電機與電氣控制基礎(chǔ) 課件 第1章 低壓電器與變壓器

第1章低壓電器與變壓器《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

宋文超

楊波主編引言常用低壓電器變壓器基礎(chǔ)知識變壓器的應(yīng)用特殊用途變壓器結(jié)論目錄CATALOGUE《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編01引言《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編低壓電器概述常用低壓電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器等，用于電路中的各種功能。低壓電器作用在電路中起控制、保護、測量、指示和調(diào)節(jié)等作用。按用途分類配電電器用于電能分配，控制電器用于電路控制。按動作方式分類手動電器需人工操作，自動電器可自動響應(yīng)電路變化。基本結(jié)構(gòu)單相變壓器含鐵芯、繞組等部件，三相變壓器包括器身、油箱、冷卻、調(diào)壓、保護和出線套管等部分。功能與應(yīng)用變壓器在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，實現(xiàn)電能的穩(wěn)定傳輸與合理分配。額定值包括額定容量、電壓、電流和頻率?；A(chǔ)知識變壓器基于電磁感應(yīng)原理，通過互感作用進行電能傳輸、電壓變換及電流調(diào)節(jié)。變壓器簡介三相變壓器聯(lián)結(jié)組別主要采用星形聯(lián)結(jié)及三角形聯(lián)結(jié)兩種方法。電器與變壓器應(yīng)用01變壓器并聯(lián)運行條件接線組別、變壓比、阻抗電壓百分數(shù)相同，容量比不超3:1。02并聯(lián)運行的優(yōu)點提高供電可靠性和經(jīng)濟性。03變壓器損耗與效率包括銅損耗、鐵損耗和空載損耗，效率為輸出與輸入功率之比。0402常用低壓電器《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編01結(jié)構(gòu)組成低壓電器由感測部分與執(zhí)行部分組成，分別負責(zé)檢測電路參數(shù)和執(zhí)行電路通斷。低壓電器基本知識02功能作用低壓電器具備控制、保護、測量、指示和調(diào)節(jié)功能，確保電路安全穩(wěn)定運行。03分類方式低壓電器可根據(jù)用途、動作方式及執(zhí)行機構(gòu)進行多種分類。由多個開關(guān)組合而成，可控制多個電路通斷，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。組合開關(guān)用于控制電機正反轉(zhuǎn)，具停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)三個位置。倒順開關(guān)通過手動操作刀閘來控制電路通斷，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，應(yīng)用廣泛。刀開關(guān)手動低壓電器由多個開關(guān)組合而成，可控制多個電路通斷，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。組合開關(guān)用于控制電機正反轉(zhuǎn)，具停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)三個位置。倒順開關(guān)通過手動操作刀閘來控制電路通斷，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，應(yīng)用廣泛。刀開關(guān)手動低壓電器低壓斷路器基本結(jié)構(gòu)觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)、脫扣器、外殼或框架。種類塑料外殼式、框架式、漏電保護式功能在電路故障時自動動作，減少損害。選用

工作電壓、額定電流通斷能力、整定電流低壓斷路器基本結(jié)構(gòu)觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)、脫扣器、外殼或框架。種類塑料外殼式、框架式、漏電保護式功能在電路故障時自動動作，減少損害。選用

工作電壓、額定電流通斷能力、整定電流熔斷器基本結(jié)構(gòu)熔體、熔管、熔座種類半封閉插入式、有填料螺旋式、有填料封閉管式、無填料封閉管式、有填料管式快速熔斷器、電子熔斷器、自復(fù)熔斷器選用（1）根據(jù)使用環(huán)境和負載性質(zhì)選擇類型。（2）額定電壓大于電路的額定

電壓。（3）額定電流不可大于熔管的額定電流。（4）上、下級電路保護熔體要配合。按動作原理有空氣阻尼式、電磁式、電動式、電子式；按延時方式有通電延時、斷電延時。在電路中實現(xiàn)延時閉合或斷開。主要包括電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)、觸點等部分。需考慮延時方式、類型、線圈電壓及電源參數(shù)變化的選擇。時間繼電器種類劃分功能作用結(jié)構(gòu)組成選用要點結(jié)構(gòu)組成作用功能由轉(zhuǎn)子、定子和觸點三個主要部分組成。通過控制電路的開關(guān)，實現(xiàn)對電機運行狀態(tài)的調(diào)節(jié)。速度繼電器應(yīng)用實例速度繼電器，一種典型的自動低壓電器應(yīng)用。重要性在電機控制和電路保護中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。結(jié)構(gòu)組成由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其他裝置構(gòu)成。工作狀態(tài)分為失電狀態(tài)（釋放）和得電狀態(tài)（動作），用于控制電路的通斷。技術(shù)規(guī)格關(guān)鍵參數(shù)包括額定電壓、額定電流及通斷能力。選用要點需綜合考慮類別、容量、電壓及環(huán)境條件進行選擇。交流接觸器03變壓器基礎(chǔ)知識《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編變壓器簡介功能電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）種類電力變壓器、試驗變壓器、儀用變壓器、特殊變壓器；單相、三相特點低磁飽和強度、高磁導(dǎo)率、小窗口深度、大鐵芯截面應(yīng)用廣泛用于電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備等領(lǐng)域，實現(xiàn)電能變換與傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備變壓器的基本結(jié)構(gòu)額定值包括額定容量、額定電壓、額定電流、額定頻率。單相變壓器結(jié)構(gòu)由鐵芯（鐵心柱和鐵軛）和繞組（同心式和交疊式）組成。三相變壓器主要構(gòu)成包括器身、油箱、冷卻裝置等部件。其他關(guān)鍵部分調(diào)壓裝置、保護裝置、出線套管、油枕、絕緣套管、分接開關(guān)。變壓器的基本工作原理變壓器基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過互感作用實現(xiàn)電能的傳輸、電壓的變換以及電流的調(diào)節(jié)。01調(diào)整原、副線圈的匝數(shù)比，可以實現(xiàn)電壓的升高或降低。02u1/u2=N1/N20304變壓器的應(yīng)用《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編星形聯(lián)結(jié)定義將變壓器的三個繞組接至三相電源，各繞組電壓為相電壓。適用于低壓電網(wǎng)和家電。三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別三角形聯(lián)結(jié)特點三個繞組首尾連接成閉合三角形。適用于高壓電網(wǎng)和特種變壓器。聯(lián)結(jié)組別選擇依據(jù)根據(jù)應(yīng)用場合和需求選擇。需隔離電路選星形，需變壓選三角形。01并聯(lián)條件需滿足接線組別、變壓比、阻抗電壓百分數(shù)相等，容量比不超3:1，確保運行穩(wěn)定可靠。變壓器的并聯(lián)運行02優(yōu)點分析提高供電可靠性和經(jīng)濟性，通過并聯(lián)連接多個變壓器，共同承擔(dān)供電任務(wù)，提升系統(tǒng)容錯性。03注意事項保證各變壓器參數(shù)相近，避免過載或空載，確保接線正確且固定牢固。變壓器的損耗和效率提高效率的方法為了提高變壓器的效率，可以采取一些措施來減少損耗。例如，選擇適合的磁通密度、優(yōu)化繞組結(jié)構(gòu)、選擇適合的冷卻方式等。效率變壓器的效率定義為輸出功率P2與輸入功率P1之比，即η=P2/P1。在實際運行中，由于損耗的存在，變壓器的效率總是小于100%。損耗銅損耗PCu鐵損耗PFe空載損耗Po用于比較不同變壓器參數(shù)，通過計算標(biāo)么值，分析和選擇合適的變壓器。標(biāo)么值測定變壓器空載損耗和空載電流，通過測量空載時的輸入功率和電流進行計算?？蛰d試驗測定變壓器短路損耗和阻抗，通過測量短路時的輸入功率和電流得出結(jié)果。短路實驗變壓器的參數(shù)測定010203外部故障：包括絕緣擊穿、線路故障等，主要由雷擊、電暈等外部因素引發(fā)。變壓器滲漏：一種常見的故障，會引發(fā)絕緣損壞、油位下降，嚴重時可能導(dǎo)致變壓器停運。內(nèi)部故障：主要涉及繞組故障、鐵芯故障等，多因變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)或材料缺陷導(dǎo)致。故障影響：上述故障若不及時處理，均可能影響變壓器的正常運行和使用壽命。變壓器的最常見故障05特殊用途變壓器《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編特點具有變換和隔離功能，可將高電壓/電流轉(zhuǎn)為低電壓/電流，確保測量安全準(zhǔn)確。儀用互感器01種類主要分為電壓互感器和電流互感器。02功能一變換功能，便于測量指示。03功能二隔離作用，保證操作安全。04功能變換和隔離大電流，便于測量和指示種類封閉式、敞開式特點保證測量和指示的安全性和準(zhǔn)確性030201電流互感器主要分為油浸式和干式兩種。種類具備變換和隔離功能，可將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，確保測量與指示的安全準(zhǔn)確。特點實現(xiàn)電壓的變換與隔離，便于進行測量和指示操作。功能核心電壓互感器06結(jié)論《電機與電氣控制基礎(chǔ)》楊清德

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楊波主編ABCD低壓電器定義用于控制、保護、測量、指示和調(diào)節(jié)電路的設(shè)備。低壓電器與變壓器概述常用低壓電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)、低壓斷路器等。變壓器定義用于電壓、電流、阻抗變換及隔離、穩(wěn)壓的電磁感應(yīng)設(shè)備。特殊用途變壓器包括儀用互感器、電流互感器、電壓互感器等。01刀開關(guān)手動低壓電器，用于接通或斷開電路，由動、靜觸點組成。常用低壓電器與特殊用途變壓器02組合開關(guān)由多個開關(guān)組合而成的手動低壓電器，控制多個電路或設(shè)備。03倒順開關(guān)自動低壓電器，三個位置和六個動合觸頭，控制電機正反轉(zhuǎn)。自動接通、斷開電路，故障時自動切斷，包括觸點、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)等。低壓斷路器電流超額定值時熔體熔斷，切斷電路，由熔體、熔管、熔座組成。熔斷器用于控制設(shè)備啟動、停止和復(fù)合按鈕的自動低壓電器。主令電器常用低壓電器與特殊用途變壓器能設(shè)定延時時間，實現(xiàn)電路的延時閉合或斷開。時間繼電器通過控制電路開關(guān)，調(diào)節(jié)電機的運行狀態(tài)。速度繼電器01020304由熱元件、傳動機構(gòu)等組成，用于異步電動機的過載保護。熱繼電器未提及具體內(nèi)容，但可能指用于特定應(yīng)用或環(huán)境的變壓器。特殊用途變壓器常用低壓電器儀用互感器：特殊變壓器，將高電壓變?yōu)榈碗妷?，便于測量和指示。電壓互感器：將高電壓變?yōu)榈碗妷海?00V），便于測量和保護。電流互感器：將大電流變?yōu)?A標(biāo)準(zhǔn)小電流，便于測量和保護。應(yīng)用：電流、電壓互感器在電力系統(tǒng)中起重要作用，保障安全與穩(wěn)定運行。常用低壓電器與特殊用途變壓器基于電磁感應(yīng)，通過互感作用實現(xiàn)