【文章內(nèi)容簡介】 量關系 輸出容量 S2=U2I2=U2（ I+I1） = U2I + U2I1， （電磁功率） （傳導功率） LOGO 三、自耦變壓器的主要優(yōu)、缺點 優(yōu)點： （ 1）因繞組容量小于額定容量，所以省材料、成本低。 （ 2）銅耗、鐵耗相對少，運行效率高。 （ 3）體積小、重量輕，方便運輸、安裝。 缺點： （ 1）短路阻抗相對值大，短路電流較大。 （ 2） 由于一、二次側(cè)有電的聯(lián)系，一、二次側(cè)都需裝設避雷器。 （ 3） 中性點必須可靠接地。 LOGO 電焊變壓器 一、要求 應具有 60~70V的空載電壓，以保證容易起?。? 應具有迅速下降的外特性，以適應電弧的特性要求； 工作時常處于短路狀態(tài)，短路電流不能過大，一般不超過額定電流的兩倍； 為了適應不同焊條和焊件，要求能夠調(diào)節(jié)焊接電流的大小。 二、常用類型 帶電抗器的 由弧焊變壓器和串聯(lián)的可變電抗器組成。當可變電抗器的氣隙增大時，電抗器的電抗減小，焊接電流增大；當氣隙減小時，電抗增大，焊接電流減小。 LOGO 磁分路的 它在一次繞組和二次繞組的兩個鐵心柱之間，安裝了一個磁分路動鐵心。移入動鐵心，漏電抗增大，焊接電流減小；移出動鐵心，漏電抗減小，焊接電流增大。 LOGO 第二章 異步電動機結(jié)構(gòu)與工作原理 異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 異步電動機的運行分析 三相異步電動機的工作特性及機械特性 三相異步電動機的定子繞組 LOGO 異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 異步電動機的主要用途和分類 一、異步電機主要用途 異步電動機的 缺點 :功率因數(shù)較差。異步電動機運行時，必 須從電網(wǎng)里吸收滯后性的無功功率，它的功率因數(shù)總是小于１。 異步電動機的 優(yōu)點 :結(jié)構(gòu) 簡單、容易制造、價格低廉、運行 可靠、堅固耐用、運行效率較高和具有適用的工作特征。 主要用作電動機，去拖動各種生產(chǎn)機械 LOGO 二、異步電動機的種類很多，從不同角度看，有不同的分類法 （ 1）按定子相數(shù)分有 ① 單相異步電動機；② 兩相異步電動機；③ 三相異步電動機。 （ 2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有 ① 繞線式異步電動機；② 鼠籠式異步電動機。后者又包括單鼠籠異步電動機、雙鼠籠異步電動機和深槽式異步電動機。 此外，根據(jù)電機定子繞組上所加電壓的大小，又有高壓異步電動機、低壓異步電動機之分。從其它角度看，還有高起動轉(zhuǎn)矩異步電機、高轉(zhuǎn)差率異步電機、高轉(zhuǎn)速異步電機等等。 LOGO 三相異步電動機 定子繞組 定子鐵心 轉(zhuǎn)子 機座 籠 型 結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子鐵心 轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)子繞組 繞線型 結(jié)構(gòu) 定子 異步電動機的主要結(jié)構(gòu) LOGO 定子鐵心 ：是電動機磁路的一部分，裝在機座里。 為了降低定子鐵心里的鐵損耗，定子鐵心用用 的硅鋼片疊壓而成的，在硅鋼片的兩面還應涂上絕緣漆。 定子繞組 ： 高壓大、中型容量的異步電動機定子繞 組常采用 Y接，只有三根引出線，如圖 (a)所示。對中、 小容量低壓異步電動機，通常把定子三相繞組的六根出 線頭都引出來，根據(jù)需要可接成 Y形或△形，如圖 (b)所 示。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導線繞成，嵌在定子 槽內(nèi)。 一、異步電動機的定子 ： 異步電動機的定子是由機座、定子鐵心和定子繞 組三個部分組成的。 LOGO 機座 ：主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機，還要支撐電機的轉(zhuǎn)子部分。因此，機座應有足夠的機械強度和剛度。對中、小型異步電動機，通常用鑄鐵機座。對大型電機，一般采用鋼板焊接的機座，整個機座和座式軸承都固定在同一個底板上。 LOGO 1）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一個自己短路的繞組。在轉(zhuǎn)子的每個槽里放上一根導體，在鐵心的兩端用端環(huán)連接起來，形成一個短路的繞組。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來的繞組形狀像個松鼠籠子，因此又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。導條的材料有用銅的，也有用鋁的。 二、氣隙： 異步電動機的氣隙比同容量直流電動機的氣隙小得多，在中、小型異步電動機中，氣隙一般為 ~。 三、異步電動機的轉(zhuǎn)子： 異步電動機的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的 。 轉(zhuǎn)子鐵心 ：是電動機磁路的一部分，它用 片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個轉(zhuǎn)子的外 表呈圓柱形。 轉(zhuǎn)子繞組 ：分為籠型和繞線型兩類。 LOGO 2）繞線型轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌放有用絕緣導線組成 的三相繞組，一般都聯(lián)接成 Y形。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別 接到三個滑環(huán)上，用一套電刷裝置引出來，如圖所示。這就 可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路里去，以改善電動機的 啟動性能或調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)軸 LOGO 三相異步電動機的銘牌上標明電機的型號、額定數(shù)據(jù)等。 一、異步電動機的型號 ： Y 100 L 1 2 鐵心長度代號 機座中心高 異步電動機的銘牌數(shù)據(jù) 機座長度代號 極數(shù) 三相異步電動機 LOGO N?cos６、額定功率因數(shù) 指電動機帶額定負載時，定子電路的功率因數(shù)。 二、異步電動機的額定值 ： １、額定功率 PN 指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功 率，單位是 KW。 ２、額定電壓 UN 指額定運行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電 壓，單位為 V。 ３、額定電流 IN 指電動機在定子繞組上加額定電壓、軸上 輸出額定功率時，定子繞組中的線電流，單位為 A。 ４、額定頻率 f 指我國規(guī)定工業(yè)用電的頻率是 50Hz。 ５、額定轉(zhuǎn)速 nN 指電動機定子加額定頻率的額定電壓，且 軸端輸出額定功率時電機的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min 。 LOGO 三相異步電動機的工作原理 ← 機械能輸出 ← 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)軸受電磁轉(zhuǎn)矩作用 ← 轉(zhuǎn)子繞組受 電磁力作用 ← 轉(zhuǎn)子繞組處于磁場中 轉(zhuǎn)子繞組與磁場有相對運動 ← 啟動瞬間轉(zhuǎn)子靜止 ← 產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)磁場 三相對稱定子繞組 定子繞組中有三 相對稱交流電流 ← 定子繞組輸入三 相對稱交流電能 工作原理 轉(zhuǎn)子繞組是封閉繞組 LOGO 當三相電流隨時間不斷變化時 ， 合成磁場也在不斷旋轉(zhuǎn) ，故稱 旋轉(zhuǎn)磁場 。 3．旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向 A相繞組內(nèi)的電流超前 B相繞組內(nèi)的電流 120176。 ，而 B相繞組內(nèi)的電流又超前 C相繞組內(nèi)的電流 120176。 ， 當三相交流電的 U→V→W ，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向為從 U→V→W ，即向順時針方向旋轉(zhuǎn)。 要改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組所接電源的三根導線中的任意兩根對調(diào)即可。（三相異步電動機反轉(zhuǎn)方法） 2．定子旋轉(zhuǎn)磁場 LOGO 在交流電動機中，旋轉(zhuǎn)磁場相對定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱為同步轉(zhuǎn)速，用 n1表示。 pfn 601 ? 所以，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的頻率成正比而與 磁級對數(shù)成反比。 LOGO 差率 S 由工作原理可知：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n（ 電動機的轉(zhuǎn)速 ）恒比旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度 n1（ 同步速度 ） 要小 。 因為如果兩種轉(zhuǎn)速相等時 ， 轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場沒有 相對運動 ， 轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線 ， 因此 ， 不能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 ， 轉(zhuǎn)子將不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn) 。 因此 ， 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的主要因素 ， 也是 異步電動機 的由來 。 定義：轉(zhuǎn)速差 (n1n)與同步轉(zhuǎn)速 n1的比值稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率 ， 用表示 S， 即 %1 0 011 ???nnnS 轉(zhuǎn)差率 S是分析異步電動機運行特性的主要參數(shù)。 LOGO 異步電動機的三種運行狀態(tài) 根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負 ,異步電機有三種運行狀態(tài) 機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 電能和機械能變成 內(nèi)能 電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械 能 能量關系 制動 制動 驅(qū)動 電磁轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)速 外力使電機快速旋轉(zhuǎn) 外力使電機沿磁場反方向旋轉(zhuǎn) 定子繞組接對稱 10 nn ?? 0?n 1nn ?10 ?? s 1?s 0?s狀態(tài) 電動 電磁制動 發(fā)電 實現(xiàn) LOGO 每極每相槽數(shù) q：整數(shù)槽、分數(shù)槽 交流繞組的基本知識 一、交流繞組的分類 按相數(shù)分為：單相、三相、多相 按槽內(nèi)層數(shù)分為：單層（同心式、鏈式、交叉式）、雙層 （疊繞組、波繞組）、單雙層 二、基本概念 τ： pZ2?? y： α（電角度）： 整距 y=τ； 短距 yτ。長距 yτ 。 Zp 0360???LOGO a pmZq2? = 線圈個數(shù) / q 計量電磁關系的角度稱為電角度（電氣角度）。電機圓周在幾何上占有角度為360176。 ，稱為機械角度。而從電磁方面看，一對磁極占有空間電角度為 360176。 。一般而言，對于 p對極電機，電角度 =p 機械角度 。 q: 5. 電角度 =p 360176。 =p 機械角度 ： 60度相帶 :將一個磁極分成 m份， 每份所占電角度 120度相帶 :將一對磁極分成 m份， 每份所占電角度 :將一個磁極下屬于同一相（即一個相帶）的 q個線圈， 按照一定方式串聯(lián)成一組，稱為極相組（又稱為線圈組）。 （ 1）顯極法（反串法） LOGO ?定義：在同一相內(nèi)，各極相組間按”尾接尾，首接首“的方式連接成一整套繞組的方法。 ?特點： 1,極相組的個數(shù)等于磁極總數(shù)。 ? 2,各相鄰極相組之間的電流方向相反。 ? 3,各極相組之間相互形成磁級。 ( 2)隱極法（順串法） 定義： 特點： ： D0＝ 120 度 ／ α （ 槽） LOGO ： ?電機的總槽數(shù)平均分給各相 ?繞組的規(guī)格應一樣 ?在一個磁極內(nèi)應有三相且平均分配 ?繞組的排列應為： U,V,W依次排列 ?相與相之間應保持 120度的電角度 ?相與相的首或尾應遵循： D0＝ 120 度 ／ α （ 槽）的原則 ?盡量取短距 LOGO 一、單層鏈式繞組 由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個外形如長鏈。 每個線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于 q=2的 8極小型三相異步電動機。 三相單層繞組 LOGO 二、單層同心式繞組 幾個幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。 同心式繞組端部連線較長，適用于 q= 8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動機。 LOGO 三、單層交叉式繞組 由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。 交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于 q1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動機 。 LOGO 三相雙層繞組 一、特點 ： ⑴每個槽內(nèi)放置上下兩個線圈邊 ⑵線圈個數(shù)等于槽數(shù) ⑶端部排列整齊，利于散熱機械強度高 二、優(yōu)點： ⑴ 可采用短距，改善電動勢、磁動勢的波形 ⑵線圈尺寸相同，便于繞制 三、分類 ⑴疊繞組 —— 相鄰兩個串聯(lián)繞組中，后一個繞組疊加在前 一個線圈上 ⑵波繞組 —— 兩個相連接的線圈成波浪式前進 LOGO 疊繞組展開圖 LOGO 異步電動機的運行分析 三相異步電動機運行的基本情況 一、主磁路、主磁通和漏磁通： 漏磁通 ：只交鏈定子繞組就形成閉合回路，用 表示 。 只交