關(guān)聯(lián)方向精品課建設(shè)15霧圖1-11功率的計(jì)算元件分別吸收12W的功率,均為負(fù)載。任何電路都遵守能量守恒定律,因此無(wú)論是關(guān)聯(lián)方向還是非關(guān)聯(lián)方向下,電路中元件的功率之和為0,即或者說(shuō),電路中所發(fā)出的功率等于所吸收的功率。例題1-3求uab和uad及各段電路的功率并指明吸收發(fā)出功率U?=-3VI?=1AU?=-4VU?=7V U?=-3Vet--4Uab=U?=-3VP?=-U?I?=-2W<0(發(fā)出)P?=U?I?=-6W<0(產(chǎn)生)P?=U?I=16W>0(吸收)P?=U?I?=-4W<0(產(chǎn)生)P?=U?I?=-7W<0(產(chǎn)生)P?=U?I?=3W>0(吸收)通常電業(yè)部門(mén)用千瓦時(shí)測(cè)量用戶消耗的電能。1千瓦時(shí)(或1度電)是功率為1千瓦的元件在1小時(shí)內(nèi)消耗的電能。1度電=1kWh=3,600,000J如果通過(guò)實(shí)際元件的電流過(guò)大,會(huì)由于溫度升高使元件的絕緣材料損壞,甚至使導(dǎo)體熔化;如果電壓過(guò)大,會(huì)使絕緣擊穿,所以必須加以限制。電氣設(shè)備或元件長(zhǎng)期正常運(yùn)行的電流容許值稱為額定電流(ratedcurrent),其長(zhǎng)期正常運(yùn)行的電壓容許值稱為額定電壓(ratedvoltage);額定電壓和額定電流的乘積為額定功率(ratedpower)。通常電氣設(shè)備或元件的額定值標(biāo)在產(chǎn)品的銘牌上。如一白熾燈標(biāo)有220V40W,表示它的額定電壓為220V,額定功率為40W。1.7.2電位的計(jì)算前面提到電位是與電壓相關(guān)的概念。分析電路時(shí),除了經(jīng)常計(jì)算電路中的電壓外,也會(huì)涉及到電位的計(jì)算。在電子線路中,通常用電位的高低判斷元件的工作狀態(tài),如:當(dāng)二極管的陽(yáng)極電位高于陰極電位時(shí),管子才能導(dǎo)通;判斷電路中一個(gè)三極管是否具有電流放大作用,需比較它的基極電位和發(fā)射極電位的高低。計(jì)算電路中各點(diǎn)電位時(shí),一般選定電路中的某一點(diǎn)作參考點(diǎn)(referencenode),規(guī)定參考點(diǎn)的電位為0,并用工表示,稱為接地(并非真與大地相接),電路愛(ài)愛(ài)中其他各點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。我們以圖1-12為例來(lái)討論電路中各點(diǎn)的電位。圖1-12電路中的電位以O(shè)點(diǎn)為參考點(diǎn),則Va=10V若以a點(diǎn)為參考點(diǎn),則Va=0V由以上計(jì)算可知,參考點(diǎn)選的不同,電路中各點(diǎn)的電位也不同,但任意兩點(diǎn)間的電壓是不變的。在電子線路中,通常將電路中的恒壓源符號(hào)省去,各端標(biāo)以電位值。如圖1-13a可以簡(jiǎn)化為R例題1-4求圖1-14電路中的電位V【解】a圖1-14例題1-4的圖精品課建設(shè)18第二章正弦交流電流電路正弦量:隨時(shí)間t按照正弦規(guī)律變化的物理量,都稱為正弦量,它們?cè)谀硶r(shí)刻的值稱為該時(shí)刻的瞬時(shí)值,則正弦電壓和電流分別用小寫(xiě)字母i、u表示。周期量:時(shí)變電壓和電流的波形周期性的重復(fù)出現(xiàn)。周期T:每一個(gè)瞬時(shí)值重復(fù)出現(xiàn)的最小時(shí)間間隔,單位:秒(S);頻率f:是每秒中周期量變化的周期數(shù),單位:赫茲(Hz)。顯然,周期和頻率互為倒數(shù),即fF1/T。交變量:一個(gè)周期量在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零??梢?jiàn),正弦量不僅是周期量,而且還是交變量。2.1.2正弦量的表達(dá)式2.1.2.1.函數(shù)表示法:f(t)=Fcos(wt+ψ)Fm一最大值,反映正弦量在整個(gè)變化過(guò)程中所能達(dá)到的最大值;@t+ψ—相位,反映正弦一初相位,反映正弦量初值的大小、正負(fù)。Fm,①,y一正弦量的三要素。wt+y=0,wt=-y。當(dāng)y>0時(shí),最大值點(diǎn)由坐標(biāo)原點(diǎn)左移y。如下圖。陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)20則u(t)與i(t)的相位差φ=(wt+yu)-(wt+ψ;)=ψu(yù)-ψ;如果φ=ψ-ψ>0(如下圖所示),則稱電壓u的相位超前電流i的相位一個(gè)角度度φ,簡(jiǎn)稱電又設(shè)u(t)=Umcos(o與u同相。如下圖φ(這里φ=ψ-ψ?=+π/2)精品課建設(shè)21陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧00wt其中所以陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧只適用于正弦量這樣正弦量的數(shù)學(xué)表達(dá)式寫(xiě)為f(1)=√2Fcos(@t+y)。因此,正弦量的有效值可以代替最大值作為它的一個(gè)要素。對(duì)于正弦電流i=Imsin(ot+φ)的有效值為同理,正弦電壓u=U,sin(ot+φu)的有效值為在工程上,一般所說(shuō)的正弦電壓、電流的大小都是指有效值。例如交流測(cè)量?jī)x表所指示的讀數(shù)、交流電氣設(shè)備銘牌上的額定值都是指有效值。我國(guó)所使用的單相正弦電源的電壓U=220V,就是正弦電壓的有效值,它的最大值Um=√2U=1.414×220=311V。應(yīng)當(dāng)指出,并非在一切場(chǎng)合都用有效值來(lái)表征正弦量的大小。例如,在確定各種交流電氣設(shè)2.2正弦量的相量表示法2.2.1相量令正弦量f(1)=Fcos(wt+y)=√2Fcos(ot+y),根據(jù)歐拉公式,可知上述表明,可以通過(guò)數(shù)學(xué)的方法,把一個(gè)實(shí)數(shù)域的正弦時(shí)間函數(shù)與一個(gè)復(fù)數(shù)域的復(fù)指數(shù)函數(shù)一一對(duì)應(yīng)起來(lái),而復(fù)指數(shù)函數(shù)的復(fù)常數(shù)部分是用正弦量的有效值(最大值)和初相結(jié)合成一個(gè)復(fù)數(shù)表示出來(lái)的。運(yùn)用相量進(jìn)行正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析和計(jì)算,可同時(shí)將正弦量(最大值)的有效值和初相計(jì)算出來(lái)。有效值(最大值)上方加的小圓點(diǎn)是用來(lái)與普通復(fù)數(shù)相區(qū)別的記號(hào),在數(shù)學(xué)運(yùn)算上與一般復(fù)數(shù)的運(yùn)算并無(wú)區(qū)別。相量既然是復(fù)數(shù),它也可以在復(fù)平面上用一條有向線段表示。如下圖所示為正弦電流i=精品課建設(shè)22√2Isin(ot+4)的相量,其中ψ,>0。相量1的長(zhǎng)度是正弦電流的有效值I,相量1與正實(shí)軸的夾角是正弦電流的初相。這種表示相量的圖稱為相量圖。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),相量圖中不畫(huà)出虛軸,而實(shí)軸改畫(huà)為水平的虛線?!敉l率正弦量的相量運(yùn)算同頻率正弦量的加減法上述計(jì)算也可以根據(jù)平行四邊形法則在相量圖上進(jìn)行。相量的加減法只對(duì)應(yīng)同頻率正弦量的加減法。2.2.2電路定律的相量形式2.2.2.1KCL的相量形式當(dāng)線性正弦穩(wěn)態(tài)電路的電流都是同頻率的正弦量時(shí),因此,在所有時(shí)刻,對(duì)任一節(jié)點(diǎn)的KCL可表示為于是很容易推導(dǎo)出KCL的相量形式,即其中KCL的相量形式陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)242.2.2.2KVL的相量形式KVL的相量形式2.3R、L、C的相量模型當(dāng)正弦電流ix=√2Isin(wt+ψ)通過(guò)電阻R時(shí),“R與i同相線性電阻的相量電路、相量圖如下。2.3.1.2功率:u.由于瞬時(shí)功率p是由同一時(shí)刻的電壓與電流的乘積來(lái)確定的,因此當(dāng)流過(guò)電阻R的電流為ir=IRmsin(ot+4)時(shí),電阻所吸收的瞬時(shí)功率為可以看出,電阻吸收的功率是隨時(shí)間變化的,但pR始終大于或等于零,表明了電阻的耗能特性。上式還表明了電阻元件的瞬時(shí)功率包含一個(gè)常數(shù)項(xiàng)和一個(gè)兩倍于原電流頻率的正弦項(xiàng),即電流或電壓變化一個(gè)循環(huán)時(shí),功率變化了兩個(gè)循環(huán)。瞬時(shí)功率的波形圖如下圖所示。瞬時(shí)功率在一周期內(nèi)的平均值稱為平均功率,記為P,即在正弦穩(wěn)態(tài)電路中,我們通常所說(shuō)的功率都是指平均功率而言。平均功率又稱為有功率。它們的單位為W。2.3.2正弦交流電路中的電感元件精品課建設(shè)26陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧當(dāng)正弦電流i,(1)=Imsin(ot+y)通過(guò)感抗值電壓、電流的最大(有效)值之間符合歐姆定律。電壓超前電流90伏安關(guān)系的相量形式精品課建設(shè)27陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧①瞬時(shí)功率:當(dāng)電感兩端的電壓為u?1=√2Uzcosot,流過(guò)電感的電流為i①=√2Icos(otπ/2)時(shí),則pL(t)=uz·i=2UzIzcoswtsinot②平均功率PL=0③無(wú)功功率:④能量陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)28電感貯能的平均值由電感的功率及其能量的波形圖看出,當(dāng)pl>0時(shí),電感吸收能量,其貯能增長(zhǎng);當(dāng)pL<0時(shí),電感輸出能量,其貯能減少。而電感的貯能在0與LI2之間變動(dòng)。在正弦穩(wěn)態(tài)電路中,電感元件與外部電路總間不斷進(jìn)行能且交換的現(xiàn)象,是由電感的貯能本質(zhì)所確定的。2.3.3正弦交流電路中的電容元件當(dāng)電壓和電流參考方向關(guān)聯(lián)時(shí),電容C的伏安關(guān)系的時(shí)域形式為當(dāng)正弦電壓u(t)=Ucmcos(wt+y)加于電容C上時(shí),可見(jiàn)電流最大(有效值)之間也符合歐姆定律。霧線性電容的相量電路如下。伏安關(guān)系的相量形式十g十C的相量模型線性電容中正弦電壓和電流的相量圖如圖(a)所示。當(dāng)電容兩端的電壓為udt)=Ucmcosot,流過(guò)電容的電容idt)=Icmcos(ot+π/2)時(shí),則瞬時(shí)功率為pc(t)=ucic=-2UcIcsinotcosot=-UcIcsin2wt正弦穩(wěn)態(tài)電路中電容瞬時(shí)功率的波形圖如下圖所示。陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)Pc=0④能量Wat)=(C/2)uc21)=(C/2)(√2Uccosot)22.4功率因數(shù)及其提高]例1:在f=50Hz,U=380V的交流電源上,接有一感性負(fù)載,其消耗的平均功率P=20kW,其功率因數(shù)cosφ?=0.6。求:線路電流I。若在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一組電容器,感性負(fù)載精品課建設(shè)精品課建設(shè)31陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧解:情況1:I的無(wú)功分量I其Ici,的有功分量UUI的有功分量情況2:的無(wú)功分量UIc沒(méi)有必要將cosφ補(bǔ)償?shù)?電路IcbgIcgI:U沒(méi)有必要將cosφ補(bǔ)償?shù)饺菪噪娐肪氛n建設(shè)32霧霧陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)第三章三相電路指三個(gè)最大值相等,角頻率相同而初相位不同的正弦三相電壓。以u(píng)A為參考正弦量,它們的瞬時(shí)值表達(dá)式為式中w為正弦電壓變化的角頻率,Um為相電壓幅值。用有效值相量表示時(shí)若將一組對(duì)稱三相電壓作為一組電源的輸出,則構(gòu)成一對(duì)稱三相電源的三個(gè)相電壓瞬時(shí)值之和為零。或陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)34相序:對(duì)稱三相電壓到達(dá)正(負(fù))最大值的先后次序A→B→C→A順序A→C→B→A逆序本章,無(wú)特殊說(shuō)明,三相電源的相序均是順序。3.2三相電路負(fù)載的聯(lián)結(jié)3.2.1對(duì)稱三相電路的聯(lián)接◆聯(lián)結(jié)方式◆常用術(shù)語(yǔ):①端線:由電源始端引出的聯(lián)接線②中線:聯(lián)接N,N'的聯(lián)接線③相電壓:指每相電源(負(fù)載)的端電壓。④線電壓:指兩端線之間的電壓⑤相電流:流過(guò)每相電源(負(fù)載)的電流⑥線電流:流過(guò)端線的電流⑦中線電流:流過(guò)中線的電流③線電壓超前對(duì)應(yīng)相電壓30陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧3.2.1.2三角形聯(lián)接:◆聯(lián)接方式:必須注意,如果任何一相定子繞組接法相反,三個(gè)相電壓之和將不為零,在三角形聯(lián)接的閉合回路中將產(chǎn)生根大的環(huán)行電流,造成嚴(yán)重惡果。IcaIca◆線電流與相電流的關(guān)系:IA'BIA'BIBC③線電流滯后對(duì)應(yīng)相電流303.2.2對(duì)稱三相電路的計(jì)算3.2.2.1三相四線制求負(fù)載的相電流和相電壓霧一相計(jì)算等效電路中線阻抗不起作用IcN=IAN∠120°3.2.2.2三相三線制:UNN=03.2.2.3三角形聯(lián)接:Ucx=U∠120°其余與四線相同運(yùn)用上述星型聯(lián)接計(jì)算結(jié)果,將三角形聯(lián)接進(jìn)行等效變換,化為星型聯(lián)接。霧霧陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)(等效變換)i=i∠-120°c=∠-120°精品課建設(shè)37陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)38所謂“接地”,就是為了工作或保護(hù)的目的,將電氣設(shè)備或通信設(shè)備中的接地端子,通電磁干擾的目的。所有接地體與接地引線組成的裝置,稱為接地裝置,把接地裝置通過(guò)接地線與設(shè)備的接地端子連接起來(lái)就構(gòu)成了接地系統(tǒng)4.3接地電阻一般是由接地引線電阻,接地體本身電阻,接地體與土壤的接觸電阻以及接地體周?chē)尸F(xiàn)電流區(qū)域內(nèi)的散流電阻四部分組成。(接地電阻主要由接觸電阻和散流電阻構(gòu)成。)精品課建設(shè)39陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧4.4接地分類(lèi)及作用按帶電性質(zhì)可分為交流接地系統(tǒng)和直流接地系統(tǒng)兩大類(lèi)。按用途可分為工作接地系統(tǒng)、保護(hù)接地系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)。而防雷接地系統(tǒng)中又可分為設(shè)備防雷和建筑防雷。4.5接地中電壓概念對(duì)地電壓:電氣設(shè)備的接地部分,如接地外殼、接地線或接地體等與大地之間的電位差,稱為接地的對(duì)地電壓Ud。(離接地體越遠(yuǎn)越小)(離接地體越遠(yuǎn)越大(就近接地))跨步電壓:在電場(chǎng)作用范圍內(nèi)(以接地點(diǎn)為圓心,20m為半徑的圓周),人體如雙腳分開(kāi)站立,則施加于兩腳的電位不同而導(dǎo)致兩腳間存在電位差,此電位差便稱為跨步電壓Uk。(離接地體越遠(yuǎn)越小)4.6低壓配電系統(tǒng)現(xiàn)今的接地,接零系統(tǒng)多采用國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。按IEC規(guī)定,低壓配電接地,接零系統(tǒng)分有IT、TT、TN三種基本形式:在TN形式中又分有TN-C、TN-S和TN-C-S三陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)40種派生形式:其形式劃分的第1個(gè)字母反映電源中性點(diǎn)接地狀態(tài);T(法文Terre)-- 表示零線(中性線)與保護(hù)零線共用一線:第4個(gè)字母S(法文Separateur)一表示零線(電電源側(cè)N負(fù)載三相負(fù)載三相—電電源側(cè)導(dǎo)線對(duì)地分布電容C陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)③TN-C系統(tǒng):三相四線供電系統(tǒng),屬保護(hù)接零。電源側(cè)中性點(diǎn)接地,接地電阻很小,是大電流接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)保護(hù)零線和工作零線共用一根導(dǎo)線(PEN),簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),但PEN線不能裝熔斷器,并且一旦斷線將破壞系統(tǒng)穩(wěn)定,構(gòu)成對(duì)人體和設(shè)備的危險(xiǎn)。這一系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí),其故障電流較大,但不及相間短路電流大,因而以相同短路來(lái)設(shè)計(jì)的線路保護(hù)裝置一般不能及時(shí)切斷故障線路。此外,這一系統(tǒng)的PEN線上除有中線正常的三相不平衡電流外,還會(huì)有對(duì)人體有危險(xiǎn)的高次諧波電流。因此,這一系統(tǒng)是一個(gè)弊大于利的系統(tǒng)。電電源側(cè)三相負(fù)載三相負(fù)載電電源側(cè)此,這一系統(tǒng)常與漏電開(kāi)關(guān)聯(lián)用方能達(dá)到較好的保護(hù)效果。⑤TN-C-S系統(tǒng):是一種TN-C與TN-S系統(tǒng)的混合配電方式,同屬保護(hù)接零。PEN線分出獨(dú)立的N線后,不能再使之與保護(hù)零線PE線合并或互換。在我國(guó)的物業(yè)管理區(qū)自配變壓器的獨(dú)立電網(wǎng)中,一般都是采用此系統(tǒng)。陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)適合安裝RCBO部位G三相古TT系統(tǒng)在民用建筑和工業(yè)企業(yè)中也常用,特別是對(duì)接地要求較高的數(shù)據(jù)處理和電子設(shè)備,應(yīng)4.7安全電流與安全電壓傷。電傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時(shí),對(duì)人體外部的傷害。兩相觸電(雙線觸電)最危險(xiǎn)。兩相觸電單相觸電①單相觸電②4.7.2接地和接零電力系統(tǒng)由于運(yùn)行和安全的需要,常將中性點(diǎn)接地,這種接地方式稱為工作接地。①降低觸電電壓。②迅速切斷故障設(shè)備。③降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平。4.7.2.2保護(hù)接地工作接地保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備的金屬外殼(正常情況下是不帶電的)接地,適用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。4.7.2.3保護(hù)接零·保護(hù)接零就是將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線(或稱中性線)上,宜用于中性點(diǎn)接地的低壓系統(tǒng)中。中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中不能采用保護(hù)接地設(shè)系統(tǒng)電壓為380/220V,R。=R'=4Ω,保護(hù)接地接地電流為保護(hù)接地這對(duì)人體是極不安全的。中性點(diǎn)接地時(shí)采用保護(hù)接地不安全的原理圖保護(hù)接零4.7.2.4重復(fù)接地重復(fù)接地,就是將零線相隔一定距離多處進(jìn)行接地。4.7.2.5工作零線與保護(hù)零線為確保設(shè)備外殼對(duì)地電壓為零,專(zhuān)設(shè)保護(hù)零線。所有的接零設(shè)備都要通過(guò)三孔插座接到保護(hù)零線上。在正常工作時(shí),工作零線中有電流,保護(hù)零線中不應(yīng)有電流。_中愛(ài)占工作接地工作接地、保護(hù)接零與重復(fù)接地三相五線制系統(tǒng)陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)精品課建設(shè)44第五章異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的分類(lèi):交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī),交流電動(dòng)機(jī)又分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī)又分為鼠籠式和繞線式兩種形式。本書(shū)主要講述鼠籠式異步交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性、控制方法5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子和轉(zhuǎn)子都有鐵心和繞組。定子的三相繞組為AX、BY、CZ。轉(zhuǎn)子分為鼠籠式和繞線式兩種結(jié)構(gòu)。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組有銅條和鑄鋁兩種形式。繞線式轉(zhuǎn)子繞組的形式與定子繞組基本相同,3個(gè)繞組的末端連接在一起構(gòu)成星形連接,3個(gè)始端連接在3個(gè)銅集電環(huán)上,起動(dòng)變阻器和調(diào)速變阻器通過(guò)電刷與集電環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組相連接。三相定子繞組:產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子:在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。(三相)定子UOW?機(jī)座轉(zhuǎn)子陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧三相定子繞組接成星形接到對(duì)稱相電源,定子繞組中便有對(duì)稱三相電流流過(guò)。結(jié)論:(1)在對(duì)稱的三相繞組中通入三相電流,可以產(chǎn)生在空間旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)。A-C-B時(shí)磁場(chǎng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。(3)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速(同步轉(zhuǎn)速)與電流頻率有關(guān),改變電流頻率可以改變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速。對(duì)兩極(一對(duì)磁極)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并在形成閉合回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,其方向用右手定則判定。轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力F的作用,F(xiàn)的方向用左手定則判定。電磁力在轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致。陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧定子繞組通入電流后,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),與轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),由于轉(zhuǎn)子電路是閉合★轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n的方向一致,但不能相等(應(yīng)保持一定的轉(zhuǎn)差)。n又轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率約1%~9%?!锂惒诫妱?dòng)機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行軸上加機(jī)械負(fù)載,軸阻力t,轉(zhuǎn)速↓,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)切割速度↑,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流↑,輸入電流↑。精品課建設(shè)精品課建設(shè)47陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)霧UwiWn?=3000轉(zhuǎn)/分E?≈U1=4.44fN,Dm轉(zhuǎn)差率為?=-E?+jx?i?+i?R?5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路及參數(shù)5.2.1等效電路(一相)主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電霧霧陽(yáng)城電廠非電氣專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)R?i?R?5.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)★定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ei的頻率與定子電流同頻★主磁通★轉(zhuǎn)子電★轉(zhuǎn)子功率因數(shù)★定子電流和定子功率因數(shù)空載時(shí),轉(zhuǎn)子電流約為零,定子電流很小主要用來(lái)勵(lì)磁。當(dāng)帶上負(fù)載后,轉(zhuǎn)子電流增加,定子電流隨之增加,這一點(diǎn)與變壓器類(lèi)似。電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)即為定子功率因數(shù),功率因數(shù)角即為U?與I:的夾角。n個(gè)-s↓-E?↓-X?-cosφ?個(gè)-f?↓例3:三相異步電動(dòng)機(jī),p=2,n=1440r/min,轉(zhuǎn)子R2=0.02W,X2s=0.08W,E2s=20V,f?=50Hz。精品課建設(shè)48霧5.3.1機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通φ與轉(zhuǎn)子電流I?相互作用而產(chǎn)生的,故電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流的有功分量I?cosφ2及定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通φ成正比,式中Kr是一個(gè)與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。將I?、cosφ?的表達(dá)式及φ與U?的關(guān)系式代入上式,得三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩公式的另一個(gè)表示式:式中K是一常數(shù)??梢?jiàn)電磁轉(zhuǎn)矩T也與轉(zhuǎn)差率s有關(guān),并且與定子每相電壓U?的平方成正比,電源電壓對(duì)轉(zhuǎn)矩影響較大。同時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩T還受到轉(zhuǎn)子電阻R?的影響。5.3.1.1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)(n=0,s=1)時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。5.3.1.2額定轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下工作時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩稱為額定轉(zhuǎn)矩,忽略空載損耗轉(zhuǎn)矩,則額定轉(zhuǎn)矩等于機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩。霧霧例:有兩臺(tái)功率都為PN=7.5kW的三相異步電動(dòng)機(jī),一臺(tái)UN=380V、"=962r/min,另一臺(tái)UN=380V、nN=1450r/min,求兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。解:第一臺(tái):式中PN是電動(dòng)機(jī)的額定功率,單位為kW;nN是電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速,單位是r/min。對(duì)應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率sm可過(guò)載系數(shù):一般三相異步電動(dòng)機(jī)的λ=1.8~2.2。5.4三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)5.4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)5.4.1.1直接起動(dòng)直接起動(dòng)是利用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓上的起動(dòng)方式,又叫全壓起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):起動(dòng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):起動(dòng)電流較大,將使線路電壓下降,影響負(fù)載正常工作。適用范圍:電動(dòng)機(jī)容量在10kW以下,并且小于供電變壓器容量的20%。5.4.1.2降壓起動(dòng)5.4.1.2降壓起動(dòng)Y-△5.4.1.2換接起動(dòng):在起動(dòng)時(shí)將定子繞組連接成星形,通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形。霧霧電/喜電氣:業(yè)人適用范圍:正常運(yùn)行時(shí)定了繞組是二角形連接,口每相繞組都有兩個(gè)明出端了的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn):起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的1/3.缺點(diǎn):起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓配動(dòng)時(shí)的1/3。5.4.1.3繞線式轉(zhuǎn)子中電阻起動(dòng),既可以降低越動(dòng)電流,又可以培大起動(dòng)轉(zhuǎn)地,既可以降低越動(dòng)電流,又可以培大起動(dòng)轉(zhuǎn)地繞線式異歲電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了繞組豐入附加電限后5,4.L1白胡降壓起動(dòng)利用三相白據(jù)變壓得將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的湖電壓降低,以達(dá)糾截小起動(dòng)電流的日的,白禍變非器備有40%、60%、80%等多種抽頭,使用時(shí)安根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體題擇配動(dòng)5.4.2三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相片步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)道:5.4.2.1變極調(diào)速道過(guò)改變電動(dòng)楓的定子繞組所形成的磁極對(duì)數(shù)p米調(diào)速,因磁極對(duì)數(shù)只能是按1、2.3.…、的規(guī)律變化,所以門(mén)這種方法調(diào)速,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能連續(xù),平滑地進(jìn)行諷5.4.22變顛調(diào)速通過(guò)變頻器把城牢為50llz工頻的三相交泡電源變換成為頻卒和電壓均可調(diào)節(jié)的三相交流電源、然后供給三相異步電動(dòng)機(jī)。從面使電動(dòng)機(jī)的邃度得到調(diào)節(jié)。交頌調(diào)建屬丁無(wú)級(jí)調(diào)連,具有機(jī)該特性曲線較使的特點(diǎn)。出/章中氣人窗5.4.2.3變轉(zhuǎn)差牢調(diào)速通過(guò)改變轉(zhuǎn)子繞組中中接調(diào)速電陽(yáng)的大小來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)差牢實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)建的。又稱為變田網(wǎng)注。調(diào)速電田的按法與起動(dòng)電阻相同。這種方法只運(yùn)用干繞線式異步電動(dòng)機(jī)。6.4,3三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是由旋轉(zhuǎn)礎(chǔ)場(chǎng)的方向決定的,而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取決于定子絕組中通入三相電流的相序。因此,要改變?nèi)喈惒诫姽C(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向非常客易。只要將電動(dòng)機(jī)相供電電源中的任意兩租對(duì)調(diào),這時(shí)接到電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流相序被改變,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的力向也被改變,屯動(dòng)機(jī)就實(shí)現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。5.4.4三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)5.4.4.1能耗制動(dòng)電動(dòng)機(jī)定了繞組切斷三相電源后迅逗援通直流電源。感應(yīng)電流與直沈電產(chǎn)生的固定型場(chǎng)相瓦作用。產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反、起到制動(dòng)作用。特點(diǎn):足制動(dòng)準(zhǔn)瑜、平穩(wěn),和需要穎外的文流電源。5.4.4.2反接制動(dòng)電動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)將三相電源中的任意萬(wàn)相對(duì)調(diào),快電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的實(shí)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變方向,電磁轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變。成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。注意:當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí),要及時(shí)新開(kāi)電薄防正電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),特點(diǎn):簡(jiǎn)單,制動(dòng)飯果好,但由于反接時(shí)旋轉(zhuǎn)礎(chǔ)場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加快,因而電流技大、對(duì)丁功中較大的電動(dòng)機(jī)動(dòng)時(shí)必須在定子電路(國(guó)籠式)或轉(zhuǎn)子電路(繞線式)中憤入電阻.用以限制電流霧霧5.4.4.3發(fā)電反餃制動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方問(wèn)相反,從面限制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,起到了制動(dòng)作用,因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于資轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí),有電能從電動(dòng)機(jī)的定子返回給電源,實(shí)際上這時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行,所以這種制動(dòng)稱為發(fā)電反館制動(dòng)。5.5三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)凱的鮑緣如果蝎師,運(yùn)行中機(jī)元就會(huì)帶電、一旦機(jī)光帶電而電動(dòng)機(jī)又沒(méi)有良好的孩地裝置.當(dāng)操作人的按觸刻機(jī)兗時(shí)。就會(huì)發(fā)生觸電小故。因此。電動(dòng)機(jī)的安裝,性用一定要有按地保護(hù)。在電溶中性點(diǎn)直醫(yī)按地系統(tǒng)。采用床護(hù)按中性線,布電動(dòng)機(jī)高染地區(qū)應(yīng)將中性線重姓按地。在電海中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),厘采川次護(hù)接地,5.5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的使用5.5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌型號(hào):三相異步地動(dòng)肌命用熱析當(dāng)女排人系別生家凱城強(qiáng)簾全醫(yī)接和珠資鴛茄:恨據(jù)生產(chǎn)機(jī)磁所需潔本題猝中機(jī)的有高根船工地師接難揭典改機(jī)的墻拍形式·△根然生廣機(jī)帔對(duì)磷準(zhǔn)、起動(dòng)的要功率:電動(dòng)機(jī)在銘牌規(guī)定條件下正常工作時(shí)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)帔功率,稱為激定功牛或容量。電證:電動(dòng)機(jī)的額定線電柜。電流:電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下這行時(shí)的線電流。頻率:電動(dòng)機(jī)所按交流電源的頻率.轉(zhuǎn)連:額定轉(zhuǎn)建。實(shí)實(shí)按線方法:m5m53Ua足型連接(b)三角形連按例3某二相異步電動(dòng)機(jī),銘泮數(shù)據(jù)如F:A形接法、PN=10kW.U=380V,I=19.9A.n=1450r/min.Z=0.87.F=-50Hz。求:(1)電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n=(2)電源線電幣是380V的情況下。能否采用Y-△方法起動(dòng):(3)額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的效牢(4)已知T./T=1.8.百接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。(2)電源線電壓為380V時(shí)可以采用Y-A方法起動(dòng)舞電/電氣子空人窗實(shí)際電路中有大量電感元件的線圈中有鐵心,線圈通電后鐵心就構(gòu)成耐路,礎(chǔ)路又多響電路。因此電工技術(shù)不僅有電路問(wèn)題.同時(shí)也有磁路問(wèn)題。6.1.1磁路的基本物理量6.1.1-1感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)疆6應(yīng)強(qiáng)度7是表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)礎(chǔ)場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量,B的大小等于通過(guò)垂直于磁場(chǎng)方向單位面積的砥力線數(shù)目,B的方向用右于螺旋定則確定。單位是特斯拉(T)。6.1.1.2磁通中均勻磁場(chǎng)中磁通中等于磁感應(yīng)強(qiáng)座步與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積,單位是書(shū)伯(Mb)。6.1.1.3磁導(dǎo)率p鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)*與真空極為接近,鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)本運(yùn)人于真空的磁導(dǎo)*。相對(duì)磁導(dǎo)平u物質(zhì)磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比值。非快盛物質(zhì)μ,近似為1,鐵磁物質(zhì)的μr遠(yuǎn)大于1.6.L.1.4磁場(chǎng)強(qiáng)座R磁場(chǎng)強(qiáng)度只與產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流以及這些電流分布有關(guān),雨與磁介質(zhì)的磁導(dǎo)*無(wú)關(guān)。單位是安/米(A/m),是為了簡(jiǎn)化計(jì)算面引入的輪助物理量?;駼=gH4.1.2磁路的基本定律6.1.2.1安培環(huán)路定律計(jì)算電流代數(shù)和時(shí),與繞行萬(wàn)向符合右于娘淀定則的電流取正號(hào),反之取負(fù)號(hào)。若閉合回路上各點(diǎn)的疆場(chǎng)強(qiáng)座相等且其方向與閉合回路的切線方向一致。則:陽(yáng)舞電/電氣÷業(yè)人家6.1.2.2磁路隊(duì)姆定律稱為磁阻,表示磁路對(duì)磁通的阻碼作用。因鐵磁物減的盈阻R個(gè)是常數(shù),它會(huì)幽勵(lì)做電流/的改變而改變,因而通常不能用滋路的歐駕定律直接計(jì)算,但可以用于定性分析很多磁路問(wèn)題,6.1-2.8電磁感應(yīng)定律式小N為線網(wǎng)胞數(shù)。感應(yīng)電功勢(shì)的方向山的符號(hào)與感戍電動(dòng)勢(shì)的參考方向比較面定,即過(guò)線圓的融淮增如時(shí)<0,這時(shí)夠應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與參書(shū)方向相反,0,這對(duì)緩應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方肉與參考方向相同,表明感應(yīng)電酒產(chǎn)生的融場(chǎng)餐止以礎(chǔ)局的減少。6.2.1變壓器的用途、構(gòu)造和分類(lèi)變壓器是基于電碰感應(yīng)原理而制成的游止的電器設(shè)備,具右變電壓,變電流。變阻抗的功能。按相數(shù)分可分為:?jiǎn)蜗?,三相,多相按用途可分為:儀用電五、電流互感器;焊接變山器,白藕變壓器完式變壓器6.2.2變壓器的工作原理舞電/電氣子空人原繞組匝數(shù)為周,電生司,電流自,主碰電動(dòng)辦明·漏磁電動(dòng)處尉繞組匝數(shù)為險(xiǎn);電壓2,電流2,主陋電動(dòng)勢(shì)2,漏磁電動(dòng)勢(shì)26.2.2.1電壓變類(lèi)原繞組的電壓方程:忽略也阻RL和漏抗Xo1的電壓,則:離繞組的電壓方程在負(fù)載狀志下,山十測(cè)燒州的電阻R?和湖抗X很小。其上的電不遠(yuǎn)小于E,計(jì)6三柑變壓器的兩種接法及電壓的變換關(guān)系6.2.2.2電流變換家蟲(chóng)/章蟲(chóng)氣:就人出HoEl=4.14NIfφn砥通的原、副繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)siINI+i:N2>和空載時(shí)產(chǎn)生+磁通的原繞組的磁動(dòng)勢(shì)LNI其木相-空載電流1。根小,可忽略不計(jì)。6.2.2.3陽(yáng)抗變換設(shè)接在變壓器副繞紐的負(fù)載阻抗zZ的模為[Zi.6.2.3變壓器的外特性和額定值6.2.3.1外特性電壓變化平反映電壓U2的變化度,通常希望2的變動(dòng)愈小愈好,一般變壓器的電壓變化率約在5%左石6.2.3.2損耗與效半損耗銅損AP.-I'8+R鐵損APFe包括磁滯損耗和弱流損耗例:改交流信號(hào)源電壓U-1moV.內(nèi)陽(yáng)R。-8000,載R-80。+1)將負(fù)載直接接壘的號(hào)源,負(fù)成獲劑多大功率?(2)然變壓忍進(jìn)行阻抗匹配,求負(fù)找獲得的最大功率是多少7李地器交比是多少?解:(1)負(fù)載血按按信號(hào)蹈時(shí),負(fù)載獲得功率為:122故大輸山功本時(shí),R折媒保貨組應(yīng)子于R,=8000,負(fù)載獲得的址大功率變國(guó)制變比為:6.2.3.3額定值(1)額定電壓U:指變市器副繞組空我時(shí)齊繞組的電城,三相變壓器是指線電(2)額定電流lg:指允許繞姐長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的線電流。(3)額定容量S:在額定工作條件下變上器的視在功半,s=√50z√3vs第七章繼電接觸器控制7.1常用控制電器對(duì)電動(dòng)機(jī)和牛產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)備叫做控制電器??刂齐娖鞯姆N類(lèi)很多,按其動(dòng)作方式可分為于動(dòng)和自勸兩類(lèi)。于動(dòng)電器的動(dòng)作是由工作人員于動(dòng)操縱的,如刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、按留等。自動(dòng)屯器的動(dòng)作是根據(jù)指令,信號(hào)或某個(gè)物理量的變化白動(dòng)進(jìn)行的,如中間維電器交流接觸器等。7,1.1刀潮開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)又叫阿刀開(kāi)關(guān),一敲用于不頻繁操作的低壓電路中,用作按通和切斷電源,或用米將電路與電源附離,右時(shí)也用米控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)與停機(jī)。刀開(kāi)關(guān)山閘力動(dòng)觸點(diǎn))、靜折座(靜觸點(diǎn))、手柄和絕緣底板等組成。H刀開(kāi)關(guān)種類(lèi)很多,按極數(shù)分為單極。雙極和三極:按結(jié)構(gòu)分為平飯式和條架式:按操作方式出/章蟲(chóng)氣:人霧出/章蟲(chóng)氣:人霧分為直接手柄操作式,杠桿操作機(jī)構(gòu)式和山動(dòng)操作機(jī)構(gòu)式;按轉(zhuǎn)換方向分為單授和雙投等。刀開(kāi)關(guān)一股與熔斷器中聯(lián)使用、以便在短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)烙斷器熔斷面自勸切晰電路。刀開(kāi)關(guān)領(lǐng)定電壓通常為250V和500v,韻定電流在1500A以下。開(kāi)關(guān)。負(fù)荷線應(yīng)接在網(wǎng)刀下例烙斷絲的另一端,以確保刀開(kāi)關(guān)切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時(shí),于柄向上合為接通電源,向下拉為斷開(kāi)電源,不能反裝。刀開(kāi)關(guān)的選用上要考慮回路碳定電壓、長(zhǎng)期工作電流以及卸路電流所產(chǎn)生的動(dòng)熱穩(wěn)定性等因素。刀開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大丁其所控制的最大負(fù)荷電流。用于直接起停3kW及以下的三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí),刀開(kāi)關(guān)的額定電流必須大于電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。7.1.2組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)又叫轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),是一種轉(zhuǎn)動(dòng)式的閘刀開(kāi)關(guān),主要用于接通或切斷電路換接電源、控制小型鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)或時(shí)部既明。組合開(kāi)關(guān)有若T個(gè)動(dòng)濁片和靜觸片,分別裝丁數(shù)層絕緣件內(nèi),靜觸片固定在絕緣墊板上,動(dòng)茲片裝在轉(zhuǎn)軸上,隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而變更道、斷位置。7.1.3自動(dòng)開(kāi)關(guān)正常情況下過(guò)流脫扣器的銜鐵是釋放著的,嚴(yán)重過(guò)載成知路時(shí),線圈因流過(guò)大電流而產(chǎn)生較大的電融吸力,把銜鐵往下吸面頂開(kāi)憤鉤,使主觸點(diǎn)斷開(kāi),起過(guò)流保護(hù)作用。欠壓悅扣器在正常情況下收住銜鐵,主觸點(diǎn)閉合,電壓嚴(yán)我下降成斷電時(shí)釋放銜鐵而使主洶點(diǎn)斷開(kāi),實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。電源電壓正常時(shí),必殯重新合剛才能工作。述桿酷扣夯充夯7.1.4熔斷器熔斷器主要作短路或過(guò)載保護(hù)用。字聯(lián)在被保護(hù)的線路中。線路正常工作時(shí)如同一根導(dǎo)線,起通路作用:當(dāng)線路短路或過(guò)載時(shí)熔斷器熔斷,起到保護(hù)線路上其他電器設(shè)備的作用。達(dá)擇熔體額定電流的方法如下:(1)電燈支線的熔體;熔體額定電流≥支線上所有電燈的工作電流之和。舞電/冀電氣÷業(yè)人家(2)臺(tái)電動(dòng)機(jī)的烙體:熔體順定電流≥電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流÷2.5如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)犢繁,則為:熔體潮定電流≥電動(dòng)機(jī)(3)幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)合用的總?cè)垠w:熔體領(lǐng)定電流=(1,52.5)×客量最大的電動(dòng)機(jī)的額定電流,7.15按鈕按鈕的觸點(diǎn)分常閉觸點(diǎn)(動(dòng)斷油點(diǎn))和常開(kāi)觸點(diǎn)(動(dòng)合該點(diǎn))兩種。常閉觸點(diǎn)是按常陽(yáng)式山多人效人效 常幢點(diǎn)E出/章中氣人窗于接通或分?jǐn)噍^小的電流,常接在控制電路(或稱軸助電路)中。有時(shí)為了接通和分?jǐn)噍^大的電動(dòng)機(jī),新定功率4kW,額定電流為8.8A,選用主觸點(diǎn)額定電流為10A的交流接觸器即可。除電流7.1.B繼電器繼電器是一種根據(jù)特定輸入信號(hào)而動(dòng)作的自動(dòng)控制電器,其種類(lèi)很多,有中問(wèn)線圍常開(kāi)觸點(diǎn)線圍7.1.8.1中間繼電器中間繼電器道常用末傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多7.1.8,2熱繼電器下層金屬膨脹系數(shù)大。上層的影脹系數(shù)小。當(dāng)主電路中電流超過(guò)容許值而意閉觸物月7.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路電/喜電氣:業(yè)人窗通過(guò)開(kāi)關(guān)、按妞、繼山器、授觸器等電器施點(diǎn)的接道或斷開(kāi)米實(shí)現(xiàn)的各種控制叫做繼電-按觸器控制,這種方式構(gòu)成的自動(dòng)控制系統(tǒng)稱為雕電-按觸器控制系統(tǒng)。典型的控制環(huán)節(jié)有點(diǎn)動(dòng)控制、單向自鎖運(yùn)行控制,正反轉(zhuǎn)控制,行程控制,時(shí)到控制等。電動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程小由丁各種原因可能公出現(xiàn)一些異常情況,如電源電海過(guò)低。電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大、電動(dòng)機(jī)定子繞組相問(wèn)短路或電動(dòng)機(jī)繞織與外殼短路等等。如不及時(shí)切斷電源則可能會(huì)對(duì)設(shè)備或人身帶米危險(xiǎn),因此必炭采取保護(hù)指施。常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過(guò)絨保護(hù)、事壓保護(hù)和欠壓保護(hù)等。7.2.1點(diǎn)動(dòng)控制和直接起動(dòng)控制7.2.1.1點(diǎn)動(dòng)控制按下按紐SB.接鐘器既線國(guó)通電,銜鐵吸合,常開(kāi)主觸點(diǎn)接通,電動(dòng)機(jī)定了接入三相地源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開(kāi)按鈕SB,按觸器KM線圈斷電,銜鐵松開(kāi),常開(kāi)上觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)因斷電而停轉(zhuǎn)。合上開(kāi)關(guān)S.三相電源被引入控制電路,但電動(dòng)機(jī)還不能起動(dòng)。按下按鈕SB.接的器KM線圈通電,南鐵吸合,常開(kāi)主觸點(diǎn)接通,電動(dòng)機(jī)定子接入一相電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開(kāi)按鈕SR.接觸器KM線圈斷電,銜鐵松開(kāi),常開(kāi)主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)因晰電而停轉(zhuǎn)。7.2.1.2直接起動(dòng)控制出/章中氣人窗起動(dòng)過(guò)程:按下起動(dòng)按鈕SBI,接觸器KM線圈通電,與SBI并聯(lián)的KM的軸助常開(kāi)的點(diǎn)閉合,以保證松開(kāi)按鈕SBI后W線圖持續(xù)通電,半聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主獨(dú)點(diǎn)持續(xù)閉合。電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從面實(shí)項(xiàng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。停止過(guò)程:按下停止按鈕SB2,接觸器KM線間斷電,與SB并聯(lián)的KM的輔助常開(kāi)的點(diǎn)斷開(kāi),以保證松開(kāi)按鈕SB2后M線圖持續(xù)失電,申聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。YM與SBI并聯(lián)的KM的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和零生保護(hù)。起短路保護(hù)的是中接在主電路中的熔斷器FU,一旦電路發(fā)生短路故障,熔體立即熔斷,電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。起過(guò)載保護(hù)的足熱繼電器FR。當(dāng)過(guò)載時(shí),熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱,將其常閉鏈點(diǎn)斯開(kāi),使接器KM線圈斷電,小聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路小的KM的土觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)KM輔助觸點(diǎn)也斷開(kāi),解除自銳。故障排除后若要重新起動(dòng)。需按下FR的復(fù)位按鄰,使R的常團(tuán)觸點(diǎn)復(fù)位(閉合)即可。起零壓(或欠壓)保護(hù)的是接勉器網(wǎng)本身。當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí),接法器KM戰(zhàn)圈的電磁吸力不足,銜鐵自行釋放,使上、輔觸點(diǎn)自行復(fù)位,切斷電源,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),同時(shí)解除白鎖。7.2.2多地控制和順序控制7.2.2.1多地控制YM接線原則:所有的起動(dòng)按鏜并聯(lián),所有的停機(jī)按鈕半聯(lián)電/喜電氣業(yè)人霧電/喜電氣業(yè)人霧7.2.2.2航字控制因?yàn)镵2線圈電路中中接有KMI的常開(kāi)觸點(diǎn),所以M1末起動(dòng)時(shí),出7.2.3正反轉(zhuǎn)控制點(diǎn)閉合,以保證ENI線圈持續(xù)通電,中聯(lián)在電勸機(jī)回路中的KNI的1觸點(diǎn)持續(xù)閉合,電勸機(jī)連續(xù)以保證KMI線圈持續(xù)失電,申聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KVL的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開(kāi),切斷電動(dòng)機(jī)定子源反向起動(dòng)過(guò)程按下起動(dòng)按鈕S82,核舶器KN2線圈通電,與SB2井聯(lián)的KM2的輔助常開(kāi)觸蟲(chóng)喜蟲(chóng)氣必人彩霧M特別注意:電時(shí)KM1線湖路總是斷開(kāi)的。這樣接純器的輔助常閉觸點(diǎn)KM1和KN2保證了兩個(gè)按觸器線圈不能同時(shí)道電,這種控方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖,這兩個(gè)輔助常開(kāi)觸點(diǎn)稱為聯(lián)就或者互鎖觸點(diǎn)。44EKM2山427.2.4行程控制7.2.4.1限位控制當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)預(yù)定的位置時(shí)生下行程開(kāi)關(guān)Y往返運(yùn)動(dòng)圖往返運(yùn)動(dòng)圖d1(b)自動(dòng)往返控創(chuàng)電路陽(yáng)舞電/電氣÷業(yè)人家7.2.5時(shí)間控制呈形-三角形換接起動(dòng)控制Mi3下氣使電動(dòng)機(jī)在孩定電壓下正常運(yùn)行。與按紐SBl申聯(lián)的KM3的常家第八章同步發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中(圖中的W-3迎入百流,產(chǎn)生恒定砸場(chǎng)(共兩極極性分別為N-SJ,發(fā)電心◆切割運(yùn)動(dòng):原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機(jī)教入機(jī)被能),極性相問(wèn)的勵(lì)磁磁場(chǎng)幽軸一起淀轉(zhuǎn)井測(cè)次切定了各相繞組(相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切刮鼠酸磁場(chǎng))。◆移應(yīng)電勢(shì)有效值:由第11章可知,每相感應(yīng)電勢(shì)的有效值為◆感應(yīng)電勢(shì)機(jī)率:感應(yīng)電勢(shì)的擔(dān)率決定于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n和極對(duì)數(shù)p,即8.1.2.2交流激的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)定子:相對(duì)稱電流流過(guò)相對(duì)稱繞組時(shí),將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)出要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率數(shù)。我回電網(wǎng)的頻率為50Hz。故有:同步轉(zhuǎn)速.汽輪發(fā)電機(jī)的極對(duì)致P-1,24時(shí),其轉(zhuǎn)速為125轉(zhuǎn)/分。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速,同步電機(jī)才能正常運(yùn)行,這也是同步電機(jī)名稱的出米☆額定客量S(WA,kWA,MA等)或額定功率P(,kX,M等):指電機(jī)輸出功率的保證值。☆額定電辰LV,kT等):指額定運(yùn)行時(shí)定子輸山端的線電壓?!铑~定規(guī)率t:額定運(yùn)行田電機(jī)電樞輸出端電能的頻率。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率規(guī)定為50Hz.電/喜電氣:業(yè)人機(jī)。TSS1264/160-48表示雙水內(nèi)冷水輪發(fā)電機(jī),定子外徑為1264厘米,快心長(zhǎng)為160里米。極數(shù)為48。此外同步電動(dòng)機(jī)系列有TD、TDL等,TD表示問(wèn)步電動(dòng)機(jī),后面的字丹指出其主要用途。如TDG表示島速同步電動(dòng)機(jī):TDL表示立式同步電動(dòng)機(jī)。同步補(bǔ)償機(jī)為T(mén)T系列。8.16同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式同步電機(jī)的主要送行方式有三種,即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式,作為電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)行是可步電機(jī)的另一種重安的運(yùn)行方式,同步電動(dòng)機(jī)的功中因數(shù)可以詞節(jié),在不要求調(diào)速的場(chǎng)合。應(yīng)用人型同步電動(dòng)機(jī)可以提舟運(yùn)行效率,近年來(lái).小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)連系統(tǒng)中開(kāi)始得到較多地應(yīng)用。同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載,靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的動(dòng)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率,以達(dá)到改善電網(wǎng)功中因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的口的。8.2同步發(fā)電機(jī)的構(gòu)造發(fā)電機(jī)上要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成。在定子與轉(zhuǎn)子間留有適當(dāng)?shù)拈g家,通常將該間稱作為氣隙。極對(duì)數(shù)為1的相交流網(wǎng)步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。在定子鐵芯上沒(méi)置有格,每個(gè)定子柏分上棲和下情.上檔及下怡中設(shè)置有定子繞組,每臺(tái)發(fā)電機(jī)的定子繞組為三相對(duì)稱式繞組,
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