【正文】 為 P1=U1I1=220 =328W P2=U2I2=110 2=220W P3=U3I3=36 3=108W 或 P1≈P2+ P3=220+108=328W 20211110 8 0 0 4 0 0220UNNU? ? ? ? 匝3031136 8 0 0 1 3 1220UNNU? ? ? ? 匝（ 2） 1 1 2 2 3 3N I N I N I??2 2 3 3114 0 0 2 1 3 1 3 1 . 4 9 1 A800N I N IIN? ? ? ?? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(20) （ 3）阻抗變換作 變壓器和負(fù)載阻抗 ZL一起是電源的負(fù)載，根據(jù)等效變換原則，在保證端口特性不變的情況下，虛線框中的電路可用等效阻抗來代替，則有 表明對一次側(cè)來說，相當(dāng)于在一次側(cè)接一個(gè) k2ZL的阻抗。（ 1）若將負(fù)載直接接在信號源上，如圖（ a）所示，求負(fù)載獲得的功率；（ 2）在信號源與負(fù)載之間接入變壓器，如圖（ b）所示，為使負(fù)載獲得最大功率，求變壓器的匝數(shù)比和負(fù)載獲得的功率。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(23) 4．變壓器繞組的極性 繞組連接必須按照繞組的同名端正確連接，一般應(yīng)使兩個(gè)繞組在鐵心中產(chǎn)生的磁通相助?！被蛐翘枴?*”做標(biāo)記。 感應(yīng)電壓極性相反的端點(diǎn)稱為異名端。 1．變壓器的外特性 變壓器一次側(cè)接額定電網(wǎng)，負(fù)載功率因數(shù)一定，負(fù)載運(yùn)行時(shí)二次側(cè)端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系即外特性， U2 = f ( I2 )。銅耗為可變損耗，鐵心損耗為不變損耗， 在純電阻負(fù)載時(shí)， ΔU?很小， U2下降得很??；在感性負(fù)載時(shí)， ΔU?較大， U2的下降大；在容性負(fù)載時(shí)，二次側(cè)端電壓 U2可能比空載時(shí)高，即隨 I2 的增大而升高。 ，因此三相變壓器有三相變壓器組和三相心式變壓器兩種形式。 三相變壓器組 三相心式變壓器的鐵心結(jié)構(gòu) 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(27) 特殊變壓器 1． 自耦變壓器 自耦降壓變壓器原理圖 （ a）結(jié)構(gòu) （ b）原理圖 自耦調(diào)壓器 一次、二次繞組共用一個(gè)繞組 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(28) 2． 儀用互感器 使用互感器有兩個(gè)目的：一是使測量回路與被測量回路隔離，從而保證工作人員的安全；二是可以使用普通量程的電壓表和電流表測量高電壓和大電流。 21211NUUUNk??第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(29) （ 2）電流互感器 電流互感器類似于升壓變壓器，一次繞組匝數(shù) N1少，一般只有一匝到幾匝，串聯(lián)在被測線路中； 二次繞組匝數(shù) N2多，接阻抗很小的儀表（如電流表）。 (a)開啟式（ IP11） (b)防護(hù)式（ IP22） (c)封閉式（ IP44） 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(31) 封閉式三相籠型異步電動(dòng)機(jī)組成圖 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(32) （ a）定子沖片 （ b）半閉口槽 定子鐵心沖片及槽形 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(33) 三相異步電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)繞組連接示意圖 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(34) 轉(zhuǎn)子鐵心沖片 (a)銅條轉(zhuǎn)子繞組 (b)銅條轉(zhuǎn)子 (c)鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組 (d)鑄鋁轉(zhuǎn)子 籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(35) 繞線型轉(zhuǎn)子和電刷裝置 繞線型轉(zhuǎn)子與外部變阻器的連接 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(36) 2． 三相交流電的旋轉(zhuǎn)磁場 （ 1） U形磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場 （ 2）定子三相繞組及三相對稱電流 （ a）繞組連接 （ b）繞組星形連接 （ c）三相對稱電流波形 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(37) （ 3）三相兩極旋轉(zhuǎn)磁場 如果將電流 iu通入 U相繞組、 iv通入 V相繞組、 iw通入 W相繞組，不同時(shí)刻產(chǎn)生的合成磁場的軸線在空間轉(zhuǎn)動(dòng)，即在電動(dòng)機(jī)的氣隙中產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場。如果要增加磁極數(shù)，只要在圓周上增加繞組排列循環(huán)即可。 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（即同步轉(zhuǎn)速）： （ r/min） 1160 fnp?磁極數(shù)與同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系（ f1=50Hz） 磁極數(shù) (2p) 2 4 6 8 10 12 n1(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(39) 3． 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)， 0≤n＜ n1，故有 0 ＜ s ≤ 1。 定子繞組通入三相電流，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 轉(zhuǎn)差率： 111nnnsnn????第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(40) 【 例 】 某臺三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 nN=720r/min，試求該機(jī)的磁極對數(shù)和額定轉(zhuǎn)差率；另一臺 4極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率 sN=，試求該機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 額定轉(zhuǎn)差率： 對 4極三相異步電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速 n1=1500r/min，則額定轉(zhuǎn)速： nN=n1（ 1s） =1500 （ ） =1425r/min 1117 5 0 7 2 0 0 .0 4750nnnsnn???? ? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(41) 4． 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值 （ 1）額定功率 PN （ 2）額定轉(zhuǎn)矩 式中， PN的單位為 kW； nN的單位為 r/min 。 N N N N N3 c osP U I ???NNN9550 PT n?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(42) 【 例 】 一臺 Y160M22三相異步電動(dòng)機(jī)，已知 PN=15kW，UN=380V， nN=2930r/min， cos?N=， ?N=%，定子繞組△接法。 解 額定電流： NNN N N1 5 0 0 0 2 9 .4 A3 c o s 3 3 8 0 0 .8 8 0 .8 8 2PIU ??? ? ?? ? ?額定相電流： NN φ2 9 .4 1 7 A33II ? ? ?額定轉(zhuǎn)矩： NNN159 5 5 0 9 5 5 0 4 8 .8 9 N m2930PTn? ? ? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(43) 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 1． 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 電磁轉(zhuǎn)矩 T m 2 2c osTC Φ I ??電磁轉(zhuǎn)矩 T的參數(shù)表達(dá)式 221T 222 2 0s R UTKR s X? ?（ ）2．固有機(jī)械特性 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)一定時(shí)， ，另外，還受轉(zhuǎn)子電阻 R2的影響。 如果降低定子端電壓后啟動(dòng)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。（ 1）求額定轉(zhuǎn)差率、額定轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及最大轉(zhuǎn)矩；（ 2）電源電壓下降為 啟動(dòng)？若不能啟動(dòng)，電源電壓應(yīng)大于多少才能啟動(dòng)？（ 3）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電源電壓下降為 ，能否繼續(xù)運(yùn)行？若不能運(yùn)行，電源電壓應(yīng)大于多少才能繼續(xù)運(yùn)行？ 解 （ 1）由 nN=1440r/min可知，電動(dòng)機(jī)為 4極的，即 p=2，n1=1500r/min，則額定轉(zhuǎn)差率 1NN11 5 0 0 1 4 4 0 0 .0 41500nnsn? ?? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(46) 此時(shí)無法帶 。 此時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電源電壓下降，無法繼續(xù)運(yùn)行，將停機(jī)。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(48) 4． 繞線轉(zhuǎn)子串電阻的人為機(jī)械特性 繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，其他條件不變，僅在轉(zhuǎn)子回路串入對稱三相電阻 Rp，則有 （ 1）同步轉(zhuǎn)速不變； （ 2）最大轉(zhuǎn)矩 Tmax的大小不變，但臨界轉(zhuǎn)差率 sm與轉(zhuǎn)子回路電阻成正比，（或 nm’ 隨的增大而減?。? （ 3）在繞線轉(zhuǎn)子回路串適當(dāng)?shù)碾娮杩稍龃髥?dòng)轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，啟動(dòng)設(shè)備簡單，但存在問題： （ 1）全壓啟動(dòng)電流很大。 （ 2）全壓啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不是很大。 如果三相籠型異步電動(dòng)機(jī)滿足 ）電動(dòng)機(jī)容量（）電源總?cè)萘浚╧