變壓器和交流電動機(jī)

1、變壓器和交流電動機(jī)第1頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第十一章 變壓器和交流電動機(jī) 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)的計算。2會正確使用幾種變壓器。 3會進(jìn)行三相異步電動機(jī)起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動的操作。 1變壓器的工作原理。2三相異步電動機(jī)的工作原理。3三相異步電動機(jī)起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動的方法。教學(xué)難點(diǎn)： 第2頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二序 號內(nèi) 容學(xué) 時1 第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造 12 第二節(jié) 變壓器的工作原理 23 第三節(jié) 變壓器的功率和效率 14 第四節(jié) 常用變壓器 15 第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗 1

2、6 實(shí)驗 單相變壓器 27 第六節(jié) 三相異步電動機(jī) 28 第七節(jié) 三相異步電動機(jī)的控制 19 第八節(jié) 單相異步電動機(jī) 110本章小結(jié)211本章總學(xué)時 14學(xué)時分配：第3頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第十一章 變壓器和交流電動機(jī)第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造第二節(jié) 變壓器的工作原理第三節(jié) 變壓器的功率和效率第四節(jié) 常用變壓器第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗第六節(jié) 三相異步電動機(jī)第七節(jié) 三相異步電動機(jī)的控制第八節(jié) 單相異步電動機(jī)本章小結(jié)第4頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第一節(jié) 變壓器的構(gòu)造一、變壓器的用途和種類二、變壓器的基本構(gòu)造第5頁，共66頁，2022年，5月

3、20日，5點(diǎn)2分，星期二一、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，它的符號如圖11-1 所示，T 是它的文字符號。圖 11-1變壓器的符號 第6頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、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

4、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7頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第二節(jié) 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第8頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、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)電動勢，如圖 11-3 所示。圖 11-3變壓器空載運(yùn)行原理圖 第9頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二由此得 忽略線圈內(nèi)阻得

5、一次繞組接上交流電壓，鐵心中產(chǎn)生的交變磁通同時通過一次、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)電動勢為1變換交流電壓第10頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二 上式中 K 稱為變壓比。由此可見：變壓器一次繞組、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11頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二式中 cos1 一次繞組電路的功率因數(shù)； cos2 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 可見，變壓器工作時一次

6、、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、低壓繞組的方法。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 cos1= U2I2 cos2 2變換交流電流 第12頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二將代入，得因為所以設(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)級接上負(fù)載|Z2|時，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

7、和信號源內(nèi)阻相等，使負(fù)載上獲得最大功率。3變換交流阻抗第13頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一次側(cè)電流輸入阻抗【例11-1】有一電壓比為 220/110 的降壓變壓 器，如果次級接上 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14頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二解 2：變壓比輸入阻抗第15頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二【例11-2】有一信號源的電動勢為 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源的內(nèi)阻，如圖 11-

8、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16頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二 解：負(fù)載電阻 R2 = 150 ，變壓器的輸入電阻 R1 = R0 = 600 ，則變比應(yīng)為 一、二次電流分別為 第17頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二設(shè)交流信號源電壓U=100V，內(nèi)阻RO=800，負(fù)載RL=8.(1) 將負(fù)載直接接至信號源，負(fù)載獲得多大功率？(2) 經(jīng)變壓器進(jìn)行阻抗匹配，求負(fù)載獲得的最大功率是多少？變壓器變比是多少？第18頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、變壓器的外特性和電壓變化率1變壓器的外特

9、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，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19頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二 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，隨著功率因數(shù) cos 的降低，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，U2 = U2N 。(2) 當(dāng)負(fù)載為電阻性和電感性時，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)

10、。第20頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二 2電壓的變化率電壓變化率是指變壓器空載時二次端電壓 U2N 和有載時二次端電壓 U2 之差與 U2N 的百分比。即： 電壓變化率越小，為負(fù)載供電的電壓越穩(wěn)定。 第21頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第三節(jié) 變壓器的功率和效率一、變壓器的功率二、變壓器的效率第22頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、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

11、 cos1 和 P2 = U2I2 cos2 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、變壓器的功率第23頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二【例11-3】有一變壓器一次電壓為 2 200 V，次級電壓為 220 V，在接純電阻性負(fù)載時，測得二次電流為 10 A，變壓器的效率為95%。 試求它的損耗功率，一次級功率和一次級電流。 解：一次級負(fù)載功率 P2 = U2I2cos2 = 22010 W = 2200 W一次級功率 PL = P1 P2 = 2316 2200 W= 116 W一次級電流 損耗功率第24頁，共66頁，2022年，5月20日

12、，5點(diǎn)2分，星期二第四節(jié) 常用變壓器一、自耦變壓器二、多繞組變壓器三、互感器四、三相變壓器第25頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、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，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 圖 11-6耦變壓器符號及原理圖 第26頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一次、二繞組電壓之比和電流之比的關(guān)系為 自耦變壓器在使用時，一定要注意正確接線，否則易于發(fā)生觸電事故。 實(shí)驗室中用來連續(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)驗用調(diào)

13、壓變壓器 第27頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、多繞組變壓器變壓器的二次側(cè)有兩個以上的繞組或一次、二次繞組都有兩個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)系仍符合變壓比的關(guān)系 1多繞組變壓器 圖 11-8多繞組變壓器 第28頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二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)時應(yīng)將繞組的異名端相接，并聯(lián)時應(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 第29頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二三、互感器

14、 1電壓互感器使用時，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)備和保護(hù)設(shè)備中使用的變壓器?？煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。圖 11-9電壓互感器 第30頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二使用時應(yīng)注意：(1) 二次繞組不能短路，防止燒壞次級繞組。(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而造成設(shè)備的破壞和人身傷亡。 2電流互感器使用時，電流互感器的一次繞組與待測電流的負(fù)載相串連，二

15、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31頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二使用時應(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； (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。它是由一個電流表接成閉合回路的二次繞組和一個鐵心構(gòu)成，其鐵心可開、可合。測量時，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32頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二四、三

16、相變壓器三相變壓器就是三個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33頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗一、變壓器的額定值二、變壓器的檢驗第34頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、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(VA)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，一

17、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，變壓器應(yīng)在額定條件下運(yùn)行，不能超過其額定值 。第35頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二(2) 一次、二次繞組必須分清； (3) 防止變壓器繞組短路，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36頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、變壓器的檢驗(2) 絕緣檢查；變壓器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢驗，通常其檢驗內(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 ，變壓器二次開路時的

18、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% 。各項檢驗都應(yīng)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，否則不宜使用。第37頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第六節(jié) 三相異步電動機(jī)一、異步電動機(jī)的構(gòu)造二、旋轉(zhuǎn)磁場三、三相異步電動機(jī)的工作原理四、三相異步電動機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速五、異步電動機(jī)的銘牌第38頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、異步電動機(jī)的構(gòu)造電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成，如圖11-13所示。圖 11-13三相異步電動機(jī)的構(gòu)造 第39頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二 1定子 三相異步電動機(jī)的定子由機(jī)座、鐵心和定子繞組組成。定子繞組是電動

19、機(jī)的電路部分，由三相對稱繞組組成，按一定規(guī)則連接，有六個出線端。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40頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是異步電動機(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41頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、旋轉(zhuǎn)磁場將對稱三相電流通入在空間彼此相差 12

20、0 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)生圖 11-16 三相繞組電流的波形圖第42頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二根據(jù)電流的磁效應(yīng)，在三相繞組的空間上就會產(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，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 五個瞬間，依次的標(biāo)出電

21、流的方向，由右手螺旋法則確定磁場的方向。 t = 0 時，磁場方向由右指向左； t = 90 時，磁場的方向垂直向上； t = 180、270 和 360 時，磁場的方向分別向右、向下和向左，順時針旋轉(zhuǎn)一周，分別如圖 11-7(a)、(b)、(c)、(d)和(e)所示。第43頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二圖 11-17旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生第44頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二當(dāng)我們 i1 使通入 V 相，i2 通過 U 相時，分析可見，旋轉(zhuǎn)磁場逆時針旋轉(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，

22、當(dāng)空間彼此相差 120 的三個相同線圈通入對稱三相交流電，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45頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 上述旋轉(zhuǎn)磁場具有一對磁極，若用 p 表示磁極對數(shù)，則 p = 1。磁極對數(shù) p = 1 的旋轉(zhuǎn)磁場，其轉(zhuǎn)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 f式中 n0 又稱為同步轉(zhuǎn)速 。磁極對數(shù) p = 2 時，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動 1/2周，依此類推當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有 p 對磁極時，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動 1/p 周。因此交流電頻率為 f ，

23、磁極對數(shù)為 p ，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為第46頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二三、三相異步電動機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速 n0 順時針旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁場不動，轉(zhuǎn)子逆時針切割磁力線，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 三相異步電動機(jī)的工作原理 有電流的轉(zhuǎn)子在磁場中受到電磁力的作用，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。這兩個力對轉(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47頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二四、三相異步電動機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速 也可寫成 n

24、 = (1 s) n0 轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要參數(shù)。 電動機(jī)總是以低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。即 n n0 異步電動機(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 之比稱為異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用 s 表示第48頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二五、異步電動機(jī)的銘牌三相異步電動機(jī) 型號 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 B 工作方式 連續(xù) 年 月 日 編號 電機(jī)廠 表 11-1三相異步電動機(jī)的銘牌 在電動機(jī)的銘牌上標(biāo)有其主要技術(shù)

25、數(shù)據(jù)，使用時應(yīng)多加注意，表 11-1 就是一臺三相異步電動機(jī)的銘牌。第49頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第七節(jié) 三相異步電動機(jī)的控制一、三相異步電動機(jī)的起動二、三相異步電動機(jī)的調(diào)速三、三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)四、三相異步電動機(jī)的制動第50頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、三相異步電動機(jī)的起動1全壓起動加在定子繞組的起動電壓是電動機(jī)的額定電壓，這樣的起動叫全壓起動。全壓起動在剛接通電源的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子間的相對轉(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。過大的起動電流會在線路上造成較大的電壓降

26、，影響供電線路上其他設(shè)備的正常工作。此外，當(dāng)起動頻繁時，過大的起動電流會使電動機(jī)過熱，影響其使用壽命。只有二、三十千瓦以下的異步電動機(jī)采用全壓起動。可分為全壓起動和降壓起動兩種。第51頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二(1) 串電阻降壓起動 串電阻降壓起動，就是電動機(jī)起動時將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間的起動方法，如圖11-19 所示。在起動時降低加在電動機(jī)定子繞組上的電壓，待起動結(jié)束時恢復(fù)到額定值運(yùn)行。籠型電動機(jī)的降壓起動常用串電阻降壓起動、星形-三角形換接起動和自耦降壓起動等方法。 2降壓起動 圖 11-19定子繞組串電阻降壓起動 第52頁，共66頁，2022年，5月2

27、0日，5點(diǎn)2分，星期二星形-三角形換接起動，就是電動機(jī)起動時把定子繞組連成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時再換接成三角形的起動方法。圖11-20 是一種星三角起動器的連接簡圖，起動時，將手柄指向右，定子繞組連成星形降壓起動。等電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時，將手柄指向左，定子繞組換接成三角形，電動機(jī)正常運(yùn)行。(2) 星形-三角形換接起動圖 11-20星三角降壓起動 第53頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二自耦降壓起動，是利用三相自耦變壓器將電動機(jī)在起動過程中的端電壓降低的起動方法，如圖 11-21 所示。(3)自耦降壓起動圖 11-21自耦變壓器降壓起動 第54頁，共66頁，2022年，5

28、月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、三相異步電動機(jī)的調(diào)速 可知，調(diào)速有下面三種方法： 1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，為三相異步電動機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)無級調(diào)速。 2變轉(zhuǎn)差率調(diào)速只適用于繞線式電動機(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。 3變級調(diào)速設(shè)計制造的電動機(jī)具有不同的磁極對數(shù)，根據(jù)需要改變定子繞組的連接方式，就能改變磁極對數(shù)，使電動機(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機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 叫調(diào)速。由轉(zhuǎn)速公式第55頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二三、三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)

29、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調(diào)即可使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。圖11-22 是電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制的原理圖。圖 11-22正、反轉(zhuǎn)控制原理 第56頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二四、三相異步電動機(jī)的制動1反轉(zhuǎn)制動在電動機(jī)停車時，將三根電線中的任意兩根對調(diào)，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩，起到制動作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時切斷電源，否則電動機(jī)會反轉(zhuǎn)。 為克服慣性，保證電動機(jī)在斷電時迅速停車，需要對電動機(jī)進(jìn)行制動。異步電動機(jī)的制動常采用反接制動和能耗制動。 第57頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二在斷電的同時，接通直流電源，如圖 11-23

30、 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，恰好與電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，起到制動的作用。2能耗制動圖 11-23電動機(jī)的能耗制動 第58頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二第八節(jié) 單相異步電動機(jī)一、單相異步電動機(jī)的工作原理二、單相電容式異步電動機(jī)第59頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二一、單相異步電動機(jī)的工作原理單相異步電動機(jī)的定子繞組通以單相電流后，電動機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一交變磁場，但磁場的方向時而垂直向上，時而垂直向下，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。因此，單相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個起動轉(zhuǎn)矩。第60頁，共66頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)2分，星期二二、單相電容式異步電動機(jī)單相電容式異步電動機(jī)在定子上有工作繞組和起動繞組兩個繞組。兩個繞組在定子鐵心上相差 90 的空間角度，起動繞組中串