維修中高級(jí)電工復(fù)習(xí)課件

1、維修中高級(jí)電工復(fù)習(xí)課件制作：王治斌2016年6月22日第一節(jié)、變壓器部分 需要掌握的基本內(nèi)容:1、 變壓器的空載損耗（又稱鐵損）變壓器一次側(cè)加上額定電壓，二次側(cè)開路時(shí)的損耗。即空載損耗是變壓器空載狀態(tài)時(shí)有功功率的損耗（又稱鐵損）。2、變壓器的短路損耗（又稱銅損）把變壓器二次側(cè)繞組短路，在一次側(cè)繞組中通入額定電流時(shí)的變壓器的損耗（理論上通入額定電流，但實(shí)際試驗(yàn)時(shí)只能通入額定電流的510）。短路損耗是指變壓器原副線圈上的繞組（內(nèi)阻）損耗。由于該損耗是消耗在繞組內(nèi)阻上的有功損耗，所以又稱為銅損。短路試驗(yàn)時(shí)，使變壓器電流等于額定值的外加電壓，稱為短路電壓Uk。短路電壓通常用額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即 u

2、k=UkU1e×100%短路電壓是變壓器的一個(gè)重要參數(shù)，它表示額定負(fù)載時(shí)，漏阻抗壓降的大小。uk愈小，變壓器的輸出電壓負(fù)載變化引起的波動(dòng)愈小。但如果uk過(guò)小，當(dāng)變壓器一旦發(fā)生短路故障時(shí)，將產(chǎn)生過(guò)大的短路電流。所以在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)應(yīng)當(dāng)兼顧電壓波動(dòng)和短路電流兩方面的影響和要求。一般電力變壓器的短路電壓uk約為510%。3、變壓器的標(biāo)幺值標(biāo)幺值等于實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比，基準(zhǔn)值是人為選定的，與同單位的固定值。標(biāo)幺值公式是標(biāo)幺值=實(shí)際值基準(zhǔn)值如何理解標(biāo)幺值，例如當(dāng)電壓的基準(zhǔn)值取作10KV時(shí)，9KV實(shí)際值的電壓標(biāo)幺值是0.9，表明它具有0.9倍基準(zhǔn)值電壓的大??；如果10KV電壓的標(biāo)幺值是1，則表明它

3、具有1倍基準(zhǔn)值電壓的大小。因此，標(biāo)幺值可以理解為用1（幺）的多少倍來(lái)表示物理量的相對(duì)大小。用標(biāo)量的上標(biāo)“*”星鍵表示，如“U*”。采用標(biāo)幺值有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）便于分析、比較不同物理量之間的關(guān)系；（2）便于簡(jiǎn)化計(jì)算的工作量；（3）可以簡(jiǎn)化一些計(jì)算公式。所以，變壓器銘牌上只標(biāo)明，而不給出原、副邊短路電壓的實(shí)際值。4、變壓器的運(yùn)行特性（1）外特性和電壓變化率變壓器的外特性是指原邊電壓和負(fù)載功率因素均為常量時(shí)，副邊端電壓隨負(fù)載電流變化的曲線U2=f(I2)。如下圖 變壓器外特性曲線圖外特性表明，變壓器的副邊電壓是隨負(fù)載電流變化而變化的，而且副邊電壓的變化又與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。變壓器副邊電壓隨負(fù)載變化的程度

4、表明供電電壓的穩(wěn)定性，可以用電壓的變化率表示（也稱電壓調(diào)整率）。用公式表示為式中： U20-副邊開路電壓，因?yàn)樵呺妷簽轭~定值，所以副邊的開路電壓也視為額定電壓，即U20=U2e； U2-副邊負(fù)載電壓。變壓器的電壓變化率的定義：當(dāng)原邊電壓為額定值和負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，副邊開路電壓與副邊負(fù)載電壓的算術(shù)差現(xiàn)對(duì)于副邊開路電壓的百分值。（2）變壓器的負(fù)載系數(shù)把任一負(fù)載下的副邊電流與變壓器副邊額定電流的比值，叫做變壓器的負(fù)載系數(shù)，用“”表示。即 從上式不難看出，負(fù)載系數(shù)，也就是原、副邊電流的標(biāo)幺值。當(dāng)=1時(shí)，電壓的變化率就是額定電流時(shí)的電壓變化率。5、變壓器的效率特性由于變壓器沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部分，它是改變電壓

5、、傳遞能量的設(shè)備。通常般效率比較高，可達(dá)到9598%。但傳遞能量過(guò)程中要消耗一部分能量，這就是我們常所的變損，即鐵損和銅損。通過(guò)變壓器輸入功率P1與輸出功率P2的函數(shù)推演，我們引入一個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系式，即變壓器的效率公式： 變壓器的效率定義：是指它的輸出功率P2與輸入功率P1之比的百分?jǐn)?shù)，用表示。6、變壓器的效率曲線圖我們知道了變壓器的負(fù)載系數(shù)和效率，就可以把兩者之間的關(guān)系建立一個(gè)曲線圖，來(lái)進(jìn)一步表述。如下圖所示變壓器的效率曲線的定義：在負(fù)載功率因數(shù)csn2為定值時(shí)，變壓器效率與負(fù)載系數(shù)的關(guān)系叫做變壓器的效率曲線。從曲線圖可以看出，當(dāng)變壓器輸出為零時(shí)，效率也為零；輸出增大時(shí)，效率開始很快的上升，直到

6、最大值，然后又開始下降。這時(shí)因?yàn)?，變壓器的鐵損基本不隨負(fù)載變化，因此負(fù)載小時(shí)效率低，而銅損則與負(fù)載電流的平方成正比，負(fù)載增大后，銅損增加很快，使效率又降低。用數(shù)學(xué)分析可以證明，當(dāng)銅損等于鐵損時(shí)時(shí)，變壓器的效率最高。變壓器的最大效率出現(xiàn)在負(fù)載系數(shù)=0.50.6的時(shí)候。7、 變壓器并列運(yùn)行應(yīng)同時(shí)滿足下列的條件:(1)變壓器的結(jié)線組別相同；(2)變壓器的變比相等；(3)變壓器的阻抗電壓相等。第二節(jié)、電動(dòng)機(jī)部分1、異步電動(dòng)機(jī)（1）應(yīng)熟知三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理將三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組通入三相交流電后，在空氣隙中便產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(可用發(fā)電

7、機(jī)右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向)，因而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中，便有感應(yīng)電流通過(guò)。根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力作用的原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將受到一個(gè)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同的電磁力(電磁力的方向可用電動(dòng)機(jī)左手定則來(lái)判斷)。在這個(gè)電磁力的作用下，轉(zhuǎn)子便沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理。（2）異步電動(dòng)機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)（1S+）；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（0S1）；發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（S1）（3）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系從異步電動(dòng)機(jī)的工作原理可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的基本條件是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必須切割轉(zhuǎn)子繞組，從而使轉(zhuǎn)子繞組獲得電磁轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

8、沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢(shì)等于零。因而電磁轉(zhuǎn)矩就等于零。電動(dòng)機(jī)就應(yīng)該停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這就說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)只有在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速時(shí)才能轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行。我們把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速速n和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n1之差，稱轉(zhuǎn)速差。即: n=n1-n轉(zhuǎn)差率是轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)。用公式表示: S=n1-nn1×100%（4）異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓之間的關(guān)系感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由轉(zhuǎn)子繞組電流I2與定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁通相互作用而產(chǎn)生的，所以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩決定于定子旋轉(zhuǎn)磁通和轉(zhuǎn)子電流有功分量I2COS2；即:M=CmI2f COS2。式中Cm是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，決定于電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造。由公式所知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩M和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁通

9、及轉(zhuǎn)子電流I2乘積成正比，而轉(zhuǎn)子電流又是切割磁通感應(yīng)出來(lái)的，所以轉(zhuǎn)子電流I2的大小與磁通也成正此，這樣轉(zhuǎn)矩也就與磁通2成正此，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁通的大小與外加叫壓成正比，所以轉(zhuǎn)矩M和電壓U2成正比。因而，當(dāng)外加電壓有變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就會(huì)有很大的變化。（5）三相異步電動(dòng)機(jī)的空氣隙，對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響三相異步電動(dòng)機(jī)的空氣隙，是決定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能的一個(gè)重要因素。氣隙過(guò)大將使磁阻和激磁電流增大，功率因數(shù)降低。氣隙過(guò)小將使鐵芯損耗增加，甚至難以啟動(dòng)鼠籠式轉(zhuǎn)子。所以電動(dòng)機(jī)的空氣隙不得過(guò)大過(guò)小。一般電動(dòng)機(jī)的空氣隙為0.21.0毫米，大型電動(dòng)機(jī)為1.01.5毫米。（6）異步電動(dòng)機(jī)的損耗異步電動(dòng)機(jī)的損耗共分五部分:

10、1、定子銅損:是指電流通過(guò)定子繞組電阻時(shí)產(chǎn)生的功率損耗。一般在大型電動(dòng)機(jī)中，由于扁銅線的集膚效應(yīng)，增加了有效電阻，定子銅損較大；2、鐵損:主要是指定子扼及定子齒的磁滯損耗和渦流損耗。雖然轉(zhuǎn)子中也有鐵損，但由于轉(zhuǎn)子頻率很低，轉(zhuǎn)子的鐵損是微不足道的，故可以忽略不計(jì)。3、轉(zhuǎn)子銅損，主要是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于集膚效應(yīng)的影響所致。但電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)子頻率低于8周/秒，故可忽略。4、機(jī)械損耗，是由電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)、摩擦等所引起。加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的檢查維護(hù)，改善軸承的潤(rùn)滑，都是減小機(jī)械損耗的有效辦法。5、附加損耗，包括銅中的附加損耗和鐵中的附加損耗。銅中的附加損耗除集膚效應(yīng)引起的以外，另外是由定子磁通的高次諧波

11、在鼠籠轉(zhuǎn)子里感應(yīng)電流所產(chǎn)生的銅損耗。減少這部分損耗的辦法是：定子采用短距繞組；轉(zhuǎn)子采用斜槽形式；齒槽作適當(dāng)配合。鐵中的附加損耗是由氣隙中高次諧波引起，一般電動(dòng)機(jī)中附加損耗都不大。國(guó)家規(guī)定，附加損耗為輸入功率的5%。(7)異步電動(dòng)機(jī)的效率及其相關(guān)因素效率是衡量異步電動(dòng)機(jī)損耗的一個(gè)量。由于異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)有損耗存在，它的輸出功率恒小于輸入功率。把輸出功率P2與輸入功率P1之比的百分?jǐn)?shù)，叫異步電動(dòng)機(jī)的效率，用字母表示。即： 見(jiàn)異步電動(dòng)機(jī)效率曲線圖當(dāng)負(fù)載小時(shí)，效率低。負(fù)載打時(shí)，效率隨之增高；當(dāng)負(fù)載為0.750.8Pe時(shí)效率最高，一般異步電動(dòng)機(jī)的效率均為7592%。影響異步電動(dòng)機(jī)效率的因素有：負(fù)載；定

12、子電壓；電源頻率；運(yùn)行轉(zhuǎn)速。（8）三相異步電動(dòng)機(jī)的接線方式三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組究竟接成星形還是三角形，要根據(jù)電源電壓和電動(dòng)機(jī)名牌上標(biāo)注的連接方法來(lái)確定。當(dāng)接成星形時(shí),相電流與線電流是相等的,而線電壓是3倍的相電壓。若接成三角形，這時(shí)相電壓和線電壓相等，而線電流是3倍的相電流。接線方式是指定子繞組引出線的連接方式。接線方式不同，每相繞組所承受的電壓就不同。電動(dòng)機(jī)名牌接線方式標(biāo)明為/Y、220V/380V，是指電動(dòng)機(jī)繞組形接線時(shí)，應(yīng)接于220V線電壓，接成Y形接線時(shí)，則應(yīng)接于380V線電壓。當(dāng)380V電動(dòng)機(jī)名牌接線方式標(biāo)明為/Y、380V/660V，是指電動(dòng)機(jī)繞組形接線時(shí)，應(yīng)接于380V線電壓

13、，接成Y形接線時(shí)，則應(yīng)接于660V線電壓。對(duì)于對(duì)稱的三相負(fù)載，不管接成形還是Y形，定子繞組上的相電壓是相等的。（9）異步電動(dòng)機(jī)Y降壓起動(dòng)，起動(dòng)電流與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系（1）比較兩種接線方式的起動(dòng)電流，如圖所示。圖a、b是定子繞組的兩種接法，z是起動(dòng)時(shí)的定子繞組每相的等效阻抗。當(dāng)定子繞組接成星形（圖a）起動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)線電流iQY就是定子繞組每相電流，而這時(shí)每相電壓Uxy為電網(wǎng)線電壓Ux-x的1/3 。即IQY=Uxyz=Ux-x3 z當(dāng)定子繞組接成三角形（圖b）直接起動(dòng)時(shí)，則繞組相電壓就是電網(wǎng)線電壓，而電網(wǎng)線電流IQ是繞組每相電流IX的3 倍，即IQ=3 Ix=3Uxz=3Ux-xz 比較兩種接法起動(dòng)

14、時(shí)的起動(dòng)電流，得到IQYIQ=Ux-x3 z3Ux-xz=13上式說(shuō)明，在同樣的電源電壓下，用星形連接降壓起動(dòng)時(shí)的電流，是用三角形直接起動(dòng)時(shí)的1/3 。 這種降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也減少到直接啟動(dòng)時(shí)的1/3，因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與定子繞組電壓的平方成正比，故有： MQYMQ=UxyUx2=132=13因此用Y切換降壓起動(dòng)的方法只能用于負(fù)荷的輕載或空載起動(dòng)。2、直流電動(dòng)機(jī)（1）直流電動(dòng)機(jī)原理通有電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這是直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原理。（2）了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成以及各部件的作用；（3）了解直流電動(dòng)機(jī)的電磁現(xiàn)象，并掌握檢修、試驗(yàn)方法、技能和使用的場(chǎng)合。（4）

15、直流電機(jī)的分類直流電機(jī)是按產(chǎn)生主磁場(chǎng)的方法不同來(lái)進(jìn)行分類的。除少數(shù)供控制和測(cè)量使用的微型電機(jī)采用永磁式（由主久磁鐵產(chǎn)生主磁場(chǎng))外，絕大多數(shù)直流電機(jī)的磁場(chǎng)都采用勵(lì)磁式(在勵(lì)磁繞組申通以直流電產(chǎn)生磁場(chǎng))。所以，通常按照勵(lì)磁方式的不同分為棲被勵(lì)磁、并激勵(lì)磁、串激勵(lì)磁和復(fù)激勵(lì)磁(簡(jiǎn)稱他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì))四種電機(jī)。如圖所示。為電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式的分類。他勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組由單獨(dú)電源供電與電樞無(wú)關(guān)。并勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。串勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。復(fù)勵(lì)電機(jī)有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)起并勵(lì)作用，一個(gè)趨串勵(lì)作用。不同勵(lì)磁方式的直流發(fā)電機(jī)有不同的外特性(發(fā)電機(jī)電樞端電壓隨負(fù)載電流的變化關(guān)系)不同勵(lì)磁

16、方式的直流電動(dòng)機(jī)有不同的機(jī)械特性(電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的變化關(guān)系)?？梢愿鶕?jù)負(fù)載的特性和生產(chǎn)機(jī)械特性的要求，選擇不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)。（5）直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電壓、電流、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方程式為n=U-IsRsCe式中Ce為常數(shù)、Rs為電樞繞組電阻，當(dāng)電樞兩端電壓U和磁不變時(shí)，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Is的關(guān)系是一條略微傾斜的直線，如圖所示，隨電流Is，的增大，轉(zhuǎn)速n略微降低(指他勵(lì)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī))。為了進(jìn)一步說(shuō)明這種關(guān)系，把轉(zhuǎn)速方程式拆成兩部分，寫成n=UCe-IsRsCe前半部稱為理想空載轉(zhuǎn)速n0=3 UCe只和U、有關(guān)，是一種假想的空載狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)速；后半部稱為轉(zhuǎn)速降n=IsRsC

17、e是由于負(fù)載增大即Is增大,而引起的轉(zhuǎn)速降落。電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速是二者之差，由于n數(shù)值較小，使得轉(zhuǎn)速隨負(fù)載增大而略微降低，負(fù)載減小轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速略微升高，負(fù)載為零轉(zhuǎn)速等于理想空載轉(zhuǎn)速。保持電動(dòng)機(jī)負(fù)載大小和磁通不變，如果改變電樞兩端電壓U，則只改變了理想空載轉(zhuǎn)速n0，而轉(zhuǎn)速降n 不受影響。所以，電樞兩端電壓U和轉(zhuǎn)速的關(guān)系是:電壓越高，轉(zhuǎn)速越高；電壓越低，轉(zhuǎn)速越低。直流電動(dòng)機(jī)在磁通不變時(shí)，轉(zhuǎn)矩M與電樞電流Is成正比，因此，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系與電流Is與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是完全一樣的。轉(zhuǎn)速方程式經(jīng)過(guò)換算也可寫為n=UCe-RsCeCM2M(式中Cm為常數(shù))上式為直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械性方程式，從中可看出，轉(zhuǎn)速n也由兩部分組

18、成,即n=n0一n,所以當(dāng)轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，只影響轉(zhuǎn)速降的變化，而n0保持不變。隨著轉(zhuǎn)矩M的增大，轉(zhuǎn)速略微降低，兩者的關(guān)系和上圖相似，也是一條略微問(wèn)下傾斜的直線。（6）直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和簡(jiǎn)單原理從轉(zhuǎn)速方程式n=U-Is(RsRf)Ce中可看出，改變Rf、和U 都可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，直流電動(dòng)機(jī)有以下三種調(diào)速方法: 改變串聯(lián)在電樞回路中的附加電阻Rf 調(diào)速加大電樞回路的附加電阻Rf，可以降低轉(zhuǎn)速；減小Rf，可以升高轉(zhuǎn)速，但最高只能升高到額定轉(zhuǎn)速(Rf=0時(shí)的轉(zhuǎn)速)。所以，這種方法只應(yīng)用在從額定轉(zhuǎn)速往低速方向的調(diào)速。這種方法的主要缺點(diǎn)是，調(diào)速后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟，也就是當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速有較大

19、的變化，這在某些調(diào)速精度要求較高的場(chǎng)合是不允許的。此外，由于附加電阻Rf上流過(guò)較大的電樞電流Is,因此能量損耗較大。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。 減弱磁通調(diào)速通過(guò)改變勵(lì)磁回路中的附加電阻夾改變勵(lì)磁電流，從而改變磁通個(gè)進(jìn)行調(diào)速。由于電機(jī)磁路飽和的原因，一般都不允許增大磁通而只能采取減弱磁通的辦法進(jìn)行調(diào)速，所以這種調(diào)速辦法的特點(diǎn)是僅用于從額定轉(zhuǎn)速往高速方同的調(diào)節(jié)(弱磁升速)。減弱磁通的調(diào)速是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、損耗小的辦法。調(diào)速是在勵(lì)磁回路中進(jìn)行的，調(diào)速級(jí)數(shù)可以增多，控制方便、靈活而且平滑性好，配合其他的裝置還可以得到無(wú)級(jí)調(diào)速。這種方法調(diào)速后的機(jī)械特性比較硬。 改變電樞端電壓U調(diào)速這種方法調(diào)

20、速范圍寬，調(diào)速平滑，調(diào)速時(shí)保持機(jī)械特性硬度不變(改變端電壓U時(shí)，只改變理想空載轉(zhuǎn)速，而轉(zhuǎn)速降不改變)。其主要缺點(diǎn)是，需要一套專用的可變電壓的直流電源，設(shè)備復(fù)雜，投資大?，F(xiàn)在在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速以及自動(dòng)控制系統(tǒng)中，大量采用交/直流變頻調(diào)壓，就是改變電樞電壓，以達(dá)到調(diào)速的原理。（7）如何檢查直流電動(dòng)機(jī)的故障運(yùn)行中的直流電機(jī)，應(yīng)從聲響、振動(dòng)、溫升以換向器與電刷間火花大小來(lái)作故障的直觀判斷。當(dāng)電機(jī)軸承損壞、電樞與主磁極鐵芯相碰或電樞繞組打箍鋼絲松脫甩斷而刮傷定子等時(shí)都會(huì)發(fā)出異常聲響。電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好或電機(jī)與被拖動(dòng)的其他機(jī)械之間的傳動(dòng)裝置安裝不良，如聯(lián)軸器同心度不好等，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。直流電機(jī)的正常火花

21、，一般規(guī)定在額定負(fù)載時(shí)不應(yīng)大于112 級(jí)，如超過(guò)這個(gè)等級(jí)則視為故障火花。電機(jī)產(chǎn)生故障火花的原因很多，如電刷偏離中性線過(guò)多，電樞繞組內(nèi)部斷路、短路，換向磁極極性接反等，都會(huì)引起強(qiáng)烈的故障火花。進(jìn)一步判斷故障可以從測(cè)量電樞和勵(lì)磁繞組的電流、電壓入手。如發(fā)現(xiàn)電樞電流過(guò)大，應(yīng)區(qū)別是負(fù)載過(guò)重引起還是繞組故障聽(tīng)引起。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組可以停機(jī)用測(cè)量直流電阻的辦法來(lái)判斷短路、斷路等故障。如發(fā)現(xiàn)換向器上按照一定順序出現(xiàn)燒毀的痕跡或黑點(diǎn)，并且火花十分猛烈，這常常是電樞繞組短路相斷路的特征，出現(xiàn)這種故障時(shí)應(yīng)迅速停機(jī)；對(duì)電樞繞組做進(jìn)一步檢查。主磁極繞組與電樞繞組接地的故障都可以用搖表對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量。220

22、伏的直流電機(jī)絕緣電阻允許值為0.5兆歐，如絕緣電阻顯然下降，應(yīng)檢查各繞組絕緣有無(wú)損壞，如屬于潮濕引起的應(yīng)進(jìn)行干燥處理。（8）電樞反應(yīng)以及電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能的影響直流電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電樞電流很大，氣隙磁場(chǎng)由主磁極產(chǎn)生，這個(gè)磁場(chǎng)從主磁極申心軸線來(lái)看兩側(cè)是對(duì)稱的，稱為主磁場(chǎng)。而在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組中流過(guò)較大電流，由電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱為電樞磁場(chǎng)，這時(shí)氣隙磁場(chǎng)將由主磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)共同形成，電樞磁場(chǎng)使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變。電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的這種影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)不僅使主磁場(chǎng)發(fā)生畸變，而且還產(chǎn)生去磁作用，電樞電流越大，畸變?cè)綇?qiáng)烈，去磁作用越大。主磁場(chǎng)畸變后，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)換問(wèn)器上產(chǎn)生火花，并使運(yùn)行

23、特性變壞。3、同步電動(dòng)機(jī)（1）了解同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成以及各部件的作用；1.1同步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上大致有兩種： 轉(zhuǎn)子用直流電進(jìn)行勵(lì)磁它的轉(zhuǎn)子做成顯極式的，安裝在磁極鐵芯上面的磁場(chǎng)線圈是相互串聯(lián)的，接成具有交替相反的極性，并有兩根引線連接到裝在軸上的兩只滑環(huán)上面。磁場(chǎng)線圈是由一只小型直流發(fā)電機(jī)或蓄電池來(lái)激勵(lì)，在大多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)中，直流發(fā)電機(jī)是裝在電動(dòng)機(jī)軸上的，用以供應(yīng)轉(zhuǎn)子磁極線圈的勵(lì)磁電流。 由于這種同步電動(dòng)機(jī)不能自動(dòng)啟動(dòng)，所以在轉(zhuǎn)子上還裝有鼠籠式繞組而作為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之用。鼠籠繞組放在轉(zhuǎn)子的周圍，結(jié)構(gòu)與異步電動(dòng)機(jī)相似。 當(dāng)在定子繞組通上三相交流電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，鼠籠繞組切割磁

24、力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)之后，其速度慢慢增高到稍低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，此時(shí)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)線圈經(jīng)由直流電來(lái)激勵(lì)，使轉(zhuǎn)子上面形成一定的磁極，這些磁極就企圖跟蹤定子上的旋轉(zhuǎn)磁極，這樣就增加電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的速率直至與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)為止。 轉(zhuǎn)子不需要?jiǎng)?lì)磁的同步電機(jī) 轉(zhuǎn)子不勵(lì)磁的同步電動(dòng)機(jī)能夠運(yùn)用于單相電源上，也能運(yùn)用于多相電源上。這種電動(dòng)機(jī)中，有一種的定子繞組與分相電動(dòng)機(jī)或多相電動(dòng)機(jī)的定子相似，同時(shí)有一個(gè)鼠籠轉(zhuǎn)子，而轉(zhuǎn)子的表面切成平面。所以是屬于顯極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子磁極是由一種磁化鋼做成的，而且能夠經(jīng)常保持磁性。鼠籠繞組是用來(lái)產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子顯極就跟住定子線

25、圈的電流頻率而達(dá)到同步。顯極的極性是由定子感應(yīng)出來(lái)的，因此它的數(shù)目應(yīng)和定子上極數(shù)相等，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到它應(yīng)有的速度時(shí)，鼠籠繞組就失去了作用，維持旋轉(zhuǎn)是靠著轉(zhuǎn)子與磁極跟住定子磁極，使之同步。（2）同步電動(dòng)機(jī)基本原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同的交流電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁極對(duì)數(shù)p、電源頻率f之間滿足n=f/p。轉(zhuǎn)速n決定于電源頻率f，故電源頻率一定時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，且與負(fù)載無(wú)關(guān)。具有運(yùn)行穩(wěn)定性高和過(guò)載能力大等特點(diǎn)。常用于多機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備(如軋鋼機(jī))等。 同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的，所以稱為同

26、步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)載。為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。 （3）同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法：同步電動(dòng)機(jī)只有在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)相對(duì)靜止時(shí)，才能得到平均電磁轉(zhuǎn)矩。如將靜止的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁后直接投入電網(wǎng)，這時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間以同步轉(zhuǎn)速n1作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子受到交變的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其平均值為零，電機(jī)不能起動(dòng)。所以必須借助其他方式來(lái)起動(dòng)。常用的起動(dòng)方法有下列三種： 輔助電機(jī)起動(dòng)通常選用和同步電動(dòng)機(jī)極數(shù)相同的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（容量為主機(jī)的5%15%）作為輔助電動(dòng)機(jī)。先用輔助電動(dòng)機(jī)將主機(jī)拖到接近同步轉(zhuǎn)速，然后用自整

27、步法將其投入電網(wǎng)，再切斷輔助電動(dòng)機(jī)電源。這種方法只適用于空載起動(dòng)，而且所需設(shè)備多，操作復(fù)雜。變頻起動(dòng)此法實(shí)質(zhì)上是改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速利用同步轉(zhuǎn)矩來(lái)起動(dòng)。在起動(dòng)開始時(shí)，轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁，定子電源的頻率調(diào)得很低，然后逐步增加到額定頻率，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速隨著定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速而同步上升，直到額定轉(zhuǎn)速。采用此法須有變頻電源，而且勵(lì)磁機(jī)與電動(dòng)機(jī)必須是非同軸的，否則在最初轉(zhuǎn)速很低時(shí)無(wú)法產(chǎn)生所需的勵(lì)磁電壓。異步起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)多數(shù)在轉(zhuǎn)子上裝有類似于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的籠型起動(dòng)繞組（即阻尼繞組）。同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)的原理接線。起動(dòng)時(shí)，先把勵(lì)磁繞組接到約為勵(lì)磁繞組電阻值10倍的附加電阻，然后用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法，將定子投入電網(wǎng)使

28、之依靠異步轉(zhuǎn)矩起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，再加入勵(lì)磁電流，依靠同步電磁轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子牽入同步。（4）同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載而變化，時(shí)一種恒轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)高，可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)等于或大于1，從而改善電網(wǎng)的功率因數(shù)；具有運(yùn)行穩(wěn)定性高和過(guò)載能力大等特點(diǎn)。第三節(jié)、低壓電器部分一、要掌握的基本內(nèi)容：1、低壓電器的定義：用于交流1000V一下、直流1500V及以下的開關(guān)設(shè)備；2、低壓電器按用途分類：分為低壓配電電器和低壓控制電器兩大類；3、低壓電器在低壓配電中的作用：主要起到通斷、控制和保護(hù)作用；4、部分低壓電器型號(hào)類組代號(hào)表（見(jiàn)教材P196，表9-1）5、低壓斷路器是

29、本章重點(diǎn)。特別是三段保護(hù)的作用與應(yīng)用；5.1 低壓斷路器按保護(hù)特性分類：有A類和B類；5.1.2 A類在短路情況下，選擇性保護(hù)無(wú)短延時(shí)，只有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)特性；5.1.3 B類在短路情況下，選擇性保護(hù)有人為的短延時(shí)，因?yàn)橐髷嗦菲髂艹惺茴~定短時(shí)耐受電流的能力，它具有三段保護(hù)特性，即過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬動(dòng)和短路短延時(shí)。6、接觸器分為交流接觸器和直流接觸器兩種。6.1 交流接觸器的特點(diǎn)：交流接觸器鐵芯會(huì)產(chǎn)生渦流，有磁滯損耗；交流接觸器線圈匝數(shù)少，電阻小，因而發(fā)熱少；交流接觸器由于線包通的是交流電，為了消除磁鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音，在靜銜鐵上安裝有短路環(huán)；交流接觸器采用的是磁吹柵片滅??；交

30、流接觸器起動(dòng)電流大，不適應(yīng)頻繁起動(dòng)和斷開，操作頻率最高為600/小時(shí)次。6.2 直流接觸器的特點(diǎn)：直流接觸器沒(méi)有渦流現(xiàn)象；直流接觸器線圈匝數(shù)多，電阻大，銅損大，線圈發(fā)熱多；直流接觸器采用磁吹滅弧裝置；直流接觸器操作頻率高，最高為1200/小時(shí)，適應(yīng)于頻繁操作控制的場(chǎng)合。7、電壓綜合保護(hù)器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的磁電及微電子計(jì)算、控制、檢測(cè)、監(jiān)視、保護(hù)、通訊集一體的低壓綜合保護(hù)器。在生產(chǎn)實(shí)踐中，了解各功能模塊的使用、設(shè)置和操作。8、漏電保護(hù)器：8.1 了解漏電保護(hù)器的原理，結(jié)構(gòu)和組成；8.2 知道漏電保護(hù)器在系統(tǒng)中的應(yīng)用；9、低壓電器的故障及維修9.1 首先根據(jù)不同低壓電器設(shè)備的故障現(xiàn)象，判斷故障原因

31、，并結(jié)合系統(tǒng)問(wèn)題準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，并進(jìn)行維修。9.2 要根據(jù)“三三二五制”，作好檢維修或設(shè)備缺陷記錄。9.3 不得擅自更改系統(tǒng)原理和接線圖，以及接線方式。第四節(jié)、照明電路1、 了解照明基本概念的名詞解釋（見(jiàn)教材P305頁(yè)，表12-1）。2、常用燈源的結(jié)構(gòu)原理和正確使用。3、了解CIE（國(guó)際發(fā)光照明委員會(huì)）的光通分類，并包括：直接型燈具；半直接型燈具；漫射型燈具；半間接型燈具；間接型燈具； 4、燈具的結(jié)構(gòu)和分類：4.1 按外殼防護(hù)等級(jí)分類：4.1.1 在此分類中要知道“IP”后第一個(gè)特征數(shù)字和第二個(gè)特征數(shù)字的含義，即“IP-/”（見(jiàn)教材P310311頁(yè)，表12-8，表12-9）。4.2 按防觸電保護(hù)分類（見(jiàn)教材P311頁(yè)，表12-10）；4.3 按燈具的結(jié)構(gòu)分類：4.3.1 開啟型；4.3.2 閉合型；4.3.3 封閉型；4.3.4 密封型；4.3.5 防爆型：（要重點(diǎn)掌握：“d”隔爆型代號(hào)的含義和“e”安全型代號(hào)的含義）；4.3.6 防腐型；5、照明配電5.1 了解電氣照明施工圖設(shè)