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維修電工中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社施振金3.1常用電工指示儀表3.1.1電流表與電壓表。第3章電工專(zhuān)業(yè)知識(shí)3.1.2萬(wàn)用表使用萬(wàn)用表注意事項(xiàng)①每次測(cè)量前,應(yīng)預(yù)先選好待測(cè)的量限擋級(jí)。②測(cè)量直流電壓時(shí),應(yīng)把紅表筆接高電位,黑表筆接低電位。③測(cè)直流電流時(shí),應(yīng)把表筆串入待測(cè)支路,預(yù)先把待測(cè)支路斷開(kāi),如沒(méi)斷開(kāi)支路就把表筆接到支路兩端時(shí),實(shí)際上時(shí)用電流表去測(cè)電壓,電表即被燒毀。④測(cè)電阻時(shí),每換一個(gè)量限均要調(diào)零,讀數(shù)時(shí)盡量使指針在刻度中間一段范圍內(nèi),絕不允許帶電測(cè)電阻,否則會(huì)燒毀電表。⑤為了防止誤用“Ω”擋和“mA”擋測(cè)電壓,測(cè)量完畢后應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至“500”擋位上和或空擋。六、注意事項(xiàng)(1)不可帶電測(cè)電阻。(2)在測(cè)量不同的電量時(shí),應(yīng)首先估算電壓和電流值,以選擇合適的儀表量程。且應(yīng)注意儀表的極性不能接錯(cuò),切不可用“mA”擋或“Ω”擋測(cè)量電壓;每次測(cè)量完畢,將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在空擋或交流電壓擋最大量程。(3)測(cè)量二極管的正向特性時(shí),穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小到大逐步增加,時(shí)刻注意電流表讀數(shù)不能超過(guò)所選二極管的最大電流。測(cè)量二極管的反向特性時(shí),所加反向電壓不能超過(guò)所選二極管的最大反向工作電壓。3.1.3兆歐表3.1.4轉(zhuǎn)速表3.2.
常用電工工具。3.3.
電工材料。3.4.
晶體管及簡(jiǎn)單應(yīng)用(1)理解PN結(jié)的單向?qū)щ娫?;?)能識(shí)別各種不同的二極管,并可判斷二極管性能的好壞;(3)掌握特殊的常用二極管的應(yīng)用;(4)能識(shí)別三極管的類(lèi)型和管腳并判斷三極管性能的好壞;怎樣使用發(fā)光二極管?發(fā)光二極管有哪些特點(diǎn)?還有哪些特殊的二極管?都應(yīng)用于哪些場(chǎng)合?主要特點(diǎn)是什么?項(xiàng)目引入1.半導(dǎo)體物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的不同,可以分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體三類(lèi)。常用的半導(dǎo)體材料有硅(Si)和鍺(Ge)等原子核電子
簡(jiǎn)化模形鍺和硅都有4個(gè)價(jià)電子價(jià)電子慣性核+4退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回鍺和硅的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵慣性核共價(jià)鍵慣性核退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回價(jià)電子價(jià)電子價(jià)電子價(jià)電子晶體
束縛電子:共價(jià)鍵內(nèi)的兩個(gè)電子。自由電子:獲得能量后脫離了共價(jià)鍵的電子。
T=0K時(shí)半導(dǎo)體中沒(méi)有自由電子。T=300K(常溫)時(shí)半導(dǎo)體中有少量的自由電子。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回本征半導(dǎo)體
非常純凈(純度達(dá)99.99999%以上)、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回本征激發(fā)半導(dǎo)體受熱和光照時(shí),一些束縛電子獲得能量脫離共價(jià)鍵自由電子空穴退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回本征激發(fā)半導(dǎo)體中的兩種載流子:
自由電子和空穴。自由電子─空穴對(duì):
本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn),數(shù)量一樣多。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回復(fù)合:自由電子和空穴相遇時(shí)恢復(fù)共價(jià)鍵,自由電子─空穴對(duì)消失。自由電子空穴退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回復(fù)合自由電子空穴退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回復(fù)合退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回復(fù)合
在一定溫度下,本征激發(fā)和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,本征載流子濃度保持一定數(shù)值。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回2.PN結(jié)(1)PN結(jié)的形成(2)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?)雜質(zhì)半導(dǎo)體
摻有其它元素的半導(dǎo)體,叫做雜質(zhì)半導(dǎo)體,摻雜后半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大提高。
N型半導(dǎo)體中自由電子數(shù)目遠(yuǎn)大于空穴數(shù)目,成為多數(shù)載流子,而空穴為少數(shù)載流子,主要是自由電子導(dǎo)電。N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由電子退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回SiPP型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)空穴退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回+4+4+4+4+4+4+4+4+3BSi
P型半導(dǎo)體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要是空穴導(dǎo)電。
N型和P型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨摻雜濃度而變,但整體仍呈電中性。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回(1)PN結(jié)的形成
在一塊本征半導(dǎo)體中,摻以不同的雜質(zhì),使其一邊成為P型,另一邊成為N型,在P區(qū)和N區(qū)的交界面處就形成了一個(gè)PN結(jié)。N區(qū)多子P區(qū)多子P區(qū)N區(qū)
施主正離子
受主負(fù)離子N區(qū)少子P區(qū)少子PN結(jié)的形成退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
擴(kuò)散運(yùn)動(dòng):由于載流子濃度差的存在,P型區(qū)空穴(多子)向N型區(qū)擴(kuò)散,N型區(qū)電子(多子)向P型區(qū)擴(kuò)散。
擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使P區(qū)失去空穴,留下負(fù)離子,N區(qū)失去電子,留下正離子,形成一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)(PN結(jié))P區(qū)N區(qū)
PN結(jié)空間電荷區(qū)PN結(jié)的形成退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
漂移運(yùn)動(dòng):空間電荷區(qū)的正負(fù)離子間形成了一個(gè)內(nèi)電場(chǎng),從N區(qū)指向P區(qū),對(duì)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起阻礙作用,同時(shí),該電場(chǎng)使P區(qū)電子(少子)向N區(qū)漂移,N區(qū)空穴(少子)向P區(qū)漂移,漂移運(yùn)動(dòng)使空間電荷減少,空間電荷區(qū)變窄。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變寬,內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng),擴(kuò)散阻力增大,漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),而漂移運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變窄,內(nèi)電場(chǎng)減弱,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),空間電荷區(qū)的寬度一定。PN結(jié)的寬度一般為0.5um(2)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>
PN結(jié)IfpN內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回E1)PN結(jié)加正向電壓(正向偏置)
PN結(jié)正偏時(shí),兩邊的多子被推向PN結(jié),空間電荷區(qū)變窄,內(nèi)電場(chǎng)減弱,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),漂移運(yùn)動(dòng)減弱,形成較大的正向電流If,且隨外加電壓而變化。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回2)PN結(jié)加反向電壓(反向偏置)IRpN內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)PN結(jié)退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回E
PN結(jié)反偏時(shí),兩邊的多子被拉離PN結(jié),空間電荷區(qū)變寬,內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng),擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減弱,漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),形成很小的漂移電流IR(反向電流),電壓增高時(shí),電流增加不大(少子數(shù)量有限)。
PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕ㄕ螂娮栊?,反向電阻大)。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回3.二極管的結(jié)構(gòu)晶體二極管(簡(jiǎn)稱(chēng)二極管):在PN結(jié)的兩端加上電極,P區(qū)為陽(yáng)極,N區(qū)為陰極,用管殼封裝,就成為半導(dǎo)體二極管。二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可以分為點(diǎn)接觸型和面接觸型。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
1)點(diǎn)接觸型二極管的結(jié)構(gòu)外殼陽(yáng)極引線金屬觸絲N型鍺片陰極引線PN結(jié)陽(yáng)極引線陰極引線底座金銻合金合金小球N型硅退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
2)面接觸型二極管的結(jié)構(gòu)PN結(jié)
3)平面型二極管的結(jié)構(gòu)退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回陰極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層N型硅P型硅PN結(jié)主菜單
二極管的符號(hào):退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回+-4.二極管的伏安特性流過(guò)二極管的電流I與二極管兩端電壓U的關(guān)系伏安特性曲線:
OA段為正向特性(正偏)OB段為反向特性(反偏)退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)二極管的伏安特性曲線
1)正向特性(OA段)退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)CUF導(dǎo)通電壓反向擊穿死區(qū)緩沖帶正向?qū)?/p>
①起始部分(死區(qū)):正向電壓較小時(shí),外電場(chǎng)不足以克服內(nèi)電場(chǎng),正向電流幾乎為0(電阻較大),當(dāng)電壓增至UF時(shí),正向電流才開(kāi)始增加。②非線性部分(緩沖帶):接近起始部分電流較小,I隨U按指數(shù)規(guī)律緩慢增加。③線性部分(導(dǎo)通):當(dāng)電流較大時(shí),I與U近似成線性關(guān)系。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回2)反向特性(OB段)①反向電流很小硅管<0.1uA鍺管約幾百uA②在一定范圍內(nèi),反向電流基本不隨電壓而變化。③反向電流對(duì)溫度和光照很敏感。PN結(jié)的擊穿:①反向擊穿:反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí),PN結(jié)的反向電流突然增加,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為PN結(jié)的反向擊穿。②熱擊穿:PN結(jié)的溫度上升到一定值時(shí),過(guò)熱燒毀退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回3)反向擊穿特性(BC段)當(dāng)反向電壓超過(guò)UB時(shí),反向電流劇增(PN結(jié)擊穿)。(1)正向偏置時(shí)的特性死區(qū)(OA段)緩沖帶(AB段)正向?qū)▍^(qū)(BC段)(2)反向偏置時(shí)的特性反向截止區(qū)(OD段)反向擊穿區(qū)(DE段)死區(qū)電壓UT
正向管壓降UF
反向擊穿電壓UZ
溫度對(duì)二極管伏安特性的影響
5.晶體二極管的主要參數(shù)(1)最大整流電流IF-M指管子長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),允許通過(guò)的最大正向平均電流。(2)最大反向電流(或稱(chēng)反向飽和電流)IRM在室溫下,二極管未擊穿時(shí)反向電流值稱(chēng)為反向飽和電流。(3)反向擊穿電壓(齊納電壓)UZ
指二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。(4)最高反向工作電壓URM是確保二極管不被反向電流擊穿的電壓參數(shù),通常取反向擊穿電壓UZ的一半。
(5)直流電阻RD:工作點(diǎn)Q的電壓與電流的比值
UD
RD=————
ID退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)CUFUD
ID
UD
RD=————IDQ
對(duì)于不同的工作點(diǎn),RD不是常數(shù)。正向RD一般為幾十至幾百歐姆,反向RD為幾十K至幾百K,用萬(wàn)用表測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)用RX1、RX10、RX100、RX1K檔分別測(cè)出的RD數(shù)值不同。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
(6)交流電阻(微變電阻)rD:工作點(diǎn)Q附近電壓微變量與電流微變量之比。
△UD
RD=————
△ID
正向rD幾至幾十歐姆反向rD幾百千歐姆以上退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回(7)最高工作頻率fdm:正常使用的頻率上限。超過(guò)fdm,將失去單向?qū)щ娦?。任?wù)二了解幾種特殊的二極管1.穩(wěn)壓二極管2.光電二極管3.發(fā)光二極管LED4.國(guó)產(chǎn)二極管的型號(hào)命名1.穩(wěn)壓二極管用特殊工藝制造的用來(lái)穩(wěn)壓的二極管(反向應(yīng)用)常用型號(hào):2CW12CW56齊納二極管穩(wěn)壓管的反向擊穿特性曲線比普通二極管的更陡2.光電二極管光電二極管的結(jié)構(gòu)與普通的結(jié)構(gòu)基本相同,只是在它的PN結(jié)處,通過(guò)管殼上的一個(gè)玻璃窗口能接收外部的光照。光電二極管的PN結(jié)在反向偏置狀態(tài)下運(yùn)行,其反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。
作用:測(cè)光,光電池常用型號(hào):2DU3DU313.發(fā)光二極管LED是一種能把電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊器件用途:發(fā)光指示常用型號(hào):HG505(紅外)MLED650FG1120014.國(guó)產(chǎn)二極管的型號(hào)命名項(xiàng)目二晶體三極管的認(rèn)識(shí)及使用二極管是PN結(jié)構(gòu)成,將PN結(jié)做成三明治,是不是可以稱(chēng)為三極管呢?會(huì)有怎樣的特性呢?利用這個(gè)三極管,如何將只能用耳機(jī)才能聽(tīng)到的弱信號(hào),轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的強(qiáng)信號(hào)?任務(wù)目標(biāo)
(1)熟悉三極管的種類(lèi)和表示符號(hào);(2)理解三極管的工作原理;(3)能對(duì)三極管的好壞及極性進(jìn)行判別;(4)能正確使用常用電子儀器。任務(wù)一學(xué)習(xí)三極管的結(jié)構(gòu)和特性1.三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型2.三極管的特性曲線3.三極管的主要參數(shù)1.三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的硅管多為NPN型(3D系列),鍺管多為PNP型(3A系列);根據(jù)頻率特性,可將三極管分為高頻管和低頻管;根據(jù)功率大小可以分為大功率管、中功率管和小功率管。1)三極管的分類(lèi)按頻率分:低頻管、高頻管按功率分:小功率管、大功率管按材料分:硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分:PNP型、NPN型按用途分:放大管、開(kāi)關(guān)管退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回2)三極管的結(jié)構(gòu)
三極管由兩個(gè)PN結(jié),三個(gè)半導(dǎo)體區(qū)加上電極和引線封裝而成。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回NNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極e
NPN型三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度較低,發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度比集電區(qū)大很多,集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大。NNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極e退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回
PNP型三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度較低,發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度比集電區(qū)大很多,集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回P發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極eNP三極管的符號(hào):退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回NPN型三極管PNP型三極管bcebce
3)三極管的電流分配關(guān)系①三極管放大的外部條件要使三極管正常工作,發(fā)射結(jié)必須正偏,集電結(jié)必須反偏。退出第一幫助回退前進(jìn)開(kāi)始最后返回發(fā)射結(jié)集電結(jié)發(fā)射極eNNP基極bEE
be
ECc②三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE
三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE
1、三極管內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程要使三極管正常工作,發(fā)射結(jié)必須正偏,集電結(jié)必須反偏。
三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE
①發(fā)射結(jié)正偏,使發(fā)射區(qū)多子(電子)擴(kuò)散到基區(qū),形成IE,同時(shí)基區(qū)多子(空穴)也向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散,但摻雜濃度低可忽略不計(jì)。
三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE
②電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子,成為基區(qū)的少子,且濃度不均勻,要向集電結(jié)擴(kuò)散,同時(shí),部分電子與基區(qū)多子(空穴)復(fù)合,復(fù)合掉的空穴由EE補(bǔ)充產(chǎn)生新的空穴,形成電流IB’
(較小)。
三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE③集電區(qū)收集電子
因集電結(jié)反偏,到達(dá)集電結(jié)邊緣的電子會(huì)受集電結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的作用迅速漂移過(guò)集電結(jié),進(jìn)入集電區(qū)形成IC’
三極管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE
be
ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE
同時(shí)基區(qū)少子(電子)和集電區(qū)少子(空穴)也漂移過(guò)集電結(jié),形成反向飽和電流ICBO
2.三極管的特性曲線(1)輸入特性曲線(2)輸出特性曲線(1)輸入特性曲線當(dāng)集—射極電壓UCE為常數(shù)時(shí),輸入電路中基極電流IB與基-射極電壓UBE之間的關(guān)系曲線
與二極管類(lèi)似(2)輸出特性曲線①放大區(qū)IC=βIB(條件:滿足發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏)②截止區(qū)集電極與發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)。(條件:發(fā)射結(jié)反向偏置/零偏、集電結(jié)反向偏置)當(dāng)基極電流IB為常數(shù)時(shí),輸出電路中集電極電流IC與集-射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線穿透電流(ICEO)③飽和區(qū)集電極與發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)
(條件:發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏)3.三極管的主要參數(shù)(1)電流放大系數(shù)(2)極間反向電流(3)極限參數(shù)(1)電流放大系數(shù)①直流電流放大系數(shù)為三極管的集電極電流IC與基極電流IB之比,即②交流電流放大系數(shù)β為集電極電流的變化量ΔIC與基極電流的變化量ΔIB之比,即
(2)極間反向電流①集-基極反向漏電流ICBO當(dāng)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)上加反向電壓時(shí),流過(guò)集電結(jié)的反向飽和電流。②集-射極反向漏電流ICEO當(dāng)基極開(kāi)路時(shí),集電極直通到發(fā)射極的反向電流,又叫穿透電流,且有衡量三極管質(zhì)量的重要參數(shù)ICBO和ICEO。值越小,三極管的工作越穩(wěn)定。(3)極限參數(shù)①集電極最大允許電流ICM
集電極電流IC超過(guò)一定值時(shí),β將明顯下降,當(dāng)β下降到正常值的2/3時(shí)所對(duì)應(yīng)的集電極電流值稱(chēng)為最大允許集電極電流ICM。②集電極最大允許功率損耗PCM③反向擊穿電壓U(BR)CEO、U(BR)CBO、U(BR)EBOU(BR)CEO:基極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)不致?lián)舸?,允許加在集電極一發(fā)射極之間的最高電壓;U(BR)CBO為發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)不致?lián)舸?,允許加在集電極一基極之間的最高反向電壓;U(BR)EBO為集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)不致?lián)舸?,允許加在發(fā)射極一基極之間的最高反向電壓。三者的大小如下:U(BR)CEO
>U(BR)CBO
>U(BR)EBO項(xiàng)目一穩(wěn)壓電源的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用任務(wù)一學(xué)習(xí)整流電路任務(wù)二學(xué)習(xí)濾波電路動(dòng)手做整流濾波電路任務(wù)三學(xué)習(xí)穩(wěn)壓電路任務(wù)四學(xué)習(xí)具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路任務(wù)五學(xué)習(xí)集成穩(wěn)壓電路問(wèn)題的提出
日常生活中常用到直流穩(wěn)壓電源,如手機(jī)、復(fù)讀機(jī)等,這些直流穩(wěn)壓電源是怎樣工作的?怎樣獲得直流穩(wěn)壓電壓?穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。變壓器將常規(guī)的交流電壓(220/380V)變換成所需要的交流電壓;整流電路將交流電壓變換成單方向脈動(dòng)的直流壓;濾波電路再將單方向脈動(dòng)的直流電中所含的大部分交流成分濾掉,得到一個(gè)較平滑的直流電壓;穩(wěn)壓電路用來(lái)消除由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載改變對(duì)其產(chǎn)生的影響,從而使輸出電壓穩(wěn)定。任務(wù)一學(xué)習(xí)整流電路
1.單相半波整流電路
(a)單相半波整流電路(b)電壓、電流波形u2正半周期時(shí),Va>V
b,二極管正向?qū)?。RL上的電壓為uO,電流為iD。u2負(fù)半周期時(shí),Va<V
b
,二極管反向截止,RL
上無(wú)電壓。半波整流——在交流電一個(gè)周期內(nèi)負(fù)載RL上只有半個(gè)周期導(dǎo)通,也就是整流電路僅利用了電源電壓u2的半個(gè)波。單向脈動(dòng)輸出電壓,常用一個(gè)周期的平均值來(lái)表示,即流過(guò)負(fù)載的平均電流為二極管截止時(shí)承受的最大反向電壓為根據(jù)二極管最大平均整流電流IF?
ID和URM就可以選擇合適的整流器件。
圖6-21單相橋式整流電路圖
圖6-22單相橋式整流電路波形圖2.單相橋式整流電路
在RL上輸出電壓平均值UO為
流過(guò)負(fù)載的平均電流為
整流二極管所承受的最大反向電壓URM
變壓器二次電壓有效值想一想
單相半波整流、全波整流及橋式整流電路中,流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流相同嗎?每個(gè)管子承受的反相電壓相同嗎?任務(wù)二學(xué)習(xí)濾波電路“濾波”——利用電容和電感的電抗作用,濾掉整流后的交流成分,使輸出的直流電平滑,并提高負(fù)載上電壓的整流平均值。濾波電路一般由電容、電感及電阻元件等組成。(a)C型(b)L型(c)LC型(d)RC—π型(e)LC—π型圖6-23常用的濾波電路橋式整流電容濾波電路——利用電容充放電作用使輸出電壓uo比較平滑圖6-24橋式整流電容濾波電路直流:不能通過(guò)電容(XC=∞)。因容抗XC=1/2πfC交流:只要C足夠大(如幾百微法至幾千微法),XC則很小,可看成短路,即被電容C旁路——流過(guò)RL的電流基本上是一個(gè)平滑的直流電流從電容的特性看,由于電容兩端電壓不能突變,故負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,因此使輸出電壓平滑,達(dá)到濾波目的。
(1)電容濾波電路(C型濾波)濾波過(guò)程及波形輸出電壓的大小與RL、C
有關(guān)(a)RLC較大(b)RLC
較小圖6-25電容濾波電路RLC變化時(shí)的輸出電壓波形不加濾波電容加濾波電容
放電時(shí)間常數(shù)為越大,放電越慢,電壓uo越高,濾波效果越好。通常為式中,T為電源電壓的周期,T=2π/ω。此時(shí)橋式整流電容濾波電路輸出電壓的平均值為
UO=1.2U2決定著濾波效果注意:①濾波電容一般用電解電容,其正極接高電位,負(fù)極性接低電位。否則易擊穿、爆裂。②選二極管參數(shù)時(shí),正向平均電流的參數(shù)應(yīng)選大一些。因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)電容C上的電壓為零,通電后電源經(jīng)整流二極管給C充電,通電瞬間二極管流過(guò)短路電流(稱(chēng)浪涌電流),通常是正常工作電流IO的(5-7)倍。總之,電容濾波電路比較簡(jiǎn)單,直流電壓較高,紋波也較??;缺點(diǎn)是輸出特性較差,適用于小電流的場(chǎng)合。
電感電容濾波電路是利用電感線圈對(duì)交流電具有較大的阻抗,而對(duì)直流的電阻很小的特點(diǎn),使輸出脈動(dòng)電壓中的交流分量幾乎全部降落在電感上經(jīng)電容濾波,再次濾掉交流分量,得到較平滑的直流輸出電壓。LC濾波器適用于電流較大,負(fù)載變化較大的場(chǎng)合。
圖6-26電感電容濾波電路(2)電感電容濾波電路(LC—T型濾波)π型濾波電路——等效于先C濾波后,再經(jīng)過(guò)L、C濾波。π型濾波電路的濾波效果比LC濾波器更好,輸出電壓也較高;但輸出電流較小,帶負(fù)載能力較差。
圖6-27π型LC濾波電路(3)復(fù)式π型濾波電路(LC—π型濾波)
任務(wù)三學(xué)習(xí)穩(wěn)壓電路“穩(wěn)壓”——利用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用,使整流濾波后的輸出電壓保持恒定。無(wú)論是電網(wǎng)電壓的波動(dòng),還是負(fù)載電阻的變化都會(huì)引起輸出電壓的不穩(wěn)定,因此必須穩(wěn)壓。1.并聯(lián)型穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(1)設(shè)RL不變,電網(wǎng)電壓升高使UI升高,導(dǎo)致UO升高,而UO=UZ。根據(jù)穩(wěn)壓管的特性,當(dāng)UZ升高一點(diǎn)時(shí),IZ將會(huì)顯著增加,限流電阻R上壓降增大,吸收了UI的增加部分,保持UO不變;反之亦然(2)設(shè)電網(wǎng)電壓不變,RL阻值增大時(shí),IL減小,R上壓降UR將會(huì)減小。由于UO=UZ=UI-UR,故UO升高,即UZ升高,IZ增加。由于流過(guò)限流電阻R的電流為IR=IZ+I(xiàn)L,可使R上的電流不變,導(dǎo)致壓降UR基本不變,則UO也就保持不變。反之亦然。在實(shí)際使用中,這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)存在的,而兩種調(diào)整也同樣存在。因而無(wú)論電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化,都能起到穩(wěn)壓作用。注意:穩(wěn)壓二極管的這種穩(wěn)壓調(diào)節(jié)能力是極有限的,它只適用負(fù)載電流變化小(一般為幾十mA)、穩(wěn)壓要求不高的場(chǎng)合。2.串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路并聯(lián)型穩(wěn)壓電路——輸出電流較小,輸出電壓不可調(diào),不能滿足多數(shù)場(chǎng)合下的應(yīng)用。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路——以穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ),利用晶體管的電流放大作用,增大負(fù)載電流;在電路中引入深度電壓負(fù)反饋使輸出電壓穩(wěn)定;并且,通過(guò)改變反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)使輸出電壓可調(diào)。圖6-33串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路只要調(diào)整IB可以控制UCE的變化負(fù)載電流最大變化范圍等于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之差,即(IZmax-IZmin)因此擴(kuò)大負(fù)載電流最簡(jiǎn)單的方法是利用晶體管的電流放大作用,將穩(wěn)壓管穩(wěn)定電路的輸出電流放大后,再作為負(fù)載電流電路采用射極輸出形式,因而引入了電壓負(fù)反饋,可以穩(wěn)定輸出電壓
當(dāng)電網(wǎng)電壓上升引起UI上升
UI↑→UO↑UBE↓→IB↓→UCE↑UO↓當(dāng)負(fù)載RL電阻變小引起負(fù)載電流增大
RL↓→IL↑→UO↓→UBE↑→IB↑→UCE↓UO↓調(diào)整管——三極管VT起到了調(diào)整輸出電壓的作用基準(zhǔn)電壓——穩(wěn)壓二極管向調(diào)整管基極提供的穩(wěn)定直流電壓穩(wěn)壓管VZ的穩(wěn)定電壓UZ不變,則UBE下降UZ不變,UBE上升由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出電流的分析可知晶體管基極電流的最大變化范圍為(IZmax-IZmin)由于晶體管的電流放大作用,負(fù)載電流的最大變化范圍為:
大大提高了負(fù)載電流的調(diào)節(jié)范圍。輸出電壓為:串聯(lián)型穩(wěn)壓電源——由于調(diào)整管與負(fù)載相串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源——由于調(diào)整管工作在線性區(qū)任務(wù)四學(xué)習(xí)具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路二極管穩(wěn)壓電路輸出電壓的數(shù)值是固定的,并且基本上是由穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值所決定的?;敬?lián)型穩(wěn)壓電路雖然帶負(fù)載能力得到了提高,但其穩(wěn)壓效果比用硅二極管穩(wěn)壓電路還要差一些。改進(jìn)的辦法是在穩(wěn)壓電路中引入放大環(huán)節(jié)。圖6-34具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路調(diào)整管放大管集電極電阻VT2的作用是將電路輸出電壓的變化量和基準(zhǔn)電壓比較后進(jìn)行放大,然后再送到調(diào)整管進(jìn)行輸出電壓的調(diào)整。只要輸出電壓有一點(diǎn)微小的變化,就能引起調(diào)整管的UCE1發(fā)生較大變化,提高了穩(wěn)壓電路的靈敏度,改善了穩(wěn)壓效果。取樣電路,送到放大管VT2的基極穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓圖6-34具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路調(diào)整管放大管集電極電阻取樣電路穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓UI↑→UO↑→VB2↑→UBE2↑→IB1(IC2)↑→UC2↓
UO↓←UCE1↑←IC1↓←(UBE1↓)穩(wěn)壓原理UBE2=VB2-UZ可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)一個(gè)實(shí)用的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路至少包含調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、取樣電路和比較放大電路四部分,其方框如圖6-35所示。圖6-35實(shí)用串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電源的方框圖任務(wù)五學(xué)習(xí)集成穩(wěn)壓電路優(yōu)點(diǎn):分立元件的穩(wěn)壓電源,輸出功率大、靈活、適用性強(qiáng)弱點(diǎn):體積大、焊點(diǎn)多、調(diào)試麻煩和可靠性差。集成穩(wěn)壓器:隨著電子電路集成化和功率集成技術(shù)的發(fā)展,穩(wěn)壓電源中的調(diào)整環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)環(huán)節(jié)、取樣環(huán)節(jié)和啟動(dòng)保護(hù)電路等全部集成在一塊半導(dǎo)體硅片上而形成。目前用得最廣泛的是串聯(lián)調(diào)整式的三端集成穩(wěn)壓器。分為固定輸出三端穩(wěn)壓器和可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器圖6-36三端集成穩(wěn)壓器外觀(1)固定輸出三端穩(wěn)壓器——固定輸出三端穩(wěn)壓器分為正負(fù)兩種。W78××系列穩(wěn)壓器輸出的是固定正電壓有5、8、12、15、18和24V等多種78后面的數(shù)字代表該穩(wěn)壓器輸出的正電壓數(shù)值如W7815即表示穩(wěn)壓輸出為15V。使用時(shí)三端集成穩(wěn)壓器接在整流濾波電路之后,最高輸出電壓為35V,為了具有良好的穩(wěn)壓效果,最小輸入、輸出電壓差為2~3V,最大輸出電流為2.2A。W79××系列穩(wěn)壓器輸出固定負(fù)電壓此時(shí)管腳1為公共端、2為輸出端、3為輸入端。參數(shù)與W78××系列基本相同。1.三端集成穩(wěn)壓器的分類(lèi)該穩(wěn)壓器輸出的可調(diào)電壓也有正負(fù)之分常用的W117、W217、W317等穩(wěn)壓器輸出可調(diào)正電壓,此時(shí)管腳1為調(diào)整端、2為輸入端、3為輸出端,其輸出電壓為1.2~37V連續(xù)可調(diào);W137、W237、W337等穩(wěn)壓器輸出可調(diào)負(fù)電壓,此時(shí)管腳1為調(diào)整端、2為輸出端、3為輸入端,其輸出電壓為-1.2~-37V連續(xù)可調(diào),最大輸出電流為1.5A。三端集成穩(wěn)壓器內(nèi)部電路設(shè)計(jì)完善,輔助電路齊全,只需連接外圍很少的元件就能構(gòu)成一個(gè)完整的穩(wěn)壓電源,并可以實(shí)現(xiàn)提高輸出電壓、擴(kuò)展輸出電流以及輸出電壓可調(diào)等多種功能。(2)可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器(1)輸出固定電壓的穩(wěn)壓電路輸入電壓接在1、3端,2、3端輸出固定的且穩(wěn)定的直流電壓。根據(jù)負(fù)載的需要選擇不同型號(hào)的集成穩(wěn)壓器如需要5V直流電壓時(shí),可選用型號(hào)W7805的穩(wěn)壓器。2.三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用(a)輸出固定正電壓(b)輸出固定負(fù)電壓CI取0.1~1μF;用以抵消輸入端較長(zhǎng)接線的電感效應(yīng),防止產(chǎn)生自激振蕩,接線不長(zhǎng)時(shí)可以不用CO一般為1μF圖6-38所示為應(yīng)用于小屏幕黑白電視機(jī)的12V直流電源電路,采用W7812穩(wěn)壓器。220V交流電壓經(jīng)電源變壓器降壓并經(jīng)整流濾波后,輸出19V的直流電壓,作為穩(wěn)壓器的輸入電壓,經(jīng)W7812穩(wěn)壓后輸出12V的穩(wěn)定電壓。圖6-38W7812穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路雙路直流電源——同時(shí)輸出正、負(fù)電壓圖6-39是由W78××系列和W79××系列集成穩(wěn)壓器組成的同時(shí)輸出正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路。圖6-39輸出正負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路(2)輸出正負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路由W117(W317)三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電源電路R1兩端的電壓即3、1之間的基準(zhǔn)電壓為1.25V,輸出電壓UO可表示為可見(jiàn),調(diào)節(jié)電位器RP可改變輸出電壓UO的大小,其變化范圍為1.25~37V連續(xù)可調(diào)。圖6-40W317三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器(3)輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路3.5.
變壓器一.變壓器的用途變壓器是按照電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止的電氣設(shè)備。他將某一數(shù)值的交流電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)橥活l率的另一種或兩種以上數(shù)值不同的交流電壓。變壓器用于變壓、變流、變阻抗及相數(shù)變換等方面。1.1.1
變壓器的用途作用:變換電壓、變換電流和變換阻抗的功能。應(yīng)用:將電路分為兩部分:主電路、控制電路。控制電路一般是經(jīng)變壓器降壓得到的中低電壓電路。大部分應(yīng)用于電力系統(tǒng)。根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的電氣設(shè)備1.1.2
變壓器的分類(lèi)
電力變壓器電爐變壓器電焊變壓器特種變壓器整流變壓器試驗(yàn)變壓器
儀用互感器控制用變壓器1.變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器由鐵芯和繞在鐵芯上的多個(gè)繞組兩部分組成繞組由漆包銅線繞制而成,是變壓器的電路部分。一般變壓器有兩個(gè)繞組,與電源相連的繞組稱(chēng)為一次繞組(或稱(chēng)原繞組、初級(jí)繞組),與負(fù)載相連的繞組稱(chēng)為二次繞組(或稱(chēng)副繞組、次級(jí)繞組),匝數(shù)分別為N1和N2,一次、二次繞組套裝在同一鐵芯柱上。有時(shí)為了得到多組輸出電壓,二次側(cè)就接成多組繞組。主要組成部分是鐵芯和繞組鐵芯:構(gòu)成變壓器的磁路;分為心式和殼式兩種繞組套在鐵芯柱上;大容量繞組包圍在鐵芯中間;小型繞組:構(gòu)成變壓器的電路;分為同心式和交疊式基本工作原理和分類(lèi)一、基本工作原理
變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁耦合沒(méi)電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓,產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通,在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
只要一、二次繞組的匝數(shù)不同,就能達(dá)到改變壓的目的。當(dāng)一次繞組接上交流電壓u1時(shí),一次繞組中便有電流i1通過(guò),一次繞組的磁動(dòng)勢(shì)N1i1產(chǎn)生的磁通Φ1絕大部分通過(guò)鐵芯而閉合,從而在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果二次繞組中接有負(fù)載,那么二次繞組中就有電流i2通過(guò),二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)N2i2也產(chǎn)生磁通Φ2,其絕大部分也通過(guò)鐵芯而閉合。鐵芯中的磁通是兩者的合成,稱(chēng)為主磁通Φ,它交鏈一次、二次繞組并在其中分別感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)為e1和e2。此外,一次、二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)還分別產(chǎn)生與本繞組相交鏈的漏磁通Φσ1和Φσ2,它們分別在各自繞組中感應(yīng)出漏磁電動(dòng)勢(shì)eσ1和eσ2。變壓器提供給負(fù)載的電壓就是e2和eσ2的疊加量u`?;竟ぷ髟?/p>
1—一次繞組;2—二次繞組;3—鐵心;4—負(fù)載變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖
變壓器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)
型號(hào)與額定值一、型號(hào)
型號(hào)表示一臺(tái)變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級(jí)、冷卻方式等內(nèi)容,表示方法為
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓,額定容量250000kVA,高壓額定電壓220kV電力變壓器。二、額定值此外,額定值還有額定頻率、效率、溫升等。指長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓指銘牌規(guī)定的額定使用條件下所能輸出的視在功率。指在額定容量下,允許長(zhǎng)期通過(guò)的額定電流。在三相變壓器中指的是線電流
基本結(jié)構(gòu)一、鐵心
變壓器的主磁路,為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損,用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。
變壓器的電路,一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。
油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì),又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子(散熱器或冷卻器)。
將線圈的高、低壓引線引到箱外,是引線對(duì)地的絕緣,擔(dān)負(fù)著固定的作用。二、繞組三、油箱四、絕緣套管此外,還有儲(chǔ)油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。①額定容量SN:變壓器輸出的額定視在功率。單相變壓器:SN=U2NI2N=U1N
I1N(VA)三相變壓器:SN=√3U2NI2N=√3U1N
I1N(VA)②原邊額定電壓U1N:原邊繞組應(yīng)施加的正常電壓。原邊額定電流I1N:U1N作用下原邊允許通過(guò)電流的限額。③副邊額定電壓U2N:原邊為U1N
時(shí)副邊的空載電壓副邊額定電流I2N:原邊為U1N
時(shí)副邊繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流限額。④額定頻率fN:是指電源的工作頻率。我國(guó)的工業(yè)頻率50Hz。⑤變壓器的效率N
:N=P2N/P1N變壓器的銘牌電磁關(guān)系一、空載運(yùn)行時(shí)的物理情況3.5.2單相變壓器的空載運(yùn)行
同名端同名端的判斷:與繞組繞向有關(guān)。指原、副繞組的兩個(gè)瞬時(shí)極性相同的端。
同名端的測(cè)定:直流法、交流法。直流法
交流法
變壓器的運(yùn)行特性變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí),一、二次繞組的內(nèi)阻抗壓降隨負(fù)載變化而變化。負(fù)載電流增大時(shí),內(nèi)阻抗壓降增大,二次繞組端電壓變化也增大。變壓器運(yùn)行特性主要有外特性和效率特性。1.變壓器的外特性外特性:指一次側(cè)電源電壓和負(fù)載功率因數(shù)均為常數(shù)時(shí),二次側(cè)電壓隨負(fù)載變化的關(guān)系。電壓變化率:變壓器一次側(cè)電壓為額定值,二次側(cè)空載電壓與負(fù)載電壓之差對(duì)額定電壓的百分比.反映電源電壓的穩(wěn)定性。
2.變壓器的效率特性變壓器傳送電功率時(shí),由于內(nèi)部有損耗(銅損和鐵損等),使輸出功率減小。變壓器的效率為輸出有功功率與輸入有功功率之比。銅損與負(fù)載電流平方成正比,為可變損耗;鐵損主要為渦流、磁滯損耗,基本為常數(shù);變壓器的銅損等于鐵損時(shí)可取得最大效率。1.3
三相變壓器三相變壓器組:超高壓、特大容量三相心式變壓器:電力系統(tǒng)1.3.1
連接組別1.3.2變壓器的并聯(lián)運(yùn)行1.3.3電力變壓器運(yùn)行維護(hù)、
常見(jiàn)故障及處理方法連接組別無(wú)論是變壓器的并聯(lián)運(yùn)行,還是對(duì)三相負(fù)載的供電,連接組別對(duì)其都有重要的影響。1.單相變壓器連接組別
II0(II12):同相,即高、低壓繞組對(duì)應(yīng)電勢(shì)相量方向相同。
II6:反相,即高、低壓繞組對(duì)應(yīng)電勢(shì)相量方向相反。表征變壓器一、二次繞組線電勢(shì)相位差的一種標(biāo)記。2.三相變壓器連接組別三相變壓器一、二次繞組可分別連接成“Y”形或“△”形,常稱(chēng)星形接法或角形接法。連接組別主要與繞組的繞向、同名端的標(biāo)記以及繞組的連接方法有關(guān)。原、副繞組相電勢(shì)之間相位關(guān)系只有兩種:同相與反相。
來(lái)源:三相變壓器一、二次側(cè)均為三相對(duì)稱(chēng)連接,無(wú)論接成“Y”形或“△”形,同一相的一、二次對(duì)應(yīng)端的線電勢(shì)相位差總是“30度”的倍數(shù)。變化一個(gè)周期為“12點(diǎn)”,正好與時(shí)鐘的整點(diǎn)指示完全一致,故稱(chēng)三相變壓器的聯(lián)接組別為“1點(diǎn)聯(lián)接,2點(diǎn)聯(lián)接…12點(diǎn)(或0點(diǎn))。規(guī)定:取定一、二次繞組對(duì)應(yīng)線電勢(shì)比較,并將一次繞組線電勢(shì)作“時(shí)鐘軸心”,從原邊向量沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到副邊向量,轉(zhuǎn)過(guò)角度除以30,就是其聯(lián)接組別的點(diǎn)數(shù)。1.3.2
變壓器的并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行條件各并聯(lián)變壓器的一、二次側(cè)額定電壓必須相同,即變比要相等各并聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同各并聯(lián)變壓器的阻抗電壓要相等指一、二次繞組分別并在進(jìn)、出邊的公用母線上
1.4特殊變壓器變壓器的種類(lèi)很多,除了上述的雙繞組變壓器外,其它類(lèi)型的稱(chēng)特殊變壓器。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點(diǎn)。儀用互感器
電壓互感器
電流互感器自耦變壓器電焊變壓器電焊變壓器特點(diǎn):電焊時(shí)要求有下降的外特性,即起弧電壓要高,(60~85伏);起弧后,要求電壓迅速下降,(約30伏);短路時(shí),短路電流不要過(guò)大。常用交流電焊機(jī)實(shí)際是特殊變壓器。常用電焊變壓器串聯(lián)電抗器式電焊變壓器
磁分路式電焊變壓器
一.自耦變壓器
1.結(jié)構(gòu):只有一個(gè)繞組,原副邊共用一部分線圈,兩者除了有磁的聯(lián)系外,還有直接電的聯(lián)系。
2.工作原理:
3.優(yōu)缺點(diǎn):與同等容量的變壓器比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,損耗小,效率高;但短路電流大,且存在高低壓竄邊的潛在危險(xiǎn),故采取的繼電保護(hù)較復(fù)雜。1.自耦變壓器只要適當(dāng)選擇N2,即可在二次側(cè)獲得所需的電壓(a)自耦變壓器的電路示意圖(b)三相自耦變壓器(c)調(diào)壓器自耦變壓器的一、二次之間有電的直接聯(lián)系,當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地或二次繞組斷線等故障時(shí),高壓將直接串入低壓側(cè)造成人身事故。其次,一次和二次不可接錯(cuò),否則很容易造成電源被短路或燒壞自耦變壓器。另外,當(dāng)三相自耦變壓器繞組接地端誤接到電源相線時(shí),即使二次電壓很低,人觸及二次側(cè)任一端均有觸電的危險(xiǎn)。自耦變壓器普通雙繞組變壓器只有磁的耦合,而無(wú)電的直接聯(lián)系,自耦變壓器的原副邊兩種聯(lián)系同時(shí)存在。特點(diǎn):一個(gè)原副邊共用一個(gè)線圈,帶有可滑動(dòng)抽頭的變壓器工作原理:注意事項(xiàng):自耦變壓器低壓側(cè)的設(shè)備必須有高壓保護(hù)裝置,以及短路保護(hù)措施。電壓互感器:用于測(cè)量高壓線路的電壓。
1.結(jié)構(gòu):原繞組N1匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì),并聯(lián)在被測(cè)量線路中;副繞組N2匝數(shù)少,導(dǎo)線粗,與測(cè)量?jī)x表、繼電器并聯(lián)。3.5.4互感器2.電流互感器主要用在電網(wǎng)線路中的大電流測(cè)量。特點(diǎn):原邊匝數(shù)很少(一匝或幾匝),副邊匝數(shù)較多;副邊接儀用電流表或其它電流線圈,原邊額定電流為10~15000安,副邊額定電流均采用5安。
用于測(cè)量用的變壓器稱(chēng)為儀用互感器,簡(jiǎn)稱(chēng)互感器。按用途可分為電流互感器和電壓互感器。電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少,串聯(lián)在被測(cè)電路上;二次繞組匝數(shù)很多,與儀表相串聯(lián)構(gòu)成閉合回路。I1=ki
I2
(a)電流互感器原理接線圖(b)鉗形電流表電流互感器接于高壓電路,為了保證安全,二次線圈的一端及互感器鐵芯必須接地,而且使用時(shí)副繞組電路不允許開(kāi)路(二)電流互感器:用于測(cè)量大電流線路的電流。
1.結(jié)構(gòu):原繞組N1在匝數(shù)少,與被測(cè)電路串聯(lián);副繞組N2匝數(shù)多,與測(cè)量?jī)x表串聯(lián)。(如圖)
2.原理:(一般I2N=5A)
3.使用:1)副邊嚴(yán)禁開(kāi)路運(yùn)行,當(dāng)必須從使用著的電流互感器副邊拆除儀表時(shí),應(yīng)首先將副邊可靠短接。
2)副邊、鐵芯外殼應(yīng)可靠接地。工作原理:實(shí)測(cè)電流值等于副邊電流表的讀數(shù)乘以電流比。注意事項(xiàng):電流互感器在運(yùn)行、接入、退出時(shí),絕不能使副邊開(kāi)路,否則會(huì)因過(guò)高的副邊感應(yīng)電勢(shì)而擊穿繞組,傷及工作人員;副繞組、鐵心、外殼必須可靠接地,以保證工作人員安全。
3.使用:1)副邊嚴(yán)禁短路運(yùn)行;
2)副邊、鐵芯外殼應(yīng)可靠接地。1.電壓互感器用于供電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)高壓電網(wǎng)中的電壓變化情況,將其變成標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的低壓以供測(cè)量?jī)x表使用。特點(diǎn):原邊匝數(shù)多,副邊匝數(shù)少,變比大;原邊按不同電網(wǎng)電壓等級(jí)設(shè)定,副邊額定電壓均為100伏。工作原理:實(shí)測(cè)電壓值為副邊電壓表讀數(shù)乘以變比。注意事項(xiàng):電壓互感器副邊不能短路,否則會(huì)因過(guò)大的繞組電流而燒毀線圈;副繞組、鐵心、外殼必須可靠接地,以保證工作人員安全。三相變壓器磁路系統(tǒng)一、組式磁路變壓器二、心式磁路變壓器特點(diǎn)是:三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。特點(diǎn)是:三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。電路系統(tǒng)一、變壓器的端頭標(biāo)號(hào)繞組名稱(chēng)單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組U1U2U1、V2、W1U2、V2、W2N低壓繞組u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n中壓繞組U1mU2mU1m、V1m、W1mU2m、V2m、W2mNm3.6.1直流電機(jī)的基本工作原理優(yōu)點(diǎn):調(diào)速性能良好,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力較大。缺點(diǎn):制造復(fù)雜,成本較高,運(yùn)行中電流換向的故障多,對(duì)粉塵、易燃易爆場(chǎng)所無(wú)法應(yīng)用。用途:在需要較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械上(如電車(chē)、電氣機(jī)車(chē)等)和要求性能高的生產(chǎn)機(jī)械(如軋鋼機(jī)等)上廣泛應(yīng)用。3.6.
電動(dòng)機(jī)
(a)ZYT系列(b)J-SZ(ZYT)-PX系列(c)ZK13TH型直流電機(jī)實(shí)物圖直流電機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)直流電機(jī)電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換示意圖
直流電機(jī)基本工作原理及結(jié)構(gòu)每一臺(tái)直流電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,也可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
直流電動(dòng)機(jī)原理示意圖磁極電樞換向器電刷基本工作原理(a)直流電機(jī)分解圖端蓋風(fēng)扇電樞電刷架端蓋基本結(jié)構(gòu)1—風(fēng)扇2—機(jī)座3—電樞4—主磁極5—電刷架6—換向器7—接線板8—出線盒9—端蓋10—換向磁極11—轉(zhuǎn)軸12—電樞鐵芯13—電樞繞組14—電刷(b)直流電機(jī)剖視圖(c)直流電機(jī)截面圖①定子:產(chǎn)生磁場(chǎng)并起機(jī)械支撐作用(由主磁極、換向磁極、機(jī)座、端蓋、軸承、電刷裝置等部件組成)。②轉(zhuǎn)子(電樞):產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),能量轉(zhuǎn)換的樞紐(由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸等部件組成)。③氣隙:定子、轉(zhuǎn)子之間的間隙。組成①定子端蓋機(jī)座主磁極電刷架換向極主磁極機(jī)座主磁極鐵芯勵(lì)磁繞組換向極換向極鐵芯換向極繞組
機(jī)座作用:1)作為磁軛傳導(dǎo)磁通,是磁路的一部分;2)固定主磁極、換向磁極和端蓋等部件;3)借用機(jī)座的底腳把電機(jī)固定在基礎(chǔ)上。機(jī)座必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)磁性能。電刷裝置(a)電刷裝置結(jié)構(gòu)(b)電刷在刷握中的安放
電刷裝置刷桿座彈簧壓板刷桿電刷刷握電刷刷握刷辮壓指壓緊彈簧端蓋端蓋一般用鑄鐵制成,固定于機(jī)座兩端;作用:裝有軸承支撐電樞轉(zhuǎn)動(dòng);保護(hù)電機(jī)避免外界雜物落進(jìn);維護(hù)人身安全,防止接觸電機(jī)內(nèi)部器件。
②轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子及電樞鐵芯沖片換向器電樞繞組元件電樞鐵芯徑向通風(fēng)道齒槽軸向通風(fēng)孔電樞繞組
線圈槽內(nèi)安放示意圖電樞槽內(nèi)絕緣
上層有效邊端接部分下層有效邊線圈末端線圈首端槽楔線圈絕緣導(dǎo)體層間絕緣槽絕緣槽底絕緣換向器換向器結(jié)構(gòu)片間云母鎖緊螺母V形環(huán)套筒云母絕緣換向片換向片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸起電樞旋轉(zhuǎn)的支撐作用,需有一定的機(jī)械強(qiáng)度和剛度,一般用圓鋼加工而成。
氣隙氣隙是電機(jī)主磁極與電樞之間的間隙,小型電機(jī)氣隙約為1mm~3mm,大型電機(jī)氣隙約為10mm~12mm。氣隙雖小,因空氣磁阻較大,在電機(jī)磁路系統(tǒng)中有重要作用,其大小、形狀對(duì)電機(jī)性能有很大的影響。型號(hào)Z2—31勵(lì)磁并勵(lì)額定功率1.1kW勵(lì)磁電壓110V額定電壓110V勵(lì)磁電流0.895A額定電流13.3A定額連續(xù)額定轉(zhuǎn)速1000r/min溫升75℃出廠編號(hào)一××××××出廠日期×年×月中國(guó)×××電機(jī)廠直流電機(jī)的銘牌型號(hào)直流電動(dòng)機(jī)的主要種類(lèi)、性能特點(diǎn)及典型應(yīng)用
電動(dòng)機(jī)種類(lèi)主要性能特點(diǎn)典型生產(chǎn)機(jī)械舉例直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、并勵(lì)機(jī)械特性硬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、平滑性好調(diào)速性能要求高的生產(chǎn)機(jī)械,如大型機(jī)床(車(chē)、銑、刨、磨、鏜)、高精度車(chē)床、可逆軋鋼機(jī)、造紙機(jī)、印刷機(jī)等串勵(lì)機(jī)械特性軟、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、調(diào)速方便要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、機(jī)械特性軟的機(jī)械,如電車(chē)、電氣機(jī)車(chē)、起重機(jī)、吊車(chē)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電梯等復(fù)勵(lì)機(jī)械特性硬度適中、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便1.型號(hào)2.額定功率PN3.額定電壓UN4.額定電流IN5.額定轉(zhuǎn)速nN6.勵(lì)磁7.勵(lì)磁電壓Uf8.勵(lì)磁電流If9.定額10.溫升τN11.額定效率ηN
12.線端標(biāo)記2.額定功率PN額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的輸出功率。對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),是指軸上輸出的機(jī)械功率;對(duì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō),是指電樞輸出的電功率,單位為kW(千瓦)。3.額定電壓UN額定電壓是指電樞繞組能夠安全工作的最大輸入電壓(電動(dòng)機(jī))或輸出電壓(發(fā)電機(jī)),單位為V(伏)。4.額定電流IN額定電流是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí),電樞繞組允許流過(guò)的最大電流,單位為A(安)。5.額定轉(zhuǎn)速nN額定轉(zhuǎn)速是指電機(jī)在額定電壓、額定電流和額定功率下運(yùn)行時(shí),電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,單位為r/min(轉(zhuǎn)/分)。6.勵(lì)磁指電機(jī)的勵(lì)磁方式,如他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)等。7.勵(lì)磁電壓Uf對(duì)并勵(lì)電機(jī)來(lái)說(shuō),勵(lì)磁電壓就等于電機(jī)的額定電壓;對(duì)他勵(lì)電機(jī)來(lái)說(shuō),勵(lì)磁電壓要根據(jù)使用情況決定。8.勵(lì)磁電流If指電機(jī)產(chǎn)生主磁通所需要的最大允許勵(lì)磁電流。9.定額指電機(jī)按銘牌數(shù)值工作時(shí)可以連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間和順序。定額分為連續(xù)定額、短時(shí)定額、斷續(xù)定額3種,例如銘牌上標(biāo)有“連續(xù)”,表示電機(jī)可不受時(shí)間限制連續(xù)運(yùn)行。10.溫升τN表示電機(jī)允許發(fā)熱的限度。一般將環(huán)境溫度定為40℃。例如溫升80℃,則電機(jī)溫度不可超過(guò)80℃+40℃=120℃,否則,電機(jī)就要縮短使用壽命。溫升限度取決于電機(jī)采用的絕緣材料。11.額定效率ηN
電機(jī)在額定狀態(tài)工作時(shí),輸出功率P2與輸入功率P1的百分比值。額定功率與額定電壓和額定電流的關(guān)系如下:
直流電動(dòng)機(jī)PN=UNINηN×10-3Kw
直流發(fā)電機(jī)PN=UNIN×10-3kW
12.線端標(biāo)記繞組名稱(chēng)出線端標(biāo)記繞組名稱(chēng)出線端標(biāo)記始端末端始端末端電樞繞組A1或S1A2或S2并勵(lì)繞組E1或B1E2或B2換向極繞組B1或H1B2或H2他勵(lì)繞組F1或T1F2或T2串勵(lì)繞組D1或C1D2或C2國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)出線端標(biāo)記銘牌上還標(biāo)有勵(lì)磁方式、額定勵(lì)磁電壓、額定勵(lì)磁電流和絕緣等級(jí)等參數(shù)直流電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)勵(lì)磁方式:勵(lì)磁繞組和電樞繞組之間的連接方式1.他勵(lì)方式2.并勵(lì)方式3.串勵(lì)方式4.復(fù)勵(lì)方式1.他勵(lì)方式(a)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(b)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖5.27他勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁方式勵(lì)磁繞組單獨(dú)由其他直流電源供電的方式
勵(lì)磁繞組和電樞繞組無(wú)電路上的聯(lián)系
Ia=I
I
負(fù)載電流I
負(fù)載電流勵(lì)磁電流If由獨(dú)立的直流電源供電,與電樞電流Ia無(wú)關(guān)
2.并勵(lì)方式發(fā)電機(jī):勵(lì)磁電流由發(fā)電機(jī)自身提供,Ia=I+If電動(dòng)機(jī):勵(lì)磁繞組與電樞繞組并接于同一外加電源,勵(lì)磁電流由外加電源提供,Ia=I-If勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)的方式
(a)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(b)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖5.28并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁方式3.串勵(lì)方式(a)串勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(b)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖5.29串勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁方式勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)再接通直流電源的方式
發(fā)電機(jī):勵(lì)磁電流由發(fā)電機(jī)自身提供電動(dòng)機(jī):勵(lì)磁繞組與電樞繞組串接于同一外加電源,勵(lì)磁電流由外加電源提供勵(lì)磁繞組和電樞繞組串聯(lián),Ia=I=If
4.復(fù)勵(lì)方式
(a)復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(b)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖5.30復(fù)勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁方式差復(fù)勵(lì):兩者磁勢(shì)方向相反積復(fù)勵(lì):串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)與并勵(lì)磁勢(shì)方向相同兩個(gè)勵(lì)磁繞組(一個(gè)和電樞并聯(lián),一個(gè)和電樞串聯(lián))的方式直流電動(dòng)機(jī)的主要種類(lèi)、性能特點(diǎn)及典型應(yīng)用
電動(dòng)機(jī)種類(lèi)主要性能特點(diǎn)典型生產(chǎn)機(jī)械舉例直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、并勵(lì)機(jī)械特性硬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、平滑性好調(diào)速性能要求高的生產(chǎn)機(jī)械,如大型機(jī)床(車(chē)、銑、刨、磨、鏜)、高精度車(chē)床、可逆軋鋼機(jī)、造紙機(jī)、印刷機(jī)等串勵(lì)機(jī)械特性軟、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、調(diào)速方便要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、機(jī)械特性軟的機(jī)械,如電車(chē)、電氣機(jī)車(chē)、起重機(jī)、吊車(chē)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電梯等復(fù)勵(lì)機(jī)械特性硬度適中、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便直流電機(jī)主要系列Z4系列:一般用途的小型直流電動(dòng)機(jī);ZT系列:廣調(diào)速直流電動(dòng)機(jī);ZJ系列:精密機(jī)床用直流電動(dòng)機(jī);ZTD系列:電梯用直流電動(dòng)機(jī);ZZJ系列:起重冶金用直流電動(dòng)機(jī);ZD2、ZF2系列:中型直流電動(dòng)機(jī);ZQ系列:直流牽引電動(dòng)機(jī);Z-H系列:船用直流電動(dòng)機(jī);ZA系列:防爆安全用電動(dòng)機(jī);ZLJ系列:力矩直流電動(dòng)機(jī)。Ea—電樞電動(dòng)勢(shì)p
—電機(jī)極對(duì)數(shù)N
—電樞繞組總導(dǎo)體數(shù)a—電樞繞組并聯(lián)支路對(duì)數(shù)Φ—?dú)庀洞磐?,單位韋伯(Wb)n—電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位轉(zhuǎn)/分(r/min)Ce—電樞電動(dòng)勢(shì)常數(shù)電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)直流電機(jī)電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩根據(jù)電磁定律可知,無(wú)論是直流發(fā)電機(jī)還是直流電動(dòng)機(jī),當(dāng)其運(yùn)行時(shí),電樞繞組切割磁場(chǎng)就要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由于電樞繞組中又有電流通過(guò)(帶負(fù)載),其與磁場(chǎng)的作用就會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。T—電磁轉(zhuǎn)矩CT
—轉(zhuǎn)矩常數(shù)Ia
—電樞電流電磁轉(zhuǎn)矩直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)基本方程式機(jī)械特性方程式固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性
他勵(lì)直流電機(jī)具有硬特性
直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)全壓?jiǎn)?dòng)減壓?jiǎn)?dòng)電樞串電阻啟動(dòng)1.電樞起動(dòng)電流應(yīng)限制在允許值之內(nèi).2.具有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.采用單獨(dú)電源供電,啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)平滑、能耗少,但需專(zhuān)用電源。多用于經(jīng)常啟動(dòng)的大、中型直流電動(dòng)機(jī)。減壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)能耗較大,不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的大、中型直流電動(dòng)機(jī)。電樞串電阻啟動(dòng)4.2.3
直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電樞串電阻調(diào)速降壓調(diào)速弱磁調(diào)速負(fù)載不變的情況下,人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
★電樞串電阻調(diào)速只能在低于額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)調(diào)速。設(shè)備簡(jiǎn)單,但特性變軟,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差,電阻上的功率損耗較大。適用于nN以下,不需要經(jīng)常調(diào)速的場(chǎng)合。電源電壓U=UN,氣隙磁通Ф=ФN,電樞外串電阻R越大,穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速越低機(jī)械特性曲線
★降壓調(diào)速調(diào)節(jié)電樞電壓U、n0變化,但機(jī)械特性硬度不變。只適用于他勵(lì)式電機(jī)在nN以下調(diào)節(jié)。機(jī)械特性曲線
氣隙磁通Ф=ФN,電樞外串電阻RΩ=0,改變電樞端電壓
一組平行曲線
★弱磁調(diào)速機(jī)械特性曲線電源電壓U=UN,電樞外串電阻RΩ=0,改變氣隙磁通Ф
只能在高于額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)調(diào)速。調(diào)速范圍大,機(jī)械特性較硬,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較好,調(diào)速平滑,電阻上的功率損耗較小。多用于并勵(lì)式電機(jī)在nN以上調(diào)速。4.2.4
直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)與反轉(zhuǎn)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)指電機(jī)運(yùn)行時(shí),當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反時(shí)的工作狀態(tài)?!锼麆?lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1.能耗制動(dòng)系統(tǒng)將本身貯存的動(dòng)能發(fā)電,轉(zhuǎn)換成電能,消耗在電樞回路的電阻上。2.反接制動(dòng)①電源反接制動(dòng)電機(jī)將系統(tǒng)動(dòng)能發(fā)電,同時(shí)電源也向電機(jī)輸入電能,這些能量大都消耗在電樞回路電阻中。②倒拉反接制動(dòng)電源向電機(jī)供電,電機(jī)也在利用機(jī)械能發(fā)電,能量大都消耗在電樞回路的電阻上。③回饋制動(dòng)電機(jī)此時(shí)輸出電能,電源則在吸收電能,電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)?!锼麆?lì)直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)改變勵(lì)磁電流方向用于大容量電機(jī)對(duì)反轉(zhuǎn)速度要求不高的場(chǎng)合。并勵(lì)式一般不采用。改變電樞電壓極性實(shí)際應(yīng)用大多采用該種方法。3.6.2異步電動(dòng)機(jī)及電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理
2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析
2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)及電氣控制
2.3單相異步電動(dòng)機(jī)2.4特點(diǎn):運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、維護(hù)容易、價(jià)格低廉等,應(yīng)用廣泛。分類(lèi):三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)。單相異步電動(dòng)機(jī)因容量小,在實(shí)驗(yàn)室和家用電器設(shè)備中用得較多;而三相異步電動(dòng)機(jī)則廣泛用于生產(chǎn)中。異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和分類(lèi)三相異步電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)及外形圖YS系列YEJ系列電磁制動(dòng)式
JR系列繞線型
MC/MY單相鋁殼式Y(jié)B2隔爆型
Y2系列YS系列YS系列YS系列三相異步電動(dòng)機(jī)的主要用途與分類(lèi)按定子相數(shù)分類(lèi)
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