【正文】 ?? 理想空載時(shí) , .f,s,nn 00 21 ???二、轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) : 02222 444 ?ws ?轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) : 02212 444 ? ?二者關(guān)系為 : 22sE = sELOGO 三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗 電抗與頻率正比于 ,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗 : 二者關(guān)系 : 轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗 : 四、轉(zhuǎn)子繞組的電流 轉(zhuǎn)子繞組為閉合繞組 ,轉(zhuǎn)子電流為 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗 : 222 2 LπfX ?當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí) ,轉(zhuǎn)差率增大 ,轉(zhuǎn)子電流也增大 . LOGO 五、轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù) 2222 2 2 22 2 2 2RRc o s = =R + X R + ( sX )? 轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān) ,當(dāng)轉(zhuǎn)差率增大時(shí) ,轉(zhuǎn)子功率因數(shù)則減小。即 : mF?mFFF ??? ?? 21mF? 這個(gè)合成的旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì) ，才是產(chǎn)生氣隙每極主磁 通 的磁通勢(shì)。因此它們 在空間保持相對(duì)靜止，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 可認(rèn)為Ｉ ０ ≈ Ｉ ０Ｑ ，即空載電流為勵(lì)磁電流。 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析 一、空載運(yùn)行分析 空載電流：電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的定子電流稱(chēng)為空載電流Ｉ ０ Ｉ ０ 包括有功分量Ｉ ０Ｐ 和無(wú)功分量Ｉ ０Ｑ 。 主磁通 ：同時(shí)交鏈定子、轉(zhuǎn)子、氣隙構(gòu)成閉合回路的 磁通，氣隙里每極主磁通量用 Φm表示； 主磁路：主磁通經(jīng)過(guò)的路徑 LOGO 二、轉(zhuǎn)子繞組的極數(shù) 繞線式：與制造時(shí)的極數(shù)相同，即制造好后不能改變。 只交鏈轉(zhuǎn)子繞組就形成閉合回路，用 表示 。廣泛用于 q1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動(dòng)機(jī) 。 交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。 同心式繞組端部連線較長(zhǎng)，適用于 q= 8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。主要用于 q=2的 8極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。 ( 2)隱極法（順串法） 定義： 特點(diǎn)： ： D0＝ 120 度 ／ α （ 槽） LOGO ： ?電機(jī)的總槽數(shù)平均分給各相 ?繞組的規(guī)格應(yīng)一樣 ?在一個(gè)磁極內(nèi)應(yīng)有三相且平均分配 ?繞組的排列應(yīng)為： U,V,W依次排列 ?相與相之間應(yīng)保持 120度的電角度 ?相與相的首或尾應(yīng)遵循： D0＝ 120 度 ／ α （ 槽）的原則 ?盡量取短距 LOGO 一、單層鏈?zhǔn)嚼@組 由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個(gè)外形如長(zhǎng)鏈。 ? 2,各相鄰極相組之間的電流方向相反。 （ 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。 q: 5. 電角度 =p 360176。 。 ，稱(chēng)為機(jī)械角度。 Zp 0360???LOGO a pmZq2? = 線圈個(gè)數(shù) / q 計(jì)量電磁關(guān)系的角度稱(chēng)為電角度（電氣角度）。 LOGO 異步電動(dòng)機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài) 根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù) ,異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài) 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 電能和機(jī)械能變成 內(nèi)能 電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械 能 能量關(guān)系 制動(dòng) 制動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 電磁轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)速 外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn) 外力使電機(jī)沿磁場(chǎng)反方向旋轉(zhuǎn) 定子繞組接對(duì)稱(chēng) 10 nn ?? 0?n 1nn ?10 ?? s 1?s 0?s狀態(tài) 電動(dòng) 電磁制動(dòng) 發(fā)電 實(shí)現(xiàn) LOGO 每極每相槽數(shù) q：整數(shù)槽、分?jǐn)?shù)槽 交流繞組的基本知識(shí) 一、交流繞組的分類(lèi) 按相數(shù)分為：?jiǎn)蜗唷⑷?、多? 按槽內(nèi)層數(shù)分為：?jiǎn)螌樱ㄍ氖?、鏈?zhǔn)健⒔徊媸剑?、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。 因此 ， 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī) 的由來(lái) 。 LOGO 差率 S 由工作原理可知：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n（ 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ）恒比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度 n1（ 同步速度 ） 要小 。（三相異步電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)方法） 2．定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) LOGO 在交流電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速，用 n1表示。 ， 當(dāng)三相交流電的 U→V→W ，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閺?U→V→W ，即向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。 3．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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。 ５、額定轉(zhuǎn)速 nN 指電動(dòng)機(jī)定子加額定頻率的額定電壓，且 軸端輸出額定功率時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min 。 ３、額定電流 IN 指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上 輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為 A。 二、異步電動(dòng)機(jī)的額定值 ： １、額定功率 PN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功 率，單位是 KW。 轉(zhuǎn)軸 LOGO 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)明電機(jī)的型號(hào)、額定數(shù)據(jù)等。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別 接到三個(gè)滑環(huán)上，用一套電刷裝置引出來(lái)，如圖所示。 轉(zhuǎn)子繞組 ：分為籠型和繞線型兩類(lèi)。 轉(zhuǎn)子鐵心 ：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用 片疊壓而成。 二、氣隙： 異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量直流電動(dòng)機(jī)的氣隙小得多，在中、小型異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙一般為 ~。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來(lái)的繞組形狀像個(gè)松鼠籠子，因此又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。 LOGO 1）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一個(gè)自己短路的繞組。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。如果是端蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。 一、異步電動(dòng)機(jī)的定子 ： 異步電動(dòng)機(jī)的定子是由機(jī)座、定子鐵心和定子繞 組三個(gè)部分組成的。對(duì)中、 小容量低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常把定子三相繞組的六根出 線頭都引出來(lái)，根據(jù)需要可接成 Y形或△形，如圖 (b)所 示。 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(yīng)涂上絕緣漆。從其它角度看，還有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)差率異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)速異步電機(jī)等等。后者又包括單鼠籠異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)。 主要用作電動(dòng)機(jī)，去拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械 LOGO 二、異步電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)很多，從不同角度看，有不同的分類(lèi)法 （ 1）按定子相數(shù)分有 ① 單相異步電動(dòng)機(jī)；② 兩相異步電動(dòng)機(jī)；③ 三相異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必 須從電網(wǎng)里吸收滯后性的無(wú)功功率，它的功率因數(shù)總是小于１。移入動(dòng)鐵心，漏電抗增大，焊接電流減??；移出動(dòng)鐵心，漏電抗減小，焊接電流增大。當(dāng)可變電抗器的氣隙增大時(shí)，電抗器的電抗減小，焊接電流增大；當(dāng)氣隙減小時(shí)，電抗增大，焊接電流減小。 LOGO 電焊變壓器 一、要求 應(yīng)具有 60~70V的空載電壓，以保證容易起弧； 應(yīng)具有迅速下降的外特性，以適應(yīng)電弧的特性要求； 工作時(shí)常處于短路狀態(tài)，短路電流不能過(guò)大，一般不超過(guò)額定電流的兩倍； 為了適應(yīng)不同焊條和焊件，要求能夠調(diào)節(jié)焊接電流的大小。 （ 2） 由于一、二次側(cè)有電的聯(lián)系，一、二次側(cè)都需裝設(shè)避雷器。 （ 3）體積小、重量輕，方便運(yùn)輸、安裝。 二、容量關(guān)系 輸出容量 S2=U2I2=U2（ I+I1） = U2I + U2I1， （電磁功率） （傳導(dǎo)功率） LOGO 三、自耦變壓器的主要優(yōu)、缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）因繞組容量小于額定容量，所以省材料、成本低。 用途：作聯(lián)絡(luò)變壓器用，用來(lái)連接兩個(gè)電壓等級(jí)相近的電力網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)室常采用自耦調(diào)壓器得到可變電壓；自耦變壓器還作為異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)補(bǔ)償器。 （ 3）、二次繞組并聯(lián)負(fù)載阻抗不可過(guò)小。 使用注意事項(xiàng) （ 1）、二次繞組可靠接地。 LOGO 二、電壓互感器 電壓互感器的原繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于待測(cè)電路兩端；副繞組匝數(shù)較少，與電壓表及電度表、功率表、繼電器的電壓線圈并聯(lián)。 (2)、二次繞組連同鐵心必須可靠接地。 使用注意事項(xiàng) (1)、二次側(cè)絕對(duì)不許開(kāi)路。 儀用互感器分電流互感器和電壓互感器兩種 。用于將大電流變換為小電流。又規(guī) 定：阻抗相對(duì)值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高短路阻 抗相對(duì)值大的變壓器的二次電壓，以使并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容量 均能充分利用。一般來(lái)說(shuō)，變壓器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的最大容量之比不超過(guò) 3： 1。 為了充分應(yīng)用變壓器的容量，理想的負(fù)載分配，應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，而且短路阻抗相對(duì)值相等。 二、聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行 聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間至少相差 300，則二次線電壓差為線電壓的 %，由于變壓器的短路阻抗很小 ,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀繞組，所聯(lián)結(jié)組別不同絕不允許并聯(lián)。環(huán)流的存在，既占用了變壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。變比差越大，環(huán)流越大。 提高供電的可靠性； 提高供電的經(jīng)濟(jì)性。 并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是： 為了達(dá)到上述理想運(yùn)行情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器需滿(mǎn)足以下條件： 各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同； 各變壓器的連接組別相同； 各變壓器的短路阻抗（短路電壓）的相對(duì)值相等，且短路阻抗角也相等。 ??0max? 當(dāng)銅損耗等于鐵損耗 (可變損耗等于不變損耗) 時(shí) ,變壓器效率最大 ： 為了提高變壓器的運(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵損耗小些。 %1 0 0)c o s1( 20220 ??????SNNSNPPSPP?????變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。 LOGO 二、效率及效率特性 效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗。基本銅損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 LOGO １ . 損耗、效率及效率特性 鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)，故也稱(chēng)為 不變損耗 。 %或 UN 177。 5%。 １ . 電壓調(diào)整 分接開(kāi)關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)為無(wú)載分接開(kāi)關(guān) 這種調(diào)壓方式稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓；另一種可以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)為有載分接開(kāi)關(guān) 這種調(diào)壓方式稱(chēng)為有載調(diào)壓。 LOGO .,c o ss i n.,)0(。 LOGO １ .6 變壓器的運(yùn)行特性 １ . 電壓變化率 用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式： 定義：是指一次側(cè)加 50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即 電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一 ,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。 UVU. uvU.拓展應(yīng)用： 如果繞組首端與同名端不屬同一端，則在原來(lái) 聯(lián)結(jié)組號(hào)上加 6。因此可以采用時(shí)鐘表示法 —— 作為時(shí)鐘的分針，指向 12點(diǎn)， 作為時(shí)鐘的時(shí)針，其指向的數(shù)字就是三相變壓器的組別號(hào)。 三相變壓器的聯(lián)接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。 * * 1u2u1U2U1u2u* * 1U2U* * 1U2U1u2u一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。 特點(diǎn)是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。 從正常運(yùn)行角度看，希望它小些，這樣可使副邊電壓隨負(fù)載波動(dòng)小些；從限制短路電流角度，希望它大些 ,相應(yīng)的短路電流就小些。 ７）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值。和測(cè)出對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)變化在讓電流通過(guò)調(diào)節(jié)電壓kkkNkPIUII,~0,)23）同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫； 4）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為 。 , ,2 . 1 ~ 0 ) 2 0 0 20 1 P I U U U N FepPXR ?011