第10章變壓器和交流電動機(jī)教案

1、章節(jié)名稱101變壓器的構(gòu)造、和基本原理授課形式講授課時3班級教學(xué)目的了解變壓器的結(jié)構(gòu)、組成。理解變壓器的變化電壓、電流、阻抗和相位的原理。教學(xué)重點(diǎn)變壓器的構(gòu)造，變化電壓、阻抗的原理。教學(xué)難點(diǎn)變壓器的外特性，及阻抗變化的意義。輔助手段多媒體演示變壓器電壓變化實(shí)驗(yàn)課外作業(yè)課后習(xí)題教學(xué)過程學(xué)生觀察回答引入課題導(dǎo)入新課觀察在左側(cè)接上交流電，右側(cè)的燈泡可以發(fā)光，燈泡與電源之間有沒有導(dǎo)線相連？沒有，那為什么燈泡可以發(fā)光？觀察右側(cè)燈泡發(fā)光和燈泡直接接電源發(fā)光的亮度是否一樣那？不一樣，那又是為什么?。?從實(shí)驗(yàn)觀察可知，燈泡與電源之間沒有導(dǎo)線相連，燈泡接右側(cè)和直接接電源，發(fā)光亮度不一樣。我們把這種特殊的電器設(shè)備

2、稱變壓器。變壓器這種設(shè)備的工作是互感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。變壓器是利用互感原理工作的電磁裝置，圖形符號如下圖，T是它的文字符號。導(dǎo)入教學(xué)過程講解新課一、變壓器作用： 日常生活中，常常需要各種不同的交流電壓，如工廠的380V或220V,機(jī)床、電鉆需要36V，電子設(shè)備的各種電壓，高壓輸電的110KV、220KV。這些電壓不可能用多組線路來輸送，實(shí)際上就是靠變壓器來變換得到。變壓器的結(jié)構(gòu)：二、變壓器的基本構(gòu)造變壓器主要由鐵心和線圈兩部分構(gòu)成。鐵心是變壓器的磁路通道，是用磁導(dǎo)率較高且相互絕緣的硅鋼片制成，以便減少渦流和磁滯損耗。按其構(gòu)造形式可分為心式和殼式兩種，如圖11-2(a)、(b)所示。圖11-2

3、 心式和殼式變壓器線圈是變壓器的電路部分，是用漆色線、沙包線或絲包線繞成。其中和電源相連的線圈叫原線圈(初級繞組)，和負(fù)載相連的線圈叫副線圈(次級繞組)。三、拆卸廢舊變壓器：1、觀察圖示拆卸廢舊變壓器過程，發(fā)現(xiàn)什么？2、初級線圈與次級線圈之間確實(shí)沒有電路相連，那么它們之間是怎么傳遞電能的，初級電壓與次級電壓有什么關(guān)系？四、變壓器的工作原理變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的，原線圈接在交流電源上，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，從而在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖10-3所示。1變換交流電壓原線圈接上交流電壓，鐵心中產(chǎn)生的交變磁通同時通過原、副線圈，原、副線圈中交變的磁通可視為相同。設(shè)原線圈匝數(shù)為N1，副線圈匝

4、數(shù)為N2，磁通為F，感應(yīng)電動勢為圖11-3 變壓器空載運(yùn)行原理圖由此得 忽略線圈內(nèi)阻得上式中K稱為變壓比。由此可見：變壓器原副線圈的端電壓之比等于匝數(shù)比。如果N1 N2，K N2，K 1，電壓下降，稱為降壓變壓器。2變換交流電流根據(jù)能量守恒定律，變壓器輸出功率與從電網(wǎng)中獲得功率相等，即P1 = P2，由交流電功率的公式可得U1I1cosj1= U2I2cosj2式中cosj1原線圈電路的功率因數(shù)；cosj2副線圈電路的功率因數(shù)。j1，j2相差很小，可認(rèn)為相等，因此得到U1I1 = U2I2可見，變壓器工作時原、副線圈的電流跟線圈的匝數(shù)成反比。高壓線圈通過的電流小，用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓線圈通過

5、的電流大，用較粗的導(dǎo)線繞制。這是在外觀上區(qū)別變壓器高、低壓饒組的方法。3變換交流阻抗設(shè)變壓器初級輸入阻抗為|Z1|，次級負(fù)載阻抗為|Z2|，則可見，次級接上負(fù)載|Z2|時，相當(dāng)于電源接上阻抗為K2|Z2|的負(fù)載。變壓器的這種阻抗變換特性，在電子線路中常用來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和信號源內(nèi)阻相等，使負(fù)載上獲得最大功率。例題分析【例10-1】有一電壓比為220/110 V的降壓變壓器，如果次級接上55 W的電阻，求變壓器初級的輸入阻抗。解1：次級電流初級電流輸入阻抗 解2：變壓比輸入阻抗圖10-4 例10-2圖【例10-2】有一信號源的電動勢為1V，內(nèi)阻為600 W，負(fù)載電阻為150 W。欲使負(fù)載獲得最大功

6、率，必須在信號源和負(fù)載之間接一匹配變壓器，使變壓器的輸入電阻等于信號源的內(nèi)阻，如圖10-4所示。問：變壓器變壓比，初、次級電流各為多少?解:負(fù)載電阻R2 = 150 W，變壓器的輸入電阻R1 = R0= 600 W，則變比應(yīng)為初、次級電流分別為五、變壓器的外特性和電壓變化率圖10-5 變壓器外特性曲線1變壓器的外特性變壓器外特性就是當(dāng)變壓器的初級電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)都一定時，次級電壓U2隨次級電流I2變化的關(guān)系，如圖11-5所示。由變壓器外特性曲線圖可見：(1) I2=0時，U2 = U2N。(2) 當(dāng)負(fù)載為電阻性和電感性時，隨著I2的增大，U2逐漸下降。在相同的負(fù)載電流情況下，U2的下降

7、程度與功率因數(shù)cosj有關(guān)。(3) 當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載時，隨著功率因數(shù)cosj的降低，曲線上升。所以，在供電系統(tǒng)中，常常在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)一定容量的電容器，以提高負(fù)載的功率因數(shù)cosj。2電壓的變化率電壓變化率是指變壓器空載時次級端電壓U2N和有載時次級端電壓U2之差與U2N的百分比。即：電壓變化率越小，為負(fù)載供電的電壓越穩(wěn)定。練習(xí)課堂練習(xí):1、為了安全，機(jī)床上的照明燈用電壓是36V，這個電壓是220V的電壓降壓后得到的，如果變壓器的一級繞組是1210匝，二次繞組的匝數(shù)是多少？用這臺變壓器給40W的白熾燈供電，如果不考慮變壓器本身的損耗，一次、二次繞組的電流各是多少？練習(xí)突出層次性，第1、2

8、題是基礎(chǔ)性練習(xí)，第3題是應(yīng)用性練習(xí)。2、某晶體管收音機(jī)的輸出變壓器，其一次繞組匝數(shù)為230匝，二次繞組匝數(shù)為80匝，原配接音圈阻抗為16歐姆的揚(yáng)聲器，現(xiàn)在改接4歐姆的揚(yáng)聲器，問一次繞組不變的情況下，二次繞組應(yīng)該如何改動？3、一臺理想變壓器的一次電壓為3000V，變壓比為25，其二次電壓為多少？若二次負(fù)載電阻為20歐姆，則二次電流為多少，一次電流為多少？小結(jié)師生共同完成本節(jié)課在理解變壓器工作原理的基礎(chǔ)上，總結(jié)了計算變換電壓、電流和阻抗的方法。同時也討論了變壓器的構(gòu)造，使用情況和有負(fù)載與無負(fù)載的條件下的輸出狀態(tài)。作業(yè)思考：在現(xiàn)實(shí)中，任何電器設(shè)備都有損耗，變壓器也不例外，會發(fā)熱。那么，這時候變換電壓

9、、電流和阻抗的情況又會是怎樣那，我們看到了一些常用的變壓器，那到底有那些種類的變壓器是我們經(jīng)常使用的？解析重點(diǎn)，突破難點(diǎn)引入課題，導(dǎo)入新課章節(jié)名稱102變壓器的功率和效率，常見變壓器，額定值與檢驗(yàn)授課形式講授課時3班級教學(xué)目的1、理解變壓器的效率和功率，掌握在計算變壓器損耗的情況下的計算方法。2、了解常見變壓器，理解變壓器的額定值和檢驗(yàn)方法。教學(xué)重點(diǎn)1、 變壓器的效率和功率2、 掌握有損耗情況下的變壓器變換計算方法。教學(xué)難點(diǎn)1、 有損耗情況下的阻抗變換計算方法2、 自耦變壓器的原理和有關(guān)計算方法。輔助手段多媒體演示實(shí)驗(yàn)課外作業(yè)課后習(xí)題教學(xué)過程復(fù)習(xí)提問 ：1、師：變壓器變換電壓、電流、阻抗的原理

10、是什么？生：電壓之比等于匝數(shù)之比，電流之比與匝數(shù)之比成反比，阻抗之比是匝數(shù)之比的平方。2、現(xiàn)實(shí)中的變壓器都會發(fā)熱，有的變壓器發(fā)熱很厲害，需要加散熱裝置來散熱那么在現(xiàn)實(shí)中的變壓器與理想變壓器就會有所不同，理想變壓器存在的比例關(guān)系在現(xiàn)實(shí)變壓器中有什么變化，會不會保持不變？引入課題：在剛才的討論中，我們想到了現(xiàn)實(shí)中的變壓器存在損耗問題，那么它們的變換電壓，電流和阻抗會是怎樣，我們這節(jié)課就來探討一下。這表講授新課：一、變壓器的功率變壓器的功率消耗等于輸入功率P1=U1I1cosj1和P2=U2I2cosj2輸出功率之差，即PL=P1 P2變壓器功率損耗包括鐵損和銅損。二、變壓器的效率變壓器的效率為變壓

11、器輸出功率與輸入功率的百分比，即大容量變壓的效率可達(dá)98% 99%，小型電源變壓器效率約為70% 80%。【例10-3】有一變壓器初級電壓為2200 V，次級電壓為220 V，在接純電阻性負(fù)載時，測得次級電流為10 A，變壓器的效率為95%。 試求它的損耗功率，初級功率和初級電流。解：次級負(fù)載功率 P2=U2I2cosj2=22010=2200W初級功率損耗功率 PL=P1 P2 =2316 2200=116W初級電流 說明：有效率問題時，變換電壓沒變，但是電流要用效率來算三、自耦變壓器1自耦變壓器的構(gòu)造和工作原理自耦變壓器原、副線圈共用一部分繞組，它們之間不僅有磁耦合，還有電的關(guān)系，如圖11

12、-6所示。原、副線圈電壓之比和電流之比的關(guān)系為自耦變壓器在使用時，一定要注意正確接線，否則易于發(fā)生觸電事故。圖 11-6 自耦變壓器符號及原理圖圖11-7 實(shí)驗(yàn)用調(diào)壓變壓器實(shí)驗(yàn)室中用來連續(xù)改變電源電壓的調(diào)壓變壓器，就是一種自耦變壓器，如圖11-7所示。圖11-8 多繞組變壓器四、多繞組變壓器1多繞組變壓器變壓器的次級有兩個以上的繞組或初、次級都有兩個以上繞組的變壓器叫多繞組變壓器，如圖11-8所示。多繞組變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系仍符合變壓比的關(guān)系，2多繞組變壓器的使用多繞組變壓器多使用于電子設(shè)備中，輸出多種電壓。多繞組可串聯(lián)或并聯(lián)使用，串聯(lián)時應(yīng)將線圈的異名端相接，并聯(lián)時應(yīng)將線圈的同名端相接。

13、只有匝數(shù)相同的線圈才能并聯(lián)。五、互感器互感器是一種專供測量儀表，控制設(shè)備和保護(hù)設(shè)備中使用的變壓器?？煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。1電壓互感器使用時，電壓互感器的高壓繞組跨接在需要測量的供電線路上，低壓繞組則與電壓表相連，如圖11-9所示。可見，高壓線路的電壓U1等于所測量電壓U2和變壓比K的乘積，即U1=KU2使用時應(yīng)注意：(1) 次級繞組不能短路，防止燒壞次級繞組。(2) 鐵心和次級繞組一端必須可靠的接地，防止高壓繞組絕緣被破壞時而造成設(shè)備的破壞和人身傷亡。圖11-11 鉗形電流表2電流互感器使用時，電流互感器的初級繞組與待測電流的負(fù)載相串連，次級繞組則與電流表串聯(lián)成閉和回路，如圖11-

14、10所示。通過負(fù)載的電流就等于所測電流和變壓比倒數(shù)的乘積。使用時應(yīng)注意：(1) 絕對不能讓電流互感器的次級開路，否則易造成危險；(2) 鐵心和次級繞組一端均應(yīng)可靠接地。常用的鉗形電流表也是一種電流互感器。它是由一個電流表接成閉合回路的次級繞組和一個鐵心構(gòu)成，其鐵心可開、可合。測量時，把待測電流的一根導(dǎo)線放入鉗口中，電流表上可直接讀出被測電流的大小，如圖11-11所示。圖11-12 三相變壓器四、三相變壓器三相變壓器就是三個相同的單相變壓器的組合，如圖11-12所示。三相變壓器用于供電系統(tǒng)中。根據(jù)三相電源和負(fù)載的不同，三相變壓器初級和次級線圈可接成星形或三角形。第五節(jié) 變壓器的額定值和檢驗(yàn)圖11

15、-10電流互感器圖11-9 電壓互感器六、變壓器的額定值變壓器的滿負(fù)荷運(yùn)行情況叫額定運(yùn)行，額定運(yùn)行條件叫變壓器的額定值。額定容量指次級最大視在功率，單位是伏安(VA)或千伏安(kVA)。額定初級電壓指接到初級線圈電壓的規(guī)定值。 額定次級電壓指變壓器空載時，初級加上額定電壓后，次級兩端的電壓。額定電流指規(guī)定的滿載電流值。變壓器的額定值取決于變壓器的構(gòu)造及使用的材料。使用時，變壓器應(yīng)在額定條件下運(yùn)行，不能超過其額定值。除此外還應(yīng)注意：(1) 工作溫度不能過高；(2) 初、次級繞組必須分清；(3) 防止變壓器繞組短路，以免燒毀變壓器。七、變壓器的檢驗(yàn)變壓器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，通常其檢驗(yàn)內(nèi)容有：(1)

16、 區(qū)分繞組、測量各繞組的直流電阻；(2) 絕緣檢查；(3) 各繞組的電壓和變壓比；(4) 磁化電流Im ，變壓器次級開路時的初級電流叫磁化電流，Im一般為初級額定電流的3% 8%。各項(xiàng)檢驗(yàn)都應(yīng)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，否則不宜使用?！纠?0-4】小型電站中發(fā)電機(jī)的端電壓為250V，輸出功率75KV，輸電線的電阻是0.5歐姆，（1）如果直接用250V低壓輸電，計算用戶所得的電壓、功率，并求線路的輸電效率;(2)如果電站用匝數(shù)比為1:10的變壓器提高電壓后，經(jīng)同樣線路輸電，再用適當(dāng)?shù)淖儔罕鹊淖儔浩鹘档碗妷海┙o用戶，為了使用戶正常用電，所用降壓變壓器的變壓比應(yīng)是多大？ 解：（1）低壓輸電的線路中，線路的電流是

17、 輸電線上的電壓降和損耗的電功率分別為 所用，用戶端得到的電壓和電功率分別為遠(yuǎn)小于用戶所需的額定電壓220V，所以用電器不能正常工作。應(yīng)用練習(xí)：練習(xí)1：如圖8，線圈P、Q繞在同一鐵芯上（固定且彼此絕緣），當(dāng)開關(guān)K閉合時，線圈Q中有無感應(yīng)電流？方向如何？（有，從a經(jīng)電流表到b）（學(xué)生討論，老師按步驟引導(dǎo)，并題結(jié)）因此，低壓輸電時，線路的輸電效率僅有（2）高壓輸電線路時。匝數(shù)為1:10的升壓變壓器，二次輸出電壓U=250X10 V=2500V。輸出功率扔為75KW，輸電線中的電流以及輸電線上的電壓降和損耗的電功率分別為所以，降壓變壓器的一次電壓可達(dá)為了用戶正常用電，即獲得220V電壓，所用降壓變壓

18、器的變壓比應(yīng)是 用戶所獲得的電功率可達(dá) 因此，高壓輸電時，線路的輸電效率可高達(dá) 將高電壓輸電和低壓輸電相比較可知，輸電線上的功率損耗是1:100，充分說明遠(yuǎn)距離輸電必須用高電壓輸出。鞏固練習(xí)：練習(xí)：有一個效率是100%的變壓器，一次繞組匝數(shù)為N1，兩個二次繞組匝數(shù)分別為N2和N3，一次，二次繞組的電壓分別為U1，U2，U3，電流分別為I1，I2,I3.兩個才繞組所連接的電阻的阻值未知，下面結(jié)論中，那些是正確的？把正確的結(jié)論全部選出來。（1） U1：U2=N1：N2; U2：U3=N2：N3;（2） I1：I2=N2:N1; I1:I3=N3:N1;（3） N1I1=N2I2+N3I3（4） U

19、1I1=U2I2+U3I內(nèi)容總結(jié)：在考慮了效率后，怎樣計算相應(yīng)的電壓、電流和阻抗，常見的變壓器油那些，變壓器的額定值和檢驗(yàn)方法怎樣。布置作業(yè)：（1）、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容（2）、課本： 195頁的第5、6題章節(jié)名稱103三相異步電動機(jī)及工作原理授課形式講授課時2班級教學(xué)目的1了解三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成。2掌握三相異步電動機(jī)的工作原理。教學(xué)重點(diǎn)1理解三相異步電動機(jī)的工作原理。2理解三相異步電動機(jī)工作中的電磁關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動機(jī)工作時的旋轉(zhuǎn)磁場的含義。輔助手段多媒體演示旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)驗(yàn) 拆電動機(jī)課外作業(yè)習(xí)題7、8、補(bǔ)充觀察引入1觀看多媒體演示三相異步電動機(jī)分解圖動畫。2通過動畫了解了三相異步電動機(jī)

20、的結(jié)構(gòu)情況，那么同學(xué)們面前的電動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)怎樣。3現(xiàn)場演示拆卸一臺三相電動機(jī)的過程。新課教學(xué)一、異步電動機(jī)的構(gòu)造圖11-13 三相異步電動機(jī)的構(gòu)造圖11-14定子繞組的星形和三角形連接圖電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成，如圖10-13所示。1定子三相異步電動機(jī)的定子由機(jī)座、鐵心和定子繞組組成。定子繞組是電動機(jī)的電路部分，由三相對稱繞組組成，按一定規(guī)則連接，有六個出線端。即U1-U2、V1-V2、W1-W2接到機(jī)座的接線盒中，定子繞組接成星形或三角形。圖11-14(a)是定子繞組的星形連接圖；圖11-14(b)是定子繞組的三角形連接圖。教學(xué)過程2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵

21、心和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成，其作用是輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。跟據(jù)構(gòu)造的不同，轉(zhuǎn)子繞組分為繞線式和籠型兩種，圖11-15 (a)所示為籠型繞組，(b)為鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子。圖11-16 三相繞組電流的波形圖圖11-15 籠型繞組及轉(zhuǎn)子二、旋轉(zhuǎn)磁場1旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生將對稱三相電流通入在空間彼此相差120的作星形連接的三線圈。設(shè)三相電流為： i1=Imsin(wt)i2=Imsin(wt 120)i3=Imsin(wt +120)其波形如圖11-16所示。根據(jù)電流的磁效應(yīng)，在三相繞組的空間上就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，如圖11-7所示，為方便圖11-17 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生分析，規(guī)定電流為正值時，電流從線圈的首端(即U1、V1和W1

22、)流向末端(即U2、V2和W2)。圖中首端用表示，末端用表示，反之電流由末端流向首端。取wt= 0、90、180、270和360五個瞬間，依次的標(biāo)出電流的方向，由右手螺旋法則確定磁場的方向。wt= 0時，磁場方向由右指向左；w t= 90時，磁場的方向垂直向上；wt= 180、270和360時，磁場的方向分別向右、向下和向左，順時針旋轉(zhuǎn)一周，分別如圖11-7(a)、(b)、(c)、(d)和(e)所示。由圖可見，當(dāng)空間彼此相差120的三個相同線圈通入對稱三相交流電，就能產(chǎn)生與電流有相同角速度的旋轉(zhuǎn)磁場(即交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場在空間也旋轉(zhuǎn)一周)。當(dāng)我們i1使通入V相，i2通過U相時，分析可見，

23、旋轉(zhuǎn)磁場逆時針旋轉(zhuǎn)。因此，只要把接到三相繞組上的兩根電源線任意對調(diào)，即改變電源的相序，就可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn)。2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速上述旋轉(zhuǎn)磁場具有一對磁極，若用p表示磁極對數(shù)，則p= 1。磁極對數(shù)p= 1的旋轉(zhuǎn)磁場，其轉(zhuǎn)速與正弦電流同步。若交流電的頻率為f，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0=60f(r/min)當(dāng)磁極對數(shù)p= 2時，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動周，依次類推當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有p對磁極時，交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動周。因此交流電頻率為f，磁極對數(shù)為p，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為式中n0又稱為同步轉(zhuǎn)速三、三相異步電動機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速n0順時針旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁場不動，轉(zhuǎn)子逆時針切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電

24、流，用右手定則判定，轉(zhuǎn)子半部分的感應(yīng)電流流入紙面。有電流的轉(zhuǎn)子在磁場中受到電磁力的作用，用左手定則判定，上半部分所受磁場力向右，下半部分所受磁場力向左，如圖11-18所示。這兩個力對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)。四、三相異步電動機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速圖11-18 三相異步電動機(jī)的工作原理電動機(jī)總是以低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。即nn0異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)率n0與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差，即n0n稱為轉(zhuǎn)速差。轉(zhuǎn)速差(n0n)與n之比稱為異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用s表示也可寫成 n=(1s) n0轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要參數(shù)。五、異步電動機(jī)的銘牌在電動機(jī)的銘牌上標(biāo)有其主要技術(shù)數(shù)據(jù)，使用時應(yīng)多加

25、注意，表11-1就是一臺三相異步電動機(jī)的銘牌。表11-1 三相異步電動機(jī)的銘牌三相異步電動機(jī)型號 Y132M4 功率 7.5KW 頻率 50HZ電壓 380V 電流 15.4A 接法 轉(zhuǎn)速 1440r/min 絕緣等級 B 工作方式 連續(xù) 年 月 日 編號 電機(jī)廠 【例10-5】一臺三相六極異步電動機(jī)，頻率為50Hz，銘牌電壓為380V/220V（指的是繞組電壓為220V,）,若電源電壓為380V，試求電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。內(nèi)容總結(jié)：1.三相異步電動機(jī)的用途、組成和各個作用；2.旋轉(zhuǎn)磁場的形成、方向及旋轉(zhuǎn)磁場方向的改變；布置作業(yè)：（1）、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容（2）、課本： 195頁的第9題章節(jié)名稱1

26、04三相異步電動機(jī)的控制授課形式講授課時2班級教學(xué)目的1了解三相異步電動機(jī)的起動方法。2了解三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法。3掌握三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制。教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的工作原理輔助手段電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)課外作業(yè)課后習(xí)題復(fù)習(xí)1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生？2.三相異步電動機(jī)的用途？新課導(dǎo)入 升降機(jī)提問：（1）你見過升降機(jī)嗎？ （2）升降機(jī)的上升和下降是如何實(shí)現(xiàn)的？ （3）電動機(jī)又是如何實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的呢？一、三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的起動可分為全壓起動和降壓起動兩種。1全壓起動加在定子繞組的起動電壓是電動機(jī)的額定電壓，這樣的起動叫全壓起動

27、。全壓起動在剛接通電源的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子間的相對轉(zhuǎn)速較大，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和變壓器的原理一樣，定子電流必然很大，一般為額定電流的4 7倍。過大的起動電流會在線路上造成較大的電壓降，影響供電線路上其他設(shè)備的正常工作。此外，當(dāng)起動頻繁時，過大的起動電流會使電動機(jī)過熱，影響其使用壽命。只有二、三十千瓦以下的異步電動機(jī)采用全壓起動。2降壓起動在起動時降低加在電動機(jī)定子繞組上的電壓，待起動結(jié)束時恢復(fù)到額定值運(yùn)行?；\型電動機(jī)的降壓起動常用串電阻降壓起動、星形-三角形換接起動和自耦降壓起動等方法。(1) 串電阻降壓起動串電阻降壓起動，就是電動機(jī)起動時將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間的起動方法，如圖1

28、1-19所示。圖11-20 星三角降壓起動圖11-19 定子繞組串電阻降壓起動(2) 星形-三角形換接起動星形-三角形換接起動，就是電動機(jī)起動時把定子繞組連成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時再換接成三角形的起動方法。圖11-20是一種星三角起動器的連接簡圖，起動時，將手柄指向右，定子繞組連成星形降壓起動。等電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時，將手柄指向左，定子繞組換接成三角形，電動機(jī)正常運(yùn)行。(3) 自耦降壓起動圖11-21 自耦變壓器降壓起動自耦降壓起動，是利用三相自耦變壓器將電動機(jī)在起動過程中的端電壓降低的起動方法，如圖11-21所示。二、三相異步電動機(jī)的調(diào)速在負(fù)載不變的條件下改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n叫調(diào)速。由

29、轉(zhuǎn)速公式可知，調(diào)速有下面三種方法：1變頻調(diào)速變頻調(diào)速采用晶閘管整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再由逆變器變換為頻率，電壓有效值可調(diào)的三相交流電，為三相異步電動機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)無級調(diào)速。2 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速此種調(diào)速方法，只適用于繞線式電動機(jī)。通過改變接在轉(zhuǎn)子電路中調(diào)速電阻的大小，就可平滑調(diào)速。3變級調(diào)速設(shè)計制造的電動機(jī)具有不同的磁極對數(shù)，根據(jù)需要改變定子繞組的連接方式，就能改變磁極對數(shù)，使電動機(jī)得到不同的轉(zhuǎn)速。三、三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于三相電源的相序。所以，只要將三根相線中任意兩根對調(diào)即可使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。圖11-22是電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的原理圖。圖

30、11-22正反轉(zhuǎn)控制原理圖11-23 電動機(jī)的能耗制動四、三相異步電動機(jī)的制動為克服慣性，保證電動機(jī)在斷電時迅速停車，需要對電動機(jī)進(jìn)行制動。異步電動機(jī)的制動常采用反接制動和能耗制動。1反轉(zhuǎn)制動在電動機(jī)停車時，將三根電線中的任意兩根對調(diào)，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩，起到制動作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時切斷電源，否則電動機(jī)會反轉(zhuǎn)。2能耗制動在斷電的同時，接通直流電源，如圖11-23所示。直流電源產(chǎn)生的磁場是固定的，而轉(zhuǎn)子由于慣性轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流與直流電磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向，恰好與電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，起到制動的作用。內(nèi)容總結(jié)：1.掌握三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)工作原理；2.掌握三相異步電動的互鎖的作用；3.樹立團(tuán)隊(duì)合作的

31、精神。布置作業(yè)：（1）、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容（2）、設(shè)計一個帶互鎖的三相異步電動控制電路章節(jié)名稱105單相異步電動機(jī)授課形式講授課時2班級教學(xué)目的.了解單相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu).理解單相電容式異步電動啟動原理；。掌握單相電容式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的接線方法。教學(xué)重點(diǎn)單相電容式電動機(jī)啟動原理。教學(xué)難點(diǎn)1.單相電動機(jī)各繞組中電流的相位關(guān)系；.單相電機(jī)正反轉(zhuǎn)接線問題。輔助手段實(shí)驗(yàn)課外作業(yè)復(fù)習(xí)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生新課導(dǎo)入同學(xué)們，在前面的課程中我們學(xué)習(xí)了三相異步電動機(jī)原理以及簡單的控制線路。三相電機(jī)被廣泛在應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，但有一個缺點(diǎn)，即三相異步電動只能應(yīng)用在有三相電源的地方，而家用電器如電風(fēng)扇，電冰箱，洗衣機(jī)等均不能用三相電

32、機(jī)，因此單相異步電動機(jī)就有了廣泛的應(yīng)用市場。今天的兩節(jié)課我們就學(xué)習(xí)單相異步電動機(jī)的知識。用單相交流電源供電的電動機(jī)叫做單相電動機(jī)。實(shí)驗(yàn)演示折卸一臺單相異步電動機(jī)展示其實(shí)際結(jié)構(gòu)，向?qū)W生說明各部分的名稱，引導(dǎo)學(xué)生按下列順序觀察：（）單相電動機(jī)整體結(jié)構(gòu)（著重說明電容器是單相電容式異步電動機(jī)的主要部分，并查清引線根數(shù)）；（）卸下緊定螺釘，拿下其中一個端蓋觀察；（）仔細(xì)觀察轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；（）觀察定子繞組。二、單相異步電動機(jī)的工作原理單相異步電動機(jī)的定子繞組通以單相電流后，電動機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一交變磁場，但磁場的方向時而垂直向上，時而垂直向下，即單相定子繞組的磁場不是旋轉(zhuǎn)磁場，所以轉(zhuǎn)子不能自行起動。因此，單相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個起動轉(zhuǎn)矩。二、單相電容式異步電動機(jī)單相電容式異步電動機(jī)在定子上有工作繞組和起動繞組兩個繞組。兩個繞組在定子鐵心上相差90的空間角度，起動繞組中串聯(lián)一個電容器，圖11