電工基礎(chǔ)課件周紹敏12PPT課件

1、第十一章第十一章 變壓器和交流電動(dòng)機(jī)變壓器和交流電動(dòng)機(jī) 教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)： 1能利用變壓器的電壓變換、電流變換和阻抗變換的關(guān)系做相應(yīng)的計(jì)算。2會(huì)正確使用幾種變壓器。 3會(huì)進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動(dòng)的操作。 1變壓器的工作原理。2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。3三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)的方法。教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)： 第1頁/共65頁序序 號(hào)號(hào)內(nèi)內(nèi) 容容學(xué)學(xué) 時(shí)時(shí)1 第一節(jié)第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造變壓器的構(gòu)造 12 第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 23 第三節(jié)第三節(jié) 變壓器的功率和效率變壓器的功率和效率 14 第四節(jié)第四節(jié) 常用變壓器常用變壓器 15 第五節(jié)第五節(jié)

2、 變壓器的額定值和檢驗(yàn)變壓器的額定值和檢驗(yàn) 16 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 單相變壓器單相變壓器 27 第六節(jié)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 28 第七節(jié)第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制三相異步電動(dòng)機(jī)的控制 19 第八節(jié)第八節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 110本章小結(jié)本章小結(jié)211本章總學(xué)時(shí)本章總學(xué)時(shí) 14學(xué)時(shí)分配：學(xué)時(shí)分配：第2頁/共65頁第十一章第十一章 變壓器和交流電動(dòng)機(jī)變壓器和交流電動(dòng)機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造變壓器的構(gòu)造第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的工作原理變壓器的工作原理第三節(jié)第三節(jié) 變壓器的功率和效率變壓器的功率和效率第四節(jié)第四節(jié) 常用變壓器常用變壓器第五節(jié)第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗(yàn)變壓器的額

3、定值和檢驗(yàn)第六節(jié)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)第七節(jié)第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制三相異步電動(dòng)機(jī)的控制第八節(jié)第八節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)本章小結(jié)本章小結(jié)第3頁/共65頁第一節(jié)第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造變壓器的構(gòu)造一、變壓器的用途和種類一、變壓器的用途和種類二、變壓器的基本構(gòu)造二、變壓器的基本構(gòu)造第4頁/共65頁一、變壓器的用途和種類一、變壓器的用途和種類1變壓器的用途：變壓器除可變換電壓外，還可變換電流、變換阻抗、改變相位。 2變壓器的種類：按照使用的場合，變壓器有電力變壓器，整流變壓器，調(diào)壓變壓器，輸入、輸出變壓器等。變壓器是利用互感原理工作的電磁裝置，它的符號(hào)如圖11-1 所示，T

4、是它的文字符號(hào)。 圖 11-1變壓器的符號(hào) 第5頁/共65頁二、變壓器的基本構(gòu)造二、變壓器的基本構(gòu)造變壓器主要由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成。鐵心是變壓器的磁路通道，是用磁導(dǎo)率較高且相互絕緣的硅鋼片制成，以便減少渦流和磁滯損耗。按其構(gòu)造形式可分為心式和殼式兩種，如圖 11-2( (a) )、( (b) )所示。繞組圈是變壓器的電路部分，是用漆包線、紗包線或絲包線繞成。其中和電源相連的繞組叫一次繞組，和負(fù)載相連的繞組叫二次繞組。圖 11-2心式和殼式變壓器 第6頁/共65頁第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的工作原理變壓器的工作原理一、變壓器的工作原理一、變壓器的工作原理二、變壓器的外特性和電壓變化率二、變壓器的外特

5、性和電壓變化率第7頁/共65頁一、變壓器的工作原理一、變壓器的工作原理變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的，一次繞組接在交流電源上，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，從而在一次、二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，如圖 11-3 所示。圖 11-3變壓器空載運(yùn)行原理圖 第8頁/共65頁tNEtNE 2211，2121NNEE KNNUU 2121由此得 忽略線圈內(nèi)阻得 一次繞組接上交流電壓，鐵心中產(chǎn)生的交變磁通同時(shí)通過一次、二次繞組，一次、二次繞組中交變的磁通可視為相同。設(shè)一次繞組匝數(shù)為 N1 ，二次繞組匝數(shù)為 N2 ，磁通為 ，感應(yīng)電動(dòng)勢為1變換交流電壓變換交流電壓第9頁/共65頁 上式中 K 稱為變壓比。由此可見：變壓器

6、一次繞組、二次繞組的端電壓 之比等于匝數(shù)比。 如果 N1 N2，K N2，K 1，電壓下降，稱為降壓變壓器。第10頁/共65頁式中 cos 1 一次繞組電路的功率因數(shù)； cos 2 二次繞組電路的功率因數(shù)。 1， 2 相差很小，可認(rèn)為相等，因此得到 2211IUIU KNNII11221 可見，變壓器工作時(shí)一次、二次繞組的電流跟繞組的匝數(shù)成反比。高壓繞組通過的電流小，用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓繞組通過的電流大，用較粗的導(dǎo)線繞制。這是在外觀上區(qū)別變壓器高、低壓饒組的方法。根據(jù)能量守恒定律，變壓器輸出功率與從電網(wǎng)中獲得功率相等，即 P1 = P2 ，由交流電功率的公式可得 U1I1 cos 1= U2

7、I2 cos 2 2變換交流電流變換交流電流 第11頁/共65頁211IUZ 將21212211INNI ,UNNU 代入， 得222211IUNNZ 因?yàn)?22ZIU 所以2222211ZKZNNZ 設(shè)變壓器一次側(cè)輸入阻抗為 |Z1| ，二次側(cè)負(fù)載阻抗為 |Z2| ，則 可見，二次側(cè)級(jí)接上負(fù)載|Z2|時(shí)，相當(dāng)于電源接上阻抗為 K2|Z2|的負(fù)載。變壓器的這種阻抗變換特性，在電子線路中常用來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和信號(hào)源內(nèi)阻相等，使負(fù)載上獲得最大功率。3變換交流阻抗變換交流阻抗第12頁/共65頁255110222 ZUI21102202121 UUNNK一次側(cè)電流12221 KII輸入阻抗2201220

8、111 IUZ【例11-1】有一電壓比為 220/110 的降壓變壓 器，如果次級(jí)接上 55 的電阻，求變壓器一次側(cè)的輸入阻抗。解 1：二次側(cè)電流第13頁/共65頁解 2：變壓比21102202121 UUNNK輸入阻抗2205542222211 ZKZNNZ第14頁/共65頁【例11-2】有一信號(hào)源的電動(dòng)勢為 1 V ，內(nèi)阻為 600 ，負(fù)載電阻為 150 。欲使負(fù)載獲得最大功率，必須在信號(hào)源和負(fù)載之間接一匹配變壓器，使變壓器的輸入電阻等于信號(hào)源的內(nèi)阻，如圖 11-4 所示。問：變壓器變壓比，一、二次電流各為多少?圖 11-4例11-2圖第15頁/共65頁 解：負(fù)載電阻 R2 = 150 ，

9、變壓器的輸入電阻 R1 = R0 = 600 ，則變比應(yīng)為 21506002121 RRNNKm83. 01083. 060060013101 RREIm 66.1m 83.021212 INNI 一、二次電流分別為 第16頁/共65頁二、變壓器的外特性和電壓變化率二、變壓器的外特性和電壓變化率1變壓器的外特性變壓器的外特性變壓器外特性就是當(dāng)變壓器的一次電壓 U1 和負(fù)載的功率因數(shù)都一定時(shí)，二次電壓 U2 隨二次電流 I2 變化的關(guān)系，如圖 11-5 所示。圖 11-5變壓器外特性曲線第17頁/共65頁 由變壓器外特性曲線圖可見： ( (3) ) 當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載時(shí)，隨著功率因數(shù) cos 的

10、降低，曲線上升。所以，在供電系統(tǒng)中，常常在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)一定容量的電容器，以提高負(fù)載的功率因數(shù) cos 。( (1) ) I2 = 0 時(shí)，U2 = U2N 。( (2) ) 當(dāng)負(fù)載為電阻性和電感性時(shí)，隨著 I2 的增大， U2 逐漸下降。在相同的負(fù)載電流情況下，U2 的下降程度與功率因數(shù) cos 有關(guān)。第18頁/共65頁 2電壓的變化率電壓的變化率電壓變化率是指變壓器空載時(shí)二次端電壓 U2N 和有載時(shí)二次端電壓 U2 之差與 U2N 的百分比。即： %100N22N2 UUUU電壓變化率越小，為負(fù)載供電的電壓越穩(wěn)定。 第19頁/共65頁第三節(jié)第三節(jié) 變壓器的功率和效率變壓器的功率和效率一

11、、變壓器的功率一、變壓器的功率二、變壓器的效率二、變壓器的效率第20頁/共65頁二、變壓器的效率二、變壓器的效率變壓器的效率為變壓器輸出功率與輸入功率的百分比，即%10012 PP 大容量變壓的效率可達(dá) 98% 99% ，小型電源變壓器效率約為 70% 80% 。 變壓器的功率消耗等于輸入功率 P1 = U1I1 cos 1 和 P2 = U2I2 cos 2 輸出功率之差，即 PL = P1 P2變壓器功率損耗包括鐵損和銅損。一、變壓器的功率一、變壓器的功率第21頁/共65頁【例11-3】有一變壓器一次電壓為 2 200 V，次級(jí)電壓為 220 V，在接純電阻性負(fù)載時(shí)，測得二次電流為 10

12、A，變壓器的效率為95%。 試求它的損耗功率，一次級(jí)功率和一次級(jí)電流。 解：一次級(jí)負(fù)載功率 P2 = U2I2cos 2 = 22010 W = 2200 W一次級(jí)功率 W2316 W95.0220021 PPPL = P1 P2 = 2316 2200 W= 116 W一次級(jí)電流 05. 122002316111 UPI損耗功率第22頁/共65頁第四節(jié)第四節(jié) 常用變壓器常用變壓器一、自耦變壓器一、自耦變壓器二、多繞組變壓器二、多繞組變壓器三、互感器三、互感器四、三相變壓器四、三相變壓器第23頁/共65頁一、自耦變壓器一、自耦變壓器自耦變壓器一次、二次繞組有一部分是共用的，它們之間不僅有磁耦合

13、，還有電的關(guān)系，如圖 11-6 所示。 1自耦變壓器的構(gòu)造和工作原理自耦變壓器的構(gòu)造和工作原理 圖 11-6耦變壓器符號(hào)及原理圖 第24頁/共65頁一次、二繞組電壓之比和電流之比的關(guān)系為 KNNIIUU 211221自耦變壓器在使用時(shí)，一定要注意正確接線，否則易于發(fā)生觸電事故。 實(shí)驗(yàn)室中用來連續(xù)改變電源電壓的調(diào)壓變壓器，就是一種自耦變壓器，如圖 11-7 所示。 圖 11-7實(shí)驗(yàn)用調(diào)壓變壓器 第25頁/共65頁二、多繞組變壓器二、多繞組變壓器變壓器的二次側(cè)有兩個(gè)以上的繞組或一次、二次繞組都有兩個(gè)以上繞組的變壓器叫多繞組變壓器，如圖 11-8 所示。多繞組變壓器一次、二次繞組的電壓關(guān)系仍符合變壓

14、比的關(guān)系 2121NNUU 3131NNUU 1多繞組變壓器多繞組變壓器 圖 11-8多繞組變壓器 第26頁/共65頁多繞組變壓器多使用于電子設(shè)備中，輸出多種電壓。多繞組可串聯(lián)或并聯(lián)使用，串聯(lián)時(shí)應(yīng)將繞組的異名端相接，并聯(lián)時(shí)應(yīng)將繞組的同名端相接。只有匝數(shù)相同的繞組才能并聯(lián)。 2多繞組變壓器的使用多繞組變壓器的使用 第27頁/共65頁三、互感器三、互感器 1電壓互感器電壓互感器使用時(shí)，電壓互感器的高壓繞組跨接在需要測量的供電線路上，低壓繞組則與電壓表相連，如圖 11-9 所示。可見，高壓線路的電壓 U1 等于所測量電壓 U2 和變壓比 K的乘積，即 U1=KU2互感器是一種專供測量儀表，控制設(shè)備和

15、保護(hù)設(shè)備中使用的變壓器。可分為電壓互感器和電流互感器兩種。圖 11-9電壓互感器 第28頁/共65頁使用時(shí)應(yīng)注意：( (1) ) 二次繞組不能短路，防止燒壞次級(jí)繞組。( (2) ) 鐵心和二次繞組一端必須可靠的接地，防止高壓繞組絕緣被破壞時(shí)而造成設(shè)備的破壞和人身傷亡。 2電流互感器電流互感器使用時(shí)，電流互感器的一次繞組與待測電流的負(fù)載相串連，二次繞組則與電流表串聯(lián)成閉和回路，如圖11-10所示 。 通過負(fù)載的電流就等于所測電流和變壓比倒數(shù)的乘積。圖 11-10電流互感器 第29頁/共65頁使用時(shí)應(yīng)注意：( (1) ) 電流互感器的二次繞組不得開路，否則易造成危險(xiǎn)；電流互感器的二次繞組不得開路，

16、否則易造成危險(xiǎn)； ( (2) ) 鐵心和二次繞組一端均應(yīng)可靠接地。 常用的鉗形電流表也是一種電流互感器。它是由一個(gè)電流表接成閉合回路的二次繞組和一個(gè)鐵心構(gòu)成，其鐵心可開、可合。測量時(shí)，把待測電流的一根導(dǎo)線放入鉗口中，電流表上可直接讀出被測電流的大小，如圖 11-11 所示。圖 11-11鉗形電流表 第30頁/共65頁四、三相變壓器四、三相變壓器三相變壓器就是三個(gè)相同的單相變壓器的組合，如圖11-12 所示。三相變壓器用于供電系統(tǒng)中。根據(jù)三相電源和負(fù)載的不同，三相變壓器一次和二次線圈可接成星形或三角形。 圖 11-12三相變壓器 第31頁/共65頁第五節(jié)第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗(yàn)變壓器的額定值

17、和檢驗(yàn)一、變壓器的額定值一、變壓器的額定值二、變壓器的檢驗(yàn)二、變壓器的檢驗(yàn)第32頁/共65頁一、變壓器的額定值一、變壓器的額定值變壓器的滿負(fù)荷運(yùn)行情況叫額定運(yùn)行，額定運(yùn)行條件叫變壓器的額定值。 額定容量指二次側(cè)最大視在功率，單位是伏安( (V A) )或千伏安( (kV A) )。額定一次電壓指接到一次繞組電壓的規(guī)定值。額定二次電壓指變壓器空載時(shí)，一次側(cè)加上額定電壓后，二次側(cè)兩端的電壓。額定電流指規(guī)定的滿載電流值。變壓器的額定值取決于變壓器的構(gòu)造及使用的材料。使用時(shí)，變壓器應(yīng)在額定條件下運(yùn)行，不能超過其額定值 。第33頁/共65頁( (2) ) 一次、二次繞組必須分清； ( (3) ) 防止變

18、壓器繞組短路，以免燒毀變壓器。 ( (1) ) 工作溫度不能過高； 除此外還應(yīng)注意：第34頁/共65頁二、變壓器的檢驗(yàn)二、變壓器的檢驗(yàn)( (2) ) 絕緣檢查；變壓器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，通常其檢驗(yàn)內(nèi)容有：( (1) ) 區(qū)分繞組、測量各繞組的直流電阻；( (3) ) 各繞組的電壓和變壓比；( (4) ) 磁化電流 I ，變壓器二次開路時(shí)的一次電流叫磁化電流，I 一般為初一次側(cè)額定電流的 3% 8% 。各項(xiàng)檢驗(yàn)都應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，否則不宜使用。第35頁/共65頁第六節(jié)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造二、旋轉(zhuǎn)磁場二、旋轉(zhuǎn)磁場三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三、

19、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速五、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌五、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌第36頁/共65頁一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造一、異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成，如圖11-13所示。圖 11-13三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 第37頁/共65頁 1定子定子 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子由機(jī)座、鐵心和定子繞組組成。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，由三相對(duì)稱繞組組成，按一定規(guī)則連接，有六個(gè)出線端。即 U1-U2、V1-V2 、W1-W2 接到機(jī)座的接線盒中，定子繞組接成星形或三角形。圖 11-14定子繞組的星形和三角形聯(lián)結(jié)圖 第38頁/共65頁2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是異

20、步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成，其作用是輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。跟據(jù)構(gòu)造的不同，轉(zhuǎn)子繞組分為繞線式和籠型兩種，圖 11-15 ( (a) )所示為籠型繞組，( (b) )為鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子。圖 11-15 籠型繞組及轉(zhuǎn)子 第39頁/共65頁二、旋轉(zhuǎn)磁場二、旋轉(zhuǎn)磁場將對(duì)稱三相電流通入在空間彼此相差 120 的作星形聯(lián)結(jié)的三線圈。設(shè)三相電流為： i1=Imsin( ( t) )i2 = Imsin( ( t 120 ) )i3 = Imsin( ( t + 120 ) ) 其波形如圖 11-16 所示。1旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生圖 11-16 三相繞組電流的波形圖第40頁/共65

21、頁根據(jù)電流的磁效應(yīng)，在三相繞組的空間上就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，如圖 11-17 所示，為方便分析，規(guī)定電流為正值時(shí)，電流從線圈的首端( (即 U1、V1和W1 ) )流向末端( (即 U2、V2 和W2) )。圖中首端用 表示，末端用 表示，反之電流由末端流向首端。取 t = 0 、90 、180 、270 和 360 五個(gè)瞬間，依次的標(biāo)出電流的方向，由右手螺旋法則確定磁場的方向。 t = 0 時(shí)，磁場方向由右指向左； t = 90 時(shí)，磁場的方向垂直向上； t = 180 、270 和 360 時(shí)，磁場的方向分別向右、向下和向左，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周，分別如圖 11-7( (a) )、( (b) )、(

22、 (c) )、( (d) )和( (e) )所示。第41頁/共65頁圖 11-17旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生第42頁/共65頁當(dāng)我們 i1 使通入 V 相，i2 通過 U 相時(shí)，分析可見，旋轉(zhuǎn)磁場逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此，只要把接到三相繞組上的兩根電源線任意對(duì)調(diào)，即改變電源的相序，就可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn)。由圖可見，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，就能產(chǎn)生與電流有相同角速度的旋轉(zhuǎn)磁場( (即交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場在空間也旋轉(zhuǎn)一周) )。第43頁/共65頁2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 上述旋轉(zhuǎn)磁場具有一對(duì)磁極，若用 p 表示磁極對(duì)數(shù)，則 p = 1。磁極對(duì)數(shù) p = 1 的旋轉(zhuǎn)磁場，其轉(zhuǎn)

23、速與正弦電流同步，若交流電的頻率為 f ，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0 = 60 fpfn600 式中 n0 又稱為同步轉(zhuǎn)速 。磁極對(duì)數(shù) p = 2 時(shí)，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動(dòng) 1/2周，依此類推當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有 p 對(duì)磁極時(shí)，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動(dòng) 1/p 周。因此交流電頻率為 f ，磁極對(duì)數(shù)為 p ，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為第44頁/共65頁三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速 n0 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁場不動(dòng)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判定，轉(zhuǎn)子半部分的感應(yīng)電流流入紙面。圖 11-18 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 有電流的轉(zhuǎn)子在磁場中受

24、到電磁力的作用，用左手定則判定，上半部分所受磁力向右，下半部分所受磁場力向左，如圖11-18 所示。這兩個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向以轉(zhuǎn)速 n 旋轉(zhuǎn)。第45頁/共65頁四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速四、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速%10000 nnns 也可寫成 n = ( (1 s) ) n0 轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。 電動(dòng)機(jī)總是以低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。即 n n0 異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)率 n0 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差，即 n0 n 稱為轉(zhuǎn)速差。轉(zhuǎn)速差( (n0 n) )與 n 之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用 s 表示第46頁/共65頁五、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌五、異步

25、電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī) 型號(hào) Y132M 4 功率 7.5 KW 頻率 50 Hz 電壓 380 V 電流 15.4 A 接法 轉(zhuǎn)速 1440 r/min 絕緣等級(jí) B 工作方式 連續(xù) 年 月 日 編號(hào) 電機(jī)廠 表 11-1三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 在電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有其主要技術(shù)數(shù)據(jù)，使用時(shí)應(yīng)多加注意，表 11-1 就是一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌。第47頁/共65頁第七節(jié)第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制三相異步電動(dòng)機(jī)的控制一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)四、三相異步

26、電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)第48頁/共65頁一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1全壓起動(dòng)全壓起動(dòng)加在定子繞組的起動(dòng)電壓是電動(dòng)機(jī)的額定電壓，這樣的起動(dòng)叫全壓起動(dòng)。全壓起動(dòng)在剛接通電源的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速較大，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和變壓器的原理一樣，定子電流必然很大，一般為額定電流的 4 7 倍。過大的起動(dòng)電流會(huì)在線路上造成較大的電壓降，影響供電線路上其他設(shè)備的正常工作。此外，當(dāng)起動(dòng)頻繁時(shí)，過大的起動(dòng)電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱，影響其使用壽命。只有二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)采用全壓起動(dòng)?？煞譃槿珘浩饎?dòng)和降壓起動(dòng)兩種。第49頁/共65頁( (1) ) 串電阻降壓起動(dòng) 串電阻降壓起動(dòng)，就是電

27、動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間的起動(dòng)方法，如圖11-19 所示。在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，待起動(dòng)結(jié)束時(shí)恢復(fù)到額定值運(yùn)行?；\型電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)常用串電阻降壓起動(dòng)、星形-三角形換接起動(dòng)和自耦降壓起動(dòng)等方法。 2降壓起動(dòng)降壓起動(dòng) 圖 11-19定子繞組串電阻降壓起動(dòng) 第50頁/共65頁星形-三角形換接起動(dòng)，就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)把定子繞組連成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)再換接成三角形的起動(dòng)方法。圖11-20 是一種星三角起動(dòng)器的連接簡圖，起動(dòng)時(shí)，將手柄指向右，定子繞組連成星形降壓起動(dòng)。等電動(dòng)機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將手柄指向左，定子繞組換接成三角形，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。( (2) ) 星形-三

28、角形換接起動(dòng)圖 11-20星三角降壓起動(dòng) 第51頁/共65頁自耦降壓起動(dòng)，是利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的端電壓降低的起動(dòng)方法，如圖 11-21 所示。( (3) )自耦降壓起動(dòng)圖 11-21自耦變壓器降壓起動(dòng) 第52頁/共65頁二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速pfsnsn60)1()1(0 可知，調(diào)速有下面三種方法： 1變頻調(diào)速變頻調(diào)速采用晶閘管整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再由逆變器變換為頻率，電壓有效值可調(diào)的三相交流電，為三相異步電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速。 2變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速只適用于繞線式電動(dòng)機(jī)。通過改變接在轉(zhuǎn)子電路中調(diào)速電阻的大小，就可平滑調(diào)速。

29、3變級(jí)調(diào)速變級(jí)調(diào)速設(shè)計(jì)制造的電動(dòng)機(jī)具有不同的磁極對(duì)數(shù)，根據(jù)需要改變定子繞組的連接方式，就能改變磁極對(duì)數(shù)，使電動(dòng)機(jī)得到不同的轉(zhuǎn)速。在負(fù)載不變的條件下改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 叫調(diào)速。由轉(zhuǎn)速公式第53頁/共65頁三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于三相電源的相序。所以，只要將三根相線中任意兩根對(duì)調(diào)即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖11-22 是電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制的原理圖。圖 11-22正、反轉(zhuǎn)控制原理 第54頁/共65頁四、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1反轉(zhuǎn)制動(dòng)反轉(zhuǎn)制動(dòng)在電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，將三根電線中的任意兩根對(duì)調(diào)，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩，

30、起到制動(dòng)作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)切斷電源，否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。 為克服慣性，保證電動(dòng)機(jī)在斷電時(shí)迅速停車，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)常采用反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。 第55頁/共65頁在斷電的同時(shí)，接通直流電源，如圖 11-23 所示。直流電源產(chǎn)生的磁場是固定的，而轉(zhuǎn)子由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與直流電磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向，恰好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，起到制動(dòng)的作用。2能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)圖 11-23電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng) 第56頁/共65頁第八節(jié)第八節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理二、單相電容式異步電動(dòng)機(jī)二、單相電容式異步電動(dòng)機(jī)第57頁/共65頁一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通以單相電流后，電動(dòng)機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一交變磁場，但磁場的方向時(shí)而垂直向上，時(shí)而垂直向下，即單相定子繞組的磁場不是旋轉(zhuǎn)磁場，所以轉(zhuǎn)子不能自行起動(dòng)。因此，單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個(gè)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第58頁