注冊電氣工程師專業(yè)基礎(chǔ)--電機部分

1、注冊電氣工程師培訓(xùn)注冊電氣工程師培訓(xùn) 電機部分電機部分 主講：王曉輝主講：王曉輝 北京建筑大學(xué)北京建筑大學(xué) 提提 綱綱 靜止電機靜止電機 變壓器變壓器 電機電機 直流電機直流電機 旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)電機 同步電機同步電機 交流電機交流電機 異步電機異步電機 （感應(yīng)電機）（感應(yīng)電機） 電機是依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能電機是依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換或或傳遞傳遞的電磁裝置的電磁裝置 3 電機部分之一電機部分之一 重點內(nèi)容重點內(nèi)容 考試大綱 變壓器 練習(xí)題 4 電機部分之二電機部分之二 考試大綱 感應(yīng)電動機 練習(xí)題 重點內(nèi)容重點內(nèi)容 5 電機部分之三電機部分之三 考試大綱 同步電機 練習(xí)題 重點內(nèi)容

2、重點內(nèi)容 6 電機部分之四電機部分之四 考試大綱 直流電機 練習(xí)題 重點內(nèi)容重點內(nèi)容 7 考試大綱變壓器 4.6.1 了解三相組式變壓器及三相芯式變壓器結(jié)構(gòu)特點了解三相組式變壓器及三相芯式變壓器結(jié)構(gòu)特點 4.6.2 掌握變壓器額定值的含義及作用掌握變壓器額定值的含義及作用 4.6.3 了解變壓器變比和參數(shù)的測定方法了解變壓器變比和參數(shù)的測定方法 4.6.4 掌握變壓器工作原理掌握變壓器工作原理 4.6.5 了解變壓器電勢平衡方程式及各量含義了解變壓器電勢平衡方程式及各量含義 4.6.6 掌握變壓器電壓調(diào)整率的定義掌握變壓器電壓調(diào)整率的定義 4.6.7 了解變壓器在空載合閘時產(chǎn)生很大沖擊電流的原

3、因了解變壓器在空載合閘時產(chǎn)生很大沖擊電流的原因 4.6.8 了解變壓器的效率計算及變壓器具有最高效率的條件了解變壓器的效率計算及變壓器具有最高效率的條件 4.6.9 了解三相變壓器聯(lián)接組和鐵芯結(jié)構(gòu)對諧波電流、諧波了解三相變壓器聯(lián)接組和鐵芯結(jié)構(gòu)對諧波電流、諧波 磁通的影響磁通的影響 4.6.10 了解用變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器聯(lián)了解用變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器聯(lián) 接組別的方法接組別的方法 4.6.11 了解變壓器的絕緣系統(tǒng)及冷卻方式、允許溫升了解變壓器的絕緣系統(tǒng)及冷卻方式、允許溫升 8 考試大綱感應(yīng)電動機 4.7.1 了解感應(yīng)電動機的種類及主要結(jié)構(gòu)了解感應(yīng)電動機的種類及

4、主要結(jié)構(gòu) 4.7.2 掌握感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率的概念及其掌握感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率的概念及其 等值電路等值電路 4.7.3 了解感應(yīng)電動機三種運行狀態(tài)的判斷方法了解感應(yīng)電動機三種運行狀態(tài)的判斷方法 4.7.4 掌握感應(yīng)電動機的工作特性掌握感應(yīng)電動機的工作特性 4.7.5 掌握感應(yīng)電動機的啟動特性掌握感應(yīng)電動機的啟動特性 4.7.6 了解感應(yīng)電動機常用的啟動方法了解感應(yīng)電動機常用的啟動方法 4.7.7 了解感應(yīng)電動機常用的調(diào)速方法了解感應(yīng)電動機常用的調(diào)速方法 4.7.8 了解轉(zhuǎn)子電阻對感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)動性能的影響了解轉(zhuǎn)子電阻對感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)動性能的影響 4.7.9 了解電機的發(fā)熱

5、過程、絕緣系統(tǒng)、允許溫升及其確定、了解電機的發(fā)熱過程、絕緣系統(tǒng)、允許溫升及其確定、 冷卻方式冷卻方式 4.7.10 了解感應(yīng)電動機拖動的形式及各自的特點了解感應(yīng)電動機拖動的形式及各自的特點 4.7.11 了解感應(yīng)電動機運行及維護工作要點了解感應(yīng)電動機運行及維護工作要點 9 考試大綱同步電機 4.8.1 了解同步電機額定值的含義了解同步電機額定值的含義 4.8.2 了解同步電機電樞反應(yīng)的基本概念了解同步電機電樞反應(yīng)的基本概念 4.8.3 了解電樞反應(yīng)電抗及同步電抗的含義了解電樞反應(yīng)電抗及同步電抗的含義 4.8.4 了解同步發(fā)電機并入電網(wǎng)的條件及方法了解同步發(fā)電機并入電網(wǎng)的條件及方法 4.8.5

6、了解同步發(fā)電機有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)方法了解同步發(fā)電機有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)方法 4.8.6 了解同步電動機的運行特性了解同步電動機的運行特性 4.8.7 了解同步發(fā)電機的絕緣系統(tǒng)、溫升要求、冷卻方式了解同步發(fā)電機的絕緣系統(tǒng)、溫升要求、冷卻方式 4.8.8 了解同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)了解同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng) 4.8.9 了解同步發(fā)電機的運行和維護工作要點了解同步發(fā)電機的運行和維護工作要點 10 考試大綱直流電機 4.12.1 了解直流電機的分類了解直流電機的分類 4.12.2 了解直流電機的勵磁方式了解直流電機的勵磁方式 4.12.3 掌握直流電動機及直流發(fā)電機的工作原理掌握直流電動機及直流

7、發(fā)電機的工作原理 4.12.4 了解并勵直流發(fā)電機建立穩(wěn)定電壓的條件了解并勵直流發(fā)電機建立穩(wěn)定電壓的條件 4.12.5 了解直流電動機的機械特性（他勵、并勵、串勵）了解直流電動機的機械特性（他勵、并勵、串勵） 4.12.6 了解直流電動機穩(wěn)定運行條件了解直流電動機穩(wěn)定運行條件 4.12.7 掌握直流電動機的起動、調(diào)速及制動方法掌握直流電動機的起動、調(diào)速及制動方法 4.6 變壓器變壓器 注冊電氣工程師考試注冊電氣工程師考試 電機部分之一電機部分之一 單相變壓器 1 u 2 u L R 1 i 2 i 鐵芯 原邊原邊 繞組繞組 副邊 繞組 一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本結(jié)構(gòu) 鐵心：變壓器的磁

8、路。鐵心：變壓器的磁路。 高、低壓繞組：高、低壓繞組： 原邊（一次繞組）：原邊（一次繞組）： 接電源的繞組接電源的繞組 副邊（二次繞組）：副邊（二次繞組）： 接負載的繞組接負載的繞組 1 u 1 i 2 u 2 i L R 變壓器符號變壓器符號： 4.6.1 三相組式和心式變壓器三相組式和心式變壓器 了了 解解 13 三相組式變壓器三相組式變壓器 體積小體積小 重量輕重量輕 用于超高壓、特大容量場合用于超高壓、特大容量場合 三相芯式變壓器三相芯式變壓器 材料省材料省 效率高效率高 經(jīng)濟經(jīng)濟 分析要點分析要點： 鐵芯結(jié)構(gòu)鐵芯結(jié)構(gòu) 磁路特點磁路特點 勵磁電流和磁通情況勵磁電流和磁通情況 4.6.1

9、 三相組式和心式變壓器三相組式和心式變壓器 了了 解解 4.6.1.1 組式各相磁路彼此獨立各相磁路彼此獨立 各相主磁通以各自各相主磁通以各自 鐵芯作為磁路。鐵芯作為磁路。 鐵芯獨立，磁路鐵芯獨立，磁路 不關(guān)聯(lián)不關(guān)聯(lián) 各相磁路的磁阻相各相磁路的磁阻相 同，同，當(dāng)三相繞組接當(dāng)三相繞組接 對稱的三相電壓時，對稱的三相電壓時， 各相的激磁電流和各相的激磁電流和 磁通對稱磁通對稱。 由三臺完全相同（容量、變比）的由三臺完全相同（容量、變比）的 單相變壓器按三相連接方式連接而單相變壓器按三相連接方式連接而 成三相組成變壓器成三相組成變壓器 4.6.1 三相組式和心式變壓器三相組式和心式變壓器 了了 解解

10、 4.6.1.2 芯式各相磁路彼此相關(guān)各相磁路彼此相關(guān) 通過中間三個芯柱的磁通等于三相磁通的總和。通過中間三個芯柱的磁通等于三相磁通的總和。 當(dāng)外施電壓為對稱三相電壓當(dāng)外施電壓為對稱三相電壓，三相磁通也對稱，三相磁通也對稱， 其總和其總和 ，即在任意瞬間，即在任意瞬間， 中間芯柱磁通為零中間芯柱磁通為零。 在結(jié)構(gòu)上省去中間的芯柱在結(jié)構(gòu)上省去中間的芯柱 4.6.1 三相組式和心式變壓器三相組式和心式變壓器 了了 解解 0CBA 三相三鐵芯柱變壓器三相三鐵芯柱變壓器 三相鐵心互不獨立三相鐵心互不獨立 三相磁路互相關(guān)聯(lián)三相磁路互相關(guān)聯(lián) 中間相的磁路較短中間相的磁路較短，令，令 外施電壓為對稱三相電外

11、施電壓為對稱三相電 壓，三相激磁電流也不壓，三相激磁電流也不 完全對稱，完全對稱，中間相激磁中間相激磁 電流較其余兩相為小電流較其余兩相為小。 與負載電流相比激磁電與負載電流相比激磁電 流很小，如負載對稱，流很小，如負載對稱， 三相電流基本對稱。三相電流基本對稱。 中間相磁路短，磁阻小，激磁中間相磁路短，磁阻小，激磁 電流較小電流較小 （F=R） 4.6.1 三相組式和心式變壓器三相組式和心式變壓器 了了 解解 1. 額定電壓額定電壓 U1N / U2N 指指空載電壓的額定值。的額定值。 即當(dāng)即當(dāng) U1 = U1N 時時, U20 = U2N 三相變壓器是指三相變壓器是指線電壓線電壓。 2.

12、額定電流額定電流 I1N / I2N 指指滿載滿載電流值，即長期工作所允許的最電流值，即長期工作所允許的最 大電流。大電流。 三相變壓器是指三相變壓器是指線電流線電流。 4.6.2 變壓器的額定值變壓器的額定值 掌掌 握握 3. 額定功率額定功率(額定容量額定容量) SN 輸出的額定有功功率：輸出的額定有功功率： PN = U2 I2N cos 2 4. 額定頻率額定頻率 fN 一般：一般： fN = 50Hz（工頻）（工頻） 指視在功率的額定值。指視在功率的額定值。 單相變壓器：單相變壓器： SN = U2N I2N = U1N I1N 三相變壓器：三相變壓器： SN =3 U2N I2N

13、=3 U1N I1N 4.6.2 變壓器的額定值變壓器的額定值 掌掌 握握 接上交流電源 1 u 原邊電流 i1等于 勵磁電流 i10 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 i10 產(chǎn)生磁通產(chǎn)生磁通 （交變）（交變） e,方向符合 右螺旋法則 1 u 1 i 2 e 1 e 1 N 2 N 空載運行 ：原邊接入電源，副邊開路。 dt d Ne 11 dt d Ne 22 注意 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。 K為為變比變比 10 i 1 u 20 u 2 i 1 e 2 e 根據(jù)交流鐵心線圈的 電磁關(guān)系分析可得： K N N E E 2

14、 1 2 1 m NfE 11 44. 4 = U1 m NfE 22 44. 4 = U2 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 有載運行 ：副邊接入負載。 E1 U1 E2 U2 忽略線圈電阻和漏磁通的影響 所以，電壓比為 K N N U U 2 1 2 1 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 4.6.3.2 變壓器的參數(shù)測定（測出等效電路）變壓器的參數(shù)測定（測出等效電路） 一、空載試驗一、空載試驗 測量測量: k、PFe、Zm 低壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)高壓側(cè) AW VV + U1 實驗數(shù)據(jù)：實驗數(shù)據(jù)： U1N、I0、P0

15、、U20。 。 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 3. 勵磁電阻：勵磁電阻： RmR1 + Rm= P0 I02 4. 勵磁電抗勵磁電抗: Xm =|Zm |2Rm2 5. 電壓比電壓比: U1N U20 k = 1. 鐵損耗鐵損耗: P0 = PFe + Pcu = RmI02 + R1I02 PFeP0 2. 勵磁阻抗模：勵磁阻抗模： |Z0 | Z1+Zm | = U1N I0 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 二、短路試驗二、短路試驗 高壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè) 實驗方法：實驗方法： 逐漸增加逐漸增加 U1

16、，使電，使電 流達到額定值：流達到額定值：I1 = I1N U1 =(5%10%)U1N V WA + U1 實驗數(shù)據(jù)：實驗數(shù)據(jù)： US = U1、IS = I1N 、PS 。 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 2. 短路阻抗：短路阻抗： |ZS | = US IS 1. 銅損耗銅損耗: PCu PFe + PCu = Ps 3. 短路電阻：短路電阻： Rs= Ps Is2 4. 短路電抗短路電抗: Xs =|Zs |2Rs2 4.6.3 變壓器的變比和參數(shù)的測定變壓器的變比和參數(shù)的測定 了了 解解 工作過程 u2 i1 N1u1 i2 N2 參考方向的

17、確定 原邊是電源的負載； 副邊是負載的電源； 1 u 2 u L R 1 i 2 i N1N2 e1 e2 原、副邊的e與符合 右螺旋法則； 4.6.4 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 掌掌 握握 e2 e1 e1 i0 1 空載運行空載運行 注意：注意： 各量的參考方向。各量的參考方向。 + u1 + u2 施加施加 u1 i0 N1 i0 1 e1 e2 e1 u20 R1i0 4.6.4 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 掌掌 握握 1. 一次側(cè)電路一次側(cè)電路 u1 = R1i0e1e1 U1 = R1I0 E1E1 E1=jX1I0 E1 = j4.44 f N1m U1 = E1

18、+ (R1 + jX1) I0 = E1 + Z1I0 忽略忽略Z1 ，則：，則： U1 E1 = j4.44 f N1m 4.6.4 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 掌掌 握握 2. 二次側(cè)電路二次側(cè)電路 u20 = e2 U20 = E2 =j4.44 f N2m 3. 一次側(cè)與二次側(cè)的電壓關(guān)系一次側(cè)與二次側(cè)的電壓關(guān)系: = k 電壓比：電壓比： 一般取高壓繞組的電壓與低壓繞組的一般取高壓繞組的電壓與低壓繞組的 電壓之比，電壓之比， 電壓比電壓比 U1 U20 E1 E2 = N1 N2 即：即： k1。 4.6.4 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 掌掌 握握 一、負載運行一、負載運行

19、 e2 e2 e1 e1 + u1 i1 ZL i2 1 2 + u2 施加：施加：u1 i1 N1 i1 1 e1 e1 e2 u2i2N2 i22e2 4.6.5 變壓器的電勢平衡方程式變壓器的電勢平衡方程式 了了 解解 磁通守恒，磁通守恒，磁鏈?zhǔn)睾愦沛準(zhǔn)睾? 從電磁關(guān)系分析從電磁關(guān)系分析: N2i2 N1i1 N1I1 + N2I2 = N1I0 N1i0 U1N 4.44 f N1 m N1I1 + N2I2 = 0 在滿載或接近滿載時，在滿載或接近滿載時， I0 可忽略不計?？珊雎圆挥嫛?4.6.5 變壓器的電勢平衡方程式變壓器的電勢平衡方程式 了了 解解 電動勢平衡方程：電動勢平衡

20、方程： 一次側(cè)：一次側(cè)： 二次側(cè)：二次側(cè)： U2 = E2 + E2R2I2 E1 U1 = E1 + (R1 + jX1) I1 = E1 + Z1I1 = E2(R2 + jX2) I2 = E2Z2I2 E2 U2 = ZLI2 4.6.5 變壓器的電勢平衡方程式變壓器的電勢平衡方程式 了了 解解 二、等效電路二、等效電路 + U1 ZL I1 R1 X1 E1 + E2 + X2 R2 I2 U2 + 4.6.5 變壓器的電勢平衡方程式變壓器的電勢平衡方程式 了了 解解 (1) 等效條件：等效條件： N2I2 不變、不變、P2 不變。不變。 (2) 用一個匝數(shù)為用一個匝數(shù)為 N1 的假

21、想繞組代替的假想繞組代替 N2，使：，使： E2 = E1 1 u 2 u L R 1 i 2 i N1N2 e1 e2 (3) 折算后的二次繞組電流：折算后的二次繞組電流： N1I2 = N2I2 I2= N2 N1 I2= I2 k (4) 折算后的二次繞組電動勢和電壓：折算后的二次繞組電動勢和電壓： 匝數(shù)相同匝數(shù)相同:E2= E1=k E2 輸出功率不變輸出功率不變:U2I2 = U2 I2 U2= I2 I2 U2 = k U2 (5) 折算后二次繞組的阻抗：折算后二次繞組的阻抗： 有功功率不變有功功率不變:R2I22 = R2 I22 R2= R2 I22 I22 = k2 R2 無

22、功功率不變無功功率不變: X2I22 = X2 I22 X2= X2 I22 I22 = k2 X2 同理同理: Z2 = k2 Z2 ZL = k2 ZL 折算實質(zhì)上是在二次繞組功率和磁通勢保持不折算實質(zhì)上是在二次繞組功率和磁通勢保持不 變的條件下，對繞組的電壓、電流所進行的一種變的條件下，對繞組的電壓、電流所進行的一種 線性變換。線性變換。 T 型等效電路：型等效電路： + U1 ZL I1 R1 X1 E1 + E2 + X2 R2 I2 U2 + Rm Xm E2 X2 R2 U2 I2 ZL + U1 I1 R1 X1 E1 = E2 + U2 + Rm Xm X2 R2 I2 ZL

23、 I0 所謂變壓器的電壓調(diào)整率是指空載時的副邊電壓所謂變壓器的電壓調(diào)整率是指空載時的副邊電壓U20與與 負載時的副邊電壓差負載時的副邊電壓差 與額定副電壓與額定副電壓U2N之比值，之比值， 2 U 用百分?jǐn)?shù)來表示，即用百分?jǐn)?shù)來表示，即 % U UU U N 100 2 220 4.6.6 變壓器的電壓調(diào)整率變壓器的電壓調(diào)整率 掌掌 握握 一般在5%以內(nèi) 空載電壓 滿載電壓 38 現(xiàn)象現(xiàn)象： 合閘瞬間有超過額定電流的沖擊電流（大大合閘瞬間有超過額定電流的沖擊電流（大大 超過正常的空載電流）超過正常的空載電流） 原因原因： 鐵芯的飽和現(xiàn)象和剩磁的存在。鐵芯的飽和現(xiàn)象和剩磁的存在。 影響影響：使保護

24、誤動作，影響合閘：使保護誤動作，影響合閘 4.6.7 變壓器空載合閘產(chǎn)生沖擊電流變壓器空載合閘產(chǎn)生沖擊電流 了了 解解 1. 1.變壓器的損耗和效率變壓器的損耗和效率 變壓器的損耗：變壓器的損耗：主要包括鐵損耗和銅損耗，即主要包括鐵損耗和銅損耗，即 鐵損耗（固定損耗）鐵損耗（固定損耗）：變壓器鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。：變壓器鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。 銅損耗（可變損耗）銅損耗（可變損耗）：電流通過變壓器繞組時會產(chǎn)生損耗。：電流通過變壓器繞組時會產(chǎn)生損耗。 效率效率：變壓器的輸出功率：變壓器的輸出功率P P2 2與輸入功率與輸入功率P P1 1之比，即之比，即 中、小型的電力變壓器的效率在

25、中、小型的電力變壓器的效率在95%95%以上，大型電力變壓以上，大型電力變壓 器的效率可高達器的效率可高達99%99%以上。以上。 FeCu PPP %100%100%100 2 2 2 2 1 2 FeCu PPP P PP P P P 4.6.8 變壓器的效率變壓器的效率 了了 解解 為防止渦流損失，鐵芯一般由一為防止渦流損失，鐵芯一般由一 片片導(dǎo)磁材料疊合而成。片片導(dǎo)磁材料疊合而成。 變壓器的損耗包括兩部分：變壓器的損耗包括兩部分： 銅損銅損 (PCU) ：繞組導(dǎo)線電阻所致。繞組導(dǎo)線電阻所致。 磁滯損失：磁滯現(xiàn)象引起鐵芯發(fā)熱，磁滯損失：磁滯現(xiàn)象引起鐵芯發(fā)熱， 造成的損失。造成的損失。 渦

26、流損失：交變磁通在鐵芯中產(chǎn)生渦流損失：交變磁通在鐵芯中產(chǎn)生 的感應(yīng)電流（渦流），造成的損失。的感應(yīng)電流（渦流），造成的損失。 鐵損鐵損( )：PFE 4.6.8 變壓器的效率變壓器的效率 了了 解解 聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 + 聯(lián)結(jié)組號。聯(lián)結(jié)組號。 聯(lián)結(jié)組號：聯(lián)結(jié)組號：表示高低壓繞組相應(yīng)線電動勢之間相差。表示高低壓繞組相應(yīng)線電動勢之間相差。 1. 聯(lián)結(jié)組的表示方式聯(lián)結(jié)組的表示方式 (1) 單相電動勢的相位關(guān)系單相電動勢的相位關(guān)系 EU Eu * * U1 U2 u1 u2 EU Eu * * 相位關(guān)系相位關(guān)系: EU Eu EU Eu U1 U2 u1 u2 4.6.9 變壓器的聯(lián)接

27、組的判別變壓器的聯(lián)接組的判別 了了 解解 (2) 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 時鐘表示法：時鐘表示法：高壓繞組的線電動勢（任取一個）高壓繞組的線電動勢（任取一個） 作分針，指向作分針，指向12點；低壓繞組對應(yīng)的線電動勢作時點；低壓繞組對應(yīng)的線電動勢作時 針，它們所確定的鐘點數(shù)即為聯(lián)結(jié)組號。針，它們所確定的鐘點數(shù)即為聯(lián)結(jié)組號。 2. 聯(lián)結(jié)組判斷方法聯(lián)結(jié)組判斷方法 (1) 由聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)方式；由聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)方式； (2) 在聯(lián)結(jié)圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動勢和相在聯(lián)結(jié)圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動勢和相 電動勢；電動勢； (3) 畫出高壓繞組的電動勢相量圖。畫出高壓繞組的電動勢相量圖。

28、 星形聯(lián)結(jié)時相電動勢畫成星形聯(lián)結(jié)時相電動勢畫成 Y 形，三角形聯(lián)結(jié)形，三角形聯(lián)結(jié) 時相電動勢畫成時相電動勢畫成 形。形。 4.6.9 變壓器的聯(lián)接組的判別變壓器的聯(lián)接組的判別 了了 解解 (4) 畫出低壓繞組的電動勢相量圖。畫出低壓繞組的電動勢相量圖。 先畫相電動勢相量，再畫線電動勢相量。先畫相電動勢相量，再畫線電動勢相量。 (5) 判斷聯(lián)結(jié)組號，寫出聯(lián)結(jié)組。判斷聯(lián)結(jié)組號，寫出聯(lián)結(jié)組。 找出某個對應(yīng)的高、低壓繞組的線電動勢找出某個對應(yīng)的高、低壓繞組的線電動勢 的相位差，確定鐘點數(shù)。的相位差，確定鐘點數(shù)。 典型的聯(lián)結(jié)組：典型的聯(lián)結(jié)組：Y,yn0、Y,d11、YN,d11。 三角形聯(lián)結(jié)的兩種方式：

29、三角形聯(lián)結(jié)的兩種方式： U V W 順順 接接 逆逆 接接 U V W 4.6.9 變壓器的聯(lián)接組的判別變壓器的聯(lián)接組的判別 了了 解解 U1 V1 W1 N 例：例：判斷按下圖方式聯(lián)結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。判斷按下圖方式聯(lián)結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。 * EUEVEW * u1 v1 w1 EuEvEw EW EU EV N U V WEUV Eu Ev u v w Ew Euv Euv 聯(lián)結(jié)組號聯(lián)結(jié)組號: Y,d1 4.6.9 變壓器的聯(lián)接組的判別變壓器的聯(lián)接組的判別 了了 解解 45 絕緣：絕緣： 主絕緣：主絕緣：繞組對地和繞組相間的絕緣，如一二次繞組對地和繞組相間的絕緣，如一二次 繞組間的

30、絕緣、繞組與介質(zhì)間的絕緣、繞組與鐵繞組間的絕緣、繞組與介質(zhì)間的絕緣、繞組與鐵 心的絕緣，引線端子絕緣等。心的絕緣，引線端子絕緣等。 縱絕緣：縱絕緣：繞組匝間絕緣和段間絕緣。繞組匝間絕緣和段間絕緣。 冷卻：冷卻： 干式變壓器干式變壓器：干式澆注、干式空氣自冷干式澆注、干式空氣自冷 油浸式變壓器油浸式變壓器：自冷、風(fēng)冷、強迫油循：自冷、風(fēng)冷、強迫油循 環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷等環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷等 4.6.10 變壓器的絕緣、冷卻方式、允許溫升變壓器的絕緣、冷卻方式、允許溫升 了了 解解 46 溫升：溫升： 假定：假定：鐵芯和各個繞組都是獨立的發(fā)熱單位鐵芯和各個繞組都是獨立的發(fā)熱單位。即認為鐵芯

31、。即認為鐵芯 的發(fā)熱僅來源于的發(fā)熱僅來源于鐵芯損耗鐵芯損耗，各繞組的發(fā)熱來源于各自的，各繞組的發(fā)熱來源于各自的銅銅 耗耗，它們相互間并沒有熱量交換。，它們相互間并沒有熱量交換。 根據(jù)我國的氣候情況，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以根據(jù)我國的氣候情況，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以+40作為周圍環(huán)作為周圍環(huán) 境空氣的最高溫度，并據(jù)此規(guī)定變壓器各部分的容許溫升境空氣的最高溫度，并據(jù)此規(guī)定變壓器各部分的容許溫升 4.6.11 變壓器的絕緣、冷卻方式、允許溫升變壓器的絕緣、冷卻方式、允許溫升 了了 解解 4.7 感應(yīng)電動機感應(yīng)電動機 注冊電氣工程師考試注冊電氣工程師考試 電機部分之二電機部分之二 4.7.1.1 三相異步電機的基本結(jié)構(gòu)

32、三相異步電機的基本結(jié)構(gòu) （1） 定子定子 1) 定子鐵心定子鐵心 2) 定子繞組定子繞組 3) 機座和端蓋機座和端蓋 （2） 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 1) 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 2) 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 3) 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 4) 風(fēng)扇風(fēng)扇 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 異步電動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖異步電動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成。 定子鐵心 轉(zhuǎn)子鐵心 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 定子繞組 對稱三

33、相繞組。 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 繞線式：對稱三相繞組。 鼠籠式：對稱多相繞組。 轉(zhuǎn)子繞組 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 Y B Z X A C 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子 定子繞組定子繞組 （三相）（三相） 機機 座座 轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或 電流。電流。 三相定子繞組：三相定子繞組： 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 1. 轉(zhuǎn)動原

34、理：轉(zhuǎn)動原理： n 0 n e i N S f 磁鐵磁鐵 閉合閉合 線圈線圈 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系 電動機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速:n 電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步異步電動機電動機 0 nn 無轉(zhuǎn)距無轉(zhuǎn)距 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動 無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線） 無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流 提示提示：如果如果 0 nn 57 異步電動機定子上

35、有三相對稱的交流繞異步電動機定子上有三相對稱的交流繞 組組 ，三相對稱交流繞組通入三相對稱交，三相對稱交流繞組通入三相對稱交 流電流時，將在電機氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流電流時，將在電機氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場磁場 2 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 B i A X B Y C Z A i C i 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 A Y C B Z 異步機中異步機中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極 A i B i C i m I t 0 n ()電流出 ()電流入 X 120sin 120sin sin tIi tIi tIi mC

36、mB mA 180t X B Z 0 n A Y C 60t A X Y CB Z S N 0 n 60 A 120t X Y CB Z 0 n A i B i C i t m I 三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。 旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小轉(zhuǎn)速大小 一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360。則。則 同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為： A i B i C i m I t 分）轉(zhuǎn) /( 60 0 fn A X Y C B Z N S A X Y CB Z S N 0 n 60 A X Y C B Z S N 極對數(shù)（極對數(shù)（P

37、）的概念）的概念 B i A X B Y C Z A i C i 1p 此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。 即：即： A X Y C B ZN S 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 極對數(shù)（極對數(shù)（P）的改變）的改變 C Y A B C X Y Z A X B Z A i B i C i 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形 成的磁場則是兩對磁極。成的磁場則是兩對磁極。 X A A X B Y B Y C Z C Z 4.7.1

38、感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 極對數(shù)極對數(shù) 2p C Y A B C X Y Z A X B Z A i C i B i A i B i C i m I t 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 X N S A S N Z B X A Y C Z B C Y 0t 分）轉(zhuǎn)/( 60 0 p f n 60t A 0 n A Z X X C Z C S N S N 30 極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系 A i B i C i m I t M 3 3 M 3 3 2. 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向 *轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。

39、 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 怎樣改變轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)向? n n 總總 結(jié)結(jié) 對稱三相繞組 通入對稱三相電流 旋轉(zhuǎn)磁場 (磁場能量) 磁場線切割 轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組中 產(chǎn)生 e 和 i 轉(zhuǎn)子繞組在磁場中 受到電磁力的作用 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來 機械負載 旋轉(zhuǎn)起來 三相交流電能 感應(yīng) 電磁 轉(zhuǎn)矩 輸出機械能量 發(fā)電過程電動過程 4.7.1 感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動機的原理、種類及主要結(jié)構(gòu) 了了 解解 一、轉(zhuǎn)差率一、轉(zhuǎn)差率 的概念：的概念： )(s %100 0 0 n nn s 異步電機運行中異步電機運行中:%91s 轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)速之差。即：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)速之差

40、。即： 電動機起動瞬間電動機起動瞬間:1 , 0sn （轉(zhuǎn)差率最大）（轉(zhuǎn)差率最大） 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 二、等效電路二、等效電路 E1 I1 R1 jX1jX2s R2 E2s I2s f1f2 + U1 m1、 kw1N1 m2、 kw2N2 1. 頻率折算頻率折算 I2s= sE2 R2 + jsX2 = E2 + jX2 R2 s = I2 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 等效靜止的轉(zhuǎn)子等效靜

41、止的轉(zhuǎn)子 F F2的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速 F F2的大小的大小 F F2的空間位置的空間位置 頻率歸算的物理含義：頻率歸算的物理含義： 用一個靜止的、電阻為用一個靜止的、電阻為 R2 /s 的等效轉(zhuǎn)子去的等效轉(zhuǎn)子去 代代 替電阻為替電阻為 R2 的實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，等效轉(zhuǎn)子與實的實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，等效轉(zhuǎn)子與實 際轉(zhuǎn)子具有同樣的轉(zhuǎn)子磁通勢際轉(zhuǎn)子具有同樣的轉(zhuǎn)子磁通勢 F F2 。 0.9 m2kw2N2 I2s 2p 0.9 m2kw2N2 I2 2p n0 n0 取決于電流的相位。取決于電流的相位。 i2s 與與 i2 的相位相同。的相位相同。 頻率歸算后，定子的所有物理量不變，頻率歸算后，定子的所有物理量不

42、變， 定子傳送到轉(zhuǎn)子的功率也不變。定子傳送到轉(zhuǎn)子的功率也不變。 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 R2 s = R2 + 1s s R2 轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械功率相對應(yīng)的等效電阻轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械功率相對應(yīng)的等效電阻 1s s m2 R2 I2 2 總機械功率： + U1 E1 I1 R1 jX1 f1 E2 1s s R2 I2 jX2 R2 f1 m1、 kw1N1 m2、 kw2N2 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 2. 繞組折算繞組折算 用

43、一個相數(shù)和有效匝數(shù)與定子繞組相同的轉(zhuǎn)用一個相數(shù)和有效匝數(shù)與定子繞組相同的轉(zhuǎn) 子繞組去等效代替實際的轉(zhuǎn)子繞組。子繞組去等效代替實際的轉(zhuǎn)子繞組。 等效代替：保證電磁效應(yīng)和所有物理量保持等效代替：保證電磁效應(yīng)和所有物理量保持 不變。不變。 (1) 電動勢的折算：電動勢的折算： 折算前：折算前：E2 = 4.44 f1 kw2N2m 折算后：折算后：E2 = E1 = 4.44 f1 kw1N1m 定、轉(zhuǎn)子的電動勢之比：定、轉(zhuǎn)子的電動勢之比： = kw1N1 kw2N2 E2 E2 ke = E1 E2 = 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電

44、路 掌掌 握握 (2) 電流的折算：電流的折算： 折算前：折算前： 折算后：折算后： F2 = 0.9 m2kw2N2 I2 2p F2 = 0.9 m1kw1N1 I2 2p = F2 E2 = E1 = ke E2 電流比：電流比： = m1kw1N1 m2kw2N2 I2 I2 ki = 0.9 m2kw2N2 I2 2p = 0.9 m1kw1N1 I2 2p I2 ki I2 = 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 (3) 阻抗的折算：阻抗的折算： 折算前：折算前：Z2=+ jX2 R2 s = E2 I2 折

45、算后：折算后：Z2 =+ jX2 R2 s = E2 I2 阻抗比：阻抗比： |Z2| |Z2 | kZ = E2 I2 E2 I2 = ke ki Z2 = kZ Z2 R2 = kZ R2 X2 = kZ X2 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 3. 等效電路及其簡化等效電路及其簡化 E1 = E2 I1 R1 jX1 1s s R2 I2 jX2 R2I0 Rm Xm + U1 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 起動時: 額定運行時: n

46、 = 0，s = 1 sN = 0.01 0.09 知識點：p=1,2,3,n典型值 理想空載時: n = n0，s = 0 正常運行時: 0nn0， 1s0 三、異步電動機典型的運行情況三、異步電動機典型的運行情況 E1 = E2 I1 R1 jX1 1s s R2 I2 jX2 R2I0 Rm Xm + U1 4.7.2 感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)矩、額定功率、轉(zhuǎn)差率及等效電路 掌掌 握握 一、功率平衡方程式一、功率平衡方程式 1. 輸入功率輸入功率P1 P1 = 3 U1I1cos 1 =3 U1LI1Lcos1 2. 定子銅損耗定子銅損耗 PCu1 PCu1

47、 = m1R1I12 = 3R1I12 3. 鐵損耗鐵損耗 PFe（轉(zhuǎn)子鐵損耗忽略不計）（轉(zhuǎn)子鐵損耗忽略不計） PFe = m1RmI02 = 3RmI02 4.7.3 功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩 掌掌 握握 4. 電磁功率電磁功率Pe Pe = P1PCu1PFe Pe = m2 E2 I2cos 2 = m1 E2 I2 cos 2 R2 s = m1 I22 1s s = m1 R2I2 2 + m1 R2I2 2 5. 轉(zhuǎn)子銅損耗轉(zhuǎn)子銅損耗 PCu2 PCu2 = m2 R2 I22 = m1 R2 I2 2 = s Pe 4.7.3 功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩 掌

48、掌 握握 8. 輸出功率輸出功率 P2 P2 = PmP0 = PePCu2P0 = P1PCu1PFePCu2P0 6. 總機械功率總機械功率 Pm Pm = PePCu2 1s s Pm = m1 R2I22 = (1s ) Pe 7. 空載損耗空載損耗 P0 P0 = Pme + Pad P1 PCu1+PFe Pe PCu2 P0 P2 Pm 機械損耗機械損耗 附加損耗附加損耗 4.7.3 功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩 掌掌 握握 二、轉(zhuǎn)矩平衡方程式二、轉(zhuǎn)矩平衡方程式 Pm = P2+ P0T = T2 + T0 1. 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 TT = Pm Pe 0 = T = 9

49、.55 Pm n Pe n0 = 9.55 2. 空載轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩 T0T0 = P0 P0 n = 9.55 3. 輸出轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩 T2T2 = P2 P2 n = 9.55 4.7.3 功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩功率轉(zhuǎn)換過程與轉(zhuǎn)矩 掌掌 握握 4.7.4 感應(yīng)電動機的三種運行狀態(tài)感應(yīng)電動機的三種運行狀態(tài) 三相異步電機的四象限運行三相異步電機的四象限運行 電動機狀態(tài)：電動機狀態(tài)： n 與與T 同方向同方向 0nn0 1s0 n T O 發(fā)電機狀態(tài)：發(fā)電機狀態(tài)： n 與與T 反方向反方向 nn0 s0 制動狀態(tài)：制動狀態(tài)： n 與與T 反方向反方向 n0 s1 反向電動機狀態(tài)反向電動機狀態(tài) 了了 解

50、解 4.7.5 感應(yīng)電動機的運行特性感應(yīng)電動機的運行特性 掌掌 握握 4.7.6 三相異步電動機的起動特性三相異步電動機的起動特性 電動機的起動指標(biāo)：電動機的起動指標(biāo)： 起動轉(zhuǎn)矩足夠大。起動轉(zhuǎn)矩足夠大。 起動電流不超過允許范圍。起動電流不超過允許范圍。 異步機的實際起動情況：異步機的實際起動情況： 起動電流大：起動電流大：Ist = sc IN = (5.57) IN 起動轉(zhuǎn)矩?。浩饎愚D(zhuǎn)矩?。篢st =stTN = (1.62.2) TN 不利影響：不利影響： (1) 大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響自身及其他負載大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響自身及其他負載 工作。工作。 (2) 頻繁起動時造成熱量積累

51、頻繁起動時造成熱量積累,易使電動機過熱。易使電動機過熱。 掌掌 握握 一、籠型異步電動機的一、籠型異步電動機的直接起動直接起動 1. 小容量的電動機（小容量的電動機（7.5kW） 2. 電動機容量滿足如下要求：電動機容量滿足如下要求： Ist IN sc = 1 4 3 + 電源總?cè)萘侩娫纯側(cè)萘?kVA) 電動機容量電動機容量(kVA) 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 二、籠型異步電動機的二、籠型異步電動機的減壓起動減壓起動 1. 定子串聯(lián)電阻或定子串聯(lián)電阻或 電抗減壓電抗減壓起動：起動： M 3 3 R(L) Q1 Q2 FU 運行 起動 4.7.7 感

52、應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 適用于：正常運行為聯(lián)結(jié)的電動機。適用于：正常運行為聯(lián)結(jié)的電動機。 Y型起動，型起動， 型型運行。運行。 2. Y 減壓減壓起動：起動： Y型起動 W V U W V UIstY UN 型起動（型運行） UN Ist Z ZZ ZZ Z 3 | Z | UN IstY =3 UN Ist = | Z | 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 Y型型起動的起動電流為：起動的起動電流為： IstY = 1 3 Ist T U12 ， TstY = 1 3 Tst Y型型起動的起動轉(zhuǎn)矩為：起動的起動轉(zhuǎn)矩為： 1 3

53、 U1 =U1 Y 減壓減壓起動的特點：起動的特點： (1) 電源電壓不變，改變定子繞組接法；電源電壓不變，改變定子繞組接法； (2) 減壓比為減壓比為: 1 3 Y起動相電壓起動相電壓U1 起動相電壓起動相電壓U1 = 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 定子電流：定子電流： kAIst 線路電流：線路電流： IstA= kA2Ist 3. 自耦變壓器自耦變壓器減壓減壓起動起動 M 3 UN = kAUN kAIst IstA 降壓比為降壓比為: U1 kA = U1 UN U1定子電壓：定子電壓： 自耦變壓器自耦變壓器減壓減壓起動的起起動的起 動電流為：動

54、電流為： IstA= kA2Ist 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 自耦變壓器自耦變壓器減壓減壓起動的特點：起動的特點： (1) 定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓；定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓； (2) 降壓比降壓比 KA 可調(diào)可調(diào): U1 = ( 0.4、0.6、0.8) UN U1 = ( 0.55、0.64、0.73) UN 自耦變壓器自耦變壓器減壓減壓起動的起動轉(zhuǎn)矩為：起動的起動轉(zhuǎn)矩為： TstA = kA2 Tst 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 4. 延邊三角形延邊三角形減壓減壓起動起動 2 5

55、 1 4 3 6 1 4 3 6 2 5 適用于：正常運行為聯(lián)結(jié)的電動機。適用于：正常運行為聯(lián)結(jié)的電動機。 延邊三角形起動，延邊三角形起動， 型型運行。運行。 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 1. 分級起動過程 3 M 3 Q2 Q2 Q1 Q1 Rst1 Rst2 n0 T n O 3(R22) TLT2 T1 2(R21) 1(R2) a b c d e f (1)串聯(lián) Rst1和 Rst2 起動(特性3)： 總電阻 R22 = R2 + Rst1+ Rst2 (2) 合上 Q1 ，切除 Rst2 (特性2)： 總電阻 R21 = R2+ Rst1 (

56、3) 合上 Q2 ，切除 Rst1 (特性1)： 總電阻: R2 三、三、繞線型異步機繞線型異步機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動轉(zhuǎn)子電路串電阻起動 4.7.7 感應(yīng)電動機常用起動方法感應(yīng)電動機常用起動方法 了了 解解 1. 改變磁極對數(shù)改變磁極對數(shù) p 2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s 3. 改變電源頻率改變電源頻率 f1(變頻調(diào)速變頻調(diào)速) 調(diào)速方法：調(diào)速方法： n = (1 s) n0 = (1 s) 60 f1 p 有級調(diào)速。有級調(diào)速。 無級調(diào)速。無級調(diào)速。 4.7.8 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 了了 解解 TL 一、變極調(diào)速 n0 T n O Y YY 0.5n0 n0 T n O

57、YY 0.5n0 TL 1. 調(diào)速方向調(diào)速方向 YYY ()：n Y () YY ： n 2. 調(diào)速范圍調(diào)速范圍:D = 2 4 4.7.8 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 了了 解解 n0 T n O sM UN TL TL 二、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速） 1. 調(diào)壓調(diào)速: TL (1) 調(diào)速方向: U1(UN) U1 n0 T n O sM UN U1 n (2) 調(diào)速范圍： D 較小。 4.7.8 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 了了 解解 n0 T n O TM R2 R2+Rr 2. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 TL M 3 3 Rr KM (1) 調(diào)速方向:n (2) 調(diào)

58、速范圍：D 較小。 4.7.8 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 了了 解解 三、變頻調(diào)速 U、f 可 變 M 3 3 整流電路 逆變電路 50 Hz 控制 電路 直 流 n0 T n O n0 f1fN U1L= UN n0 T n O n0 f1fN ， =常數(shù) U1 f1 TL TL 4.7.8 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 了了 解解 M 3 3 Q1 一、能耗制動一、能耗制動 1. 制動原理制動原理 n + U Q2 Rb I1 F F 制動前：制動前： Q1 合上，合上，Q2 斷開，斷開， M 為電動狀態(tài)。為電動狀態(tài)。 制動時：制動時： Q1 斷開，斷開，Q2

59、合上。合上。 M 為制動狀態(tài)。為制動狀態(tài)。 定子：定子： U I1 轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子：nE2 I2 T T 4.7.11 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動 了了 解解 二、反接制動 1. 定子兩相反接的反接制動 迅速停車 3 M 3 3 M 3 Rb 電 動 狀 態(tài) 制 動 狀 態(tài) (1) 制動原理： 4.7.11 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動 了了 解解 三、回饋制動 用于高速下放重物，不用于迅速停車。 在調(diào)速過程中也會自動出現(xiàn)回饋制動現(xiàn)象。 1. 下放重物時的回饋制動 G 3 M 3 Rb O n T n0 1 TL T T n TL b a c 反向電動回饋制動 4.7.1

60、1 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動 了了 解解 制動效果： Rb 特性 2 斜率下放速度 為了避免危險的高速，一般不串聯(lián) Rb。 2. 減壓調(diào)速與變極調(diào)速時的回饋制動 T n O fN f1 TL a b c d T n O Y YY TL a b c d ? 4.7.11 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動 了了 解解 4.8 同步電機同步電機 注冊電氣工程師考試注冊電氣工程師考試 電機部分之三電機部分之三 102 102 4.8.1 同步電機的結(jié)構(gòu)和工作原理同步電機的結(jié)構(gòu)和工作原理 在定子鐵芯上開槽槽內(nèi)放置在定子鐵芯上開槽槽內(nèi)放置 導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子上裝有磁極及勵導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子上裝有磁