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文檔簡介
電機學(xué)學(xué)習(xí)筆記一、緒論1)基本概念:電機:指應(yīng)用電磁感應(yīng)作用而運行的機械,用于電能的轉(zhuǎn)換與不同形式電能之間的變換電機按照功能的分類:有電動機,發(fā)電機,變壓器與控制電機按照結(jié)構(gòu)特點分類:有變壓器與旋轉(zhuǎn)電機,旋轉(zhuǎn)電機分為交流電機與直流電機,交流電機分為同步電機與異步電機2) 電機學(xué)使用的基本公式:磁路歐姆定律、磁路基爾霍夫第一定律(KCL)、磁路基爾霍夫第二定律(kvl)安培環(huán)路定律、電磁感應(yīng)定律?醯路定律?破路歐姆定律 ―必「啲磁通,卜為琬動蚣此閃磁阻,"為磁導(dǎo)R-1-—eA陽+穢路的基爾霍夫第一定律工心?犠路的基爾翟夫第二定偉工尸=工時電磁定律:安培環(huán)路定律£片』=打F所有的電流我同產(chǎn)生晞場'16動勞F環(huán)路積分代農(nóng)輟通路徑上的鎰也降蠻覽券電功勢」 —運動電功勢電磁定律;電磁感應(yīng)定律k昭毎1啟遽0與踐圈全部的獸匝都耗鏈時,甲訓(xùn)蠻覽券電功勢」 —運動電功勢全鐵分:>溜應(yīng)電動勢=f=全鐵分:電路與磁路相關(guān)概念的對比:曲理■及英卑世基本定律厳路電踞定律慮躊電谿電胡菟E「V]歐姆宦律4[Wb|M11v|£WNr.lH-'l電阻H\Q\£■丄■-^―)*r=心厳導(dǎo)4|11|龍導(dǎo)嚀罔(J JB議通密麼出|T|電流密度J|A/mJ]夫篇一定律刼=02>丸(J=^)基爾握夫第二宦律1>=5>=磁動勢:就是所有電流產(chǎn)生磁場,公式為F=Ni磁位降:就是在安培換路定律中的Hl,也等于在這段磁路里面的磁阻乘于磁通,也就是抵消掉磁動勢的東西磁路中的損耗為鐵耗,鐵耗包括滯磁損耗和渦流損耗變壓器1)基本概念磁路中的損耗為鐵耗,鐵耗包括滯磁損耗和渦流損耗變壓器1)基本概念4)關(guān)于損耗:油浸式變壓器、干式變壓器心式變壓器、殼式變壓器1、必須有電路部分跟磁路部分;油浸式變壓器、干式變壓器心式變壓器、殼式變壓器1、必須有電路部分跟磁路部分;2、繞組套在鐵芯上,構(gòu)成器身(變參考方向的問題:考慮電路中電壓、電動勢、電流、磁通的參考方向。2)變壓器的運行分析:變壓器:實現(xiàn)相同頻率的交流電能之間的轉(zhuǎn)換幾種繞組的分類:高壓繞組,低壓繞組;一次繞組,二次繞組變壓器按照繞組數(shù)目分類:雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器按照冷卻方式分類按照鐵芯結(jié)構(gòu)分類變壓器的基本構(gòu)成壓器的核心部分)變壓器的額定值:額定容量SN:輸出視在功率的保證值,規(guī)定一次二次繞組的視在功率相同一次繞組額定電壓U1N:正常運行時一次繞組應(yīng)該加的電壓的有效值二次繞組額定電壓U2N:—次繞組加額定電壓時二次繞組空載時的輸出電壓有效值一次、二次繞組額定電流I1N、I2N:正常運行時一二次繞組能夠承擔(dān)的電流的有效值,可以通過額定容量來計算額定負(fù)載:就是當(dāng)二次繞組電流I2達到其額定值I2N時的負(fù)載,也成為滿載單向變壓器的額定容量計算:就是拿該相的電壓乘以該相的電流(額定值)三相變壓器的額定容量計算:要注意,這里給出的額定電壓都是線電壓,因此雖然三相變壓器的額定容量就是三個相的容量加起來,但是每個相的容量的計算中已經(jīng)用到了線電壓除以根號三,所以總的是線電壓乘以線電流乘以根號三:三指變壓器的吊為三相容最之和Sh和%"均為統(tǒng)電開有乾值F’h和』北均為絨豈憂有覿值一次繞組的電壓電流參考方向:按照電動機慣例,呈現(xiàn)負(fù)載特性二次繞組的電壓電流參考方向:按照發(fā)電機慣例,向外看符合負(fù)載特性電流與磁通的參考方向:右手螺旋法則,就是高中學(xué)的那個;記住,電流是因,磁通是果;磁通與電動勢的參考方向:也是滿足右手螺旋法則,這里想象電動勢也像電流那樣沿著線路流動,然后四個手指跟著電動勢的方向,拇指指向磁通的方向,磁通是因,電動勢是果;變壓器的空載運行問題:
空載運行狀態(tài):就是一次繞組接到交流電源,二次繞組開路,有感應(yīng)電動勢沒有電流一個關(guān)鍵的電磁關(guān)系圖:?空戦運行時的電磁關(guān)系理清幾個概念:一次空載電流:就是那個10,也成為勵磁電流空載磁動勢:就是那個F,也稱為勵磁磁主磁通:就是那個①m,同時鉸鏈兩個繞組漏磁通:就是那個①Bm,只鉸鏈自身繞組主磁通的瞬時值表達式:「一一次繞組漏磁通的瞬時值表達式:…主磁通感應(yīng)電動勢:也就是將主磁通對t求導(dǎo),然后乘以相應(yīng)的匝數(shù),記得加個負(fù)號就一拭魏址費應(yīng)電動哥』=£LnisinlLuf-—次繞繪感應(yīng)電動勢:巧■一咼耳血占cosarf行; '■■■'?■主磁通感應(yīng)電動勢的相量表示:就是將上面的瞬時值表達式給變成相量,成為:応=-|命酬|力m=_血押札=-WA4紳衛(wèi)£兒 也就是主磁通感應(yīng)電動勢的有效值等于4.44乘以匝數(shù)再乘以頻率再乘以磁通的最大值,而相位比磁通要落后個90度;—』V??■ ▼!■“?環(huán)二也44/“咖席g怙漏磁通的感應(yīng)電動勢:公式還是上面那個,列寫變壓器一次繞組電壓公式:依據(jù)是電壓降等于電動勢,但是實際操作上需要在電動勢的兩邊標(biāo)上正負(fù)號,然后用上kvl公式來列寫回路方程。對于上面方程的近似:因為漏磁通很小,因此漏磁通導(dǎo)致的電動勢很小,然后電阻也很
小,所以近似有一次繞組兩端的電壓值等于4.44倍的匝數(shù)、頻率、磁通重要推論:變壓器空載運行時,如果頻率跟匝數(shù)一定,那么鐵芯的主磁通取決于加在次繞組兩端的電壓值變比:變壓器一次、二次繞組的相電動勢有效值之比, ■ ■變比的求法:可以通過第一第二次繞組的相電壓相除得到,注意是相電壓,虹如壬—%心島叫其中1臥、耳些井別為一、二駅燒粗的額定相電壓.%為二洗境組空槪相電壓*漏電感參數(shù):也就是將磁路中的漏磁通看成一個電感,我們定義漏電感為:齢吩屹血廠-屮J漏磁通的警效也踣參數(shù)一次繞組的漏電抗:齢吩屹血廠-屮J漏磁通的警效也踣參數(shù)一次繞組的漏電抗:漏阻抗:就是將漏電感跟線圈的內(nèi)阻加起來,儺訊m立亭門簡化的一次電壓方程:*I-J ■t>l三一E+(內(nèi)十厶=—£十乙厶主磁通的確定:這里要用到上面講的主磁通的幅值由加在一次線圈的電壓值決定,因此主磁通的波形是正弦,再次強調(diào)公式:‘廠久ku/AI<勵磁電流的波形特點(從理想到現(xiàn)實三步走):首先,假設(shè)磁化曲線為線性的,也就是既沒有磁滯也沒有鐵損,那么由于主磁通是正弦的,則勵磁電流也為正弦的,而且相位相同;然后,磁化曲線為非線性(就是有飽和),但是沒有損耗,那么響應(yīng)的勵磁電流就會發(fā)生畸變,成為左右對稱的尖頂波,而且含有基波的奇次諧波,但是相位相同;最后,到了又有非線性又有損耗(損耗包括渦流、磁滯),這時候勵磁電流變成了歪頭尖頂波,特點為:含有基波的奇次諧波,同時比主磁通相位超前一個角度a,如果考慮渦流的情形,則超前的更多用等效的辦法來解決勵磁電流畸變對分析造成的麻煩:我們需要用到一個叫做10的等效電流來等效勵磁電流,等效條件為:1.角頻率等于基波的角頻率;2.有效值為勵磁電流各諧波有效值的矢量和(方和根);3.相位超前基波a角度勵磁電流的正交分解:由于勵磁電流超前一個角度,那么10可以正交分解成為同相位的IOr與領(lǐng)先九十度的I0a,同相位的分量產(chǎn)生主磁通,領(lǐng)先的分量為損耗;用電路元件來等效主磁通的感應(yīng)電動勢:仿照漏磁通中我們可以用一個電感的自感電動勢來等效漏電動勢,我們也可以用一個阻抗來等效主電動勢,為什么是一個阻抗而不是一個電感呢?因為漏磁通中有線性性,沒有相位差,但是主磁通中有個相位差,不能夠用電感,因此用到一個阻抗角為a的阻抗Zm來等效;其中t =Rm+Xa,a?稱為勵磁阻抗譏稱為勵戰(zhàn)電抗.反映鐵心嵐賂離化特性稱為勵礪電阻,對應(yīng)于鐵損檢孔的尊效電阻使用等效阻抗簡化的一次電壓方程式:將E1=—代入,有。廣10(Zm+Zi),這就是完全變成了電路的東西了;記住變壓器一次繞組處的等效電路:就是將上面講的漏阻抗跟勵磁阻抗畫到電路中,成為:向量圖為:丄」 這個圖里面注意兩樣?xùn)|西,1.橫軸縱軸分別是磁通和電動勢,然后那個電壓是稍微超前電動勢一點的;可以認(rèn)為,勵磁阻抗中的電抗是產(chǎn)生主磁通和感應(yīng)電動勢的部分,而電阻部分對應(yīng)著電路中的鐵耗隨著鐵芯飽和度的變化,勵磁阻抗會改變,但是在變壓器穩(wěn)態(tài)下認(rèn)為是定值銅耗與鐵耗的比較:我們將漏阻抗中的電阻部分看成銅耗,將勵磁阻抗中的電阻部分看成鐵耗,由于鐵耗通常比銅耗大得多,因此認(rèn)為Rm》R1;對電力變壓器的要求:為了減小變壓器的損耗和無功負(fù)擔(dān),要求Zm大,10小重要思考題:討論⑴召二陽+xnl中,勵厳電抗1和勵施電阻心哪一個更大些?為什么?為什么漏磁路的磁化特性基本上是線性的?而主磁路的磁化特性是非線性的?當(dāng)一次電壓升高時,勵磁電抗人“會如何變化?變壓器空載運行時.銅損耗大還是鐵損耗大?變壓器的負(fù)載運行:接上負(fù)載之后的變化:就是二次繞組中有電流,從而產(chǎn)生磁動勢F2負(fù)載運行的電磁關(guān)系圖:
核心內(nèi)容在于1.中間哪里有個Nllm,就是說主磁通是靠一次繞組和二次繞組同時貢獻產(chǎn)生的,2.注意下U1和U2的表達式中正負(fù)號剛好是相反的;主磁路上的合成磁動勢:Fm=F1+F2,也就是在主磁路中的合成磁動勢就是兩個繞組的磁動勢的合成,而F1=N1I1,F(xiàn)2=N2I2,這里是簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系主磁通的感應(yīng)電動勢:與空載時候類似,也就是電動勢等于磁通求導(dǎo)取反,即相位相差-90度,因此還是那個4.44;然后公式就是:一次繞組主電動執(zhí)£=_」4-44用忙二枕繞組主電動勢:=—j4.44/N2^ni帶負(fù)載情況下的變比:還是跟空載一樣,等于電動勢的比值也等于匝數(shù)的比值一次繞組和二次繞組漏磁鏈公式等效出來的漏電感:■fnF rAK.一次繞組漏磁鈕=叫札『運用心嚴(yán)爲(wèi)二軟繞組漏磯錐:化g=N丸血二忑世入」產(chǎn)近一丄用漏電抗表示的漏磁通感應(yīng)電動勢(一次與二次):I而且一次繞組與二次繞組相同'走押心、二一血而且一次繞組與二次繞組相同與空載對以I將一次與二次漏阻抗等效代入后的電壓方程式:一次繞鉅電壓方程式:4=一應(yīng)一+」#嚴(yán)一&+山用和+片咼=一耐+人厶二次境給里壓右聲式:其中需要注意到一次與二次中的正負(fù)號是完全反過來的!近似之后的電壓方程式:由于上面的一次繞組電壓方程式中I1與Z1都很小,近似有U1=E1,這樣跟空載下的情況差不多了,從而認(rèn)為負(fù)載條件下主磁通也取決與U1,從而有產(chǎn)生主磁通所需要的勵磁磁動勢基本不變;一次勵磁磁動勢的分解:由于上面講的產(chǎn)生主磁通的磁動勢基本不變,從而有:F=F+(一F)Fm=F1+F2=F0;一般的我們寫成:1一o' /,也就是將一次繞組產(chǎn)生的磁動勢分解為勵磁分量與負(fù)載分量兩部分組成;一次電流的分解:同樣的,我們使用電流跟磁動勢的線性關(guān)系,將一次電流分解為勵磁
分量與負(fù)載分量兩部分:其中認(rèn)為勵磁分量用來產(chǎn)生主磁通,而負(fù)載分量分量與負(fù)載分量兩部分:其中認(rèn)為勵磁分量用來產(chǎn)生主磁通,而負(fù)載分量用于供給二次能量變壓器負(fù)載運行通用方程組:P=-E+Iz111U=E-1z222k=E<2I=I+T0ikE=-1z1 0mU=/zl22L 分析:這里前兩個是一次與二次電壓方程,中間的是一次與二次之間的電壓和電流的數(shù)量關(guān)系,最后是兩個歐姆定律Z1,Z2,Zm是什么東西?怎么求?關(guān)于負(fù)載改變與電流變化的說法:當(dāng)負(fù)載改變時,由于二次電流取決于負(fù)載,則二次電流隨之變化,然后為了維持住F0不變,一次電流就會跟著二次電流變繞組的折合:就是一次二次線圈之間存在著一個變比k,如果我們將二次繞組的東西等效到一次繞組的話可以簡化計算,折合的原則:1.必須保持二次磁動勢F2不變,只要二次磁動勢不變,則一次側(cè)不會察覺;2.保持二次側(cè)的功率和損耗不變;折合關(guān)系:二次到一次的折合時,電流除以k,電壓和電動勢乘以k;而阻抗乘以k2重要結(jié)論:折合之后阻抗角不變!折合之后的六條方程:根據(jù)上面的T型等效電路,求出輸入功率,一次銅損、二次銅損、鐵芯損耗、輸出功率、電磁功率的表達式:輸入功率:根據(jù)上面的T型等效電路,求出輸入功率,一次銅損、二次銅損、鐵芯損耗、輸出功率、電磁功率的表達式:輸入功率:P=UIcos屮1111一次銅損:Pcu1二TR1二次銅損:P二二次銅損:P二I'2R'cu2 2 2鐵損耗:P=I2Rfe0mP=UIcos申輸出功率:2222P=EIcos屮電磁功率:em=右2 工2(通過磁場傳遞的電功率)將上面的各個功率聯(lián)系在一起:就是輸入功率首先給一次鐵損與銅損、然后通過電磁功率傳給二次側(cè),然后這些一部分給二次的銅損,剩下的給負(fù)載輸出;公式:Pm=P—Pcul-Pfe; Pem=咒+役2功肆;大耳尸P,、,:拯耗二也寫爐效率表達式:PTP效率表達式:PTP1變壓器負(fù)載運行的向量圖:這個圖就是以勵磁磁通為橫坐標(biāo)、電動勢為縱坐標(biāo),畫畫出來的,然后先將二次側(cè)的東西折合到一次側(cè),然后畫出三個環(huán),首先畫二次電壓環(huán),這個環(huán)里面,將E2拆分為U2、I2Z2兩部分;然后畫電流環(huán),也就是將10、1112三個東西合并成為一個平行四邊形;最后畫出一次電壓環(huán),將E1分為U1與I1Z1;簡化等效電路:就是避免串并聯(lián)導(dǎo)致的計算麻煩,認(rèn)為勵磁電流I0約等于0,然后去掉了中間的那個支路,成為了簡化等效電路;重要:簡化的條件為帶負(fù)載運行的條件下I2遠(yuǎn)大于10,因此這種簡化電路不適應(yīng)空載;短路阻抗:就是在簡化等效電路中一次阻抗跟二次阻抗碰上了,將他們加起來,成為短路阻抗,另外還衍生出了短路電阻跟短路電抗;短路阻毓:二歡短甬時從簡優(yōu)等嫩取路一次端口看進去的阻抗:Zk=&+j矩蠶器7聲莊總二二十心I需要測定的變壓器參數(shù):有變壓器的短路阻抗Zk和勵磁阻抗Zm;試驗方法:有空載實驗和短路實驗短路實驗:用于測定短路阻抗,這里需要將二次側(cè)短路(因為這里需要帶上很大的負(fù)載,
電流很大,因此為了降低對電流源的要求,需要在一次側(cè)做實驗,使得一次電流達到額定值);實驗步驟:首先通過電壓表跟電流表得出短路阻抗的模,然后通過測量輸入功率,得到短路電流與電抗(也就是通過功率表測出輸入功率的有功分量),最后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),將測得的短路電阻換算到75°C的值;”歩Hi;涮■電壓*烏淤.畀出短卑阻擾的橈;必|=嘰"幕量蛟入功卑,算出距幣爭陽和喀血噸=H一乩=JlZ±l3-R1>>as.)i灣氏室迢區(qū)葡規(guī)路電迥恒取算到頂兀,%訶CI■■234.5+0用勺“上丹曲+山額定短路損耗pkN:就是短路實驗中當(dāng)一次電路達到額定值時的短路損耗,阻抗電壓uk:這是一個比值,等于短路實驗中當(dāng)一次電流等于額定值時一次電壓跟一I|Z|U二 k(750kU次電壓額定值的比值,公式為: 1N? ;> 即在(5圧側(cè)卻喀圧丫可臥得到一,二威垮組的韋取骯值嗎TA對于三耗吏壓廷"如何堆If頊路試驗?空載實驗:就是將二次側(cè)空載,然后在一次側(cè)加上額定電壓,測量一次側(cè)的功率、電路、電壓,這里需要搞清楚的兩個近似:一個是勵磁阻抗遠(yuǎn)大于一次阻抗,一個是勵磁電阻遠(yuǎn)大于一次電阻;試騎步型;$歩9N*測量一決電莊■.電洗,殖出勵殖阻抗的橫;|召|(zhì)引盃十即-5*"歩暑塾測■輸扎功率,算出勧磁電職和屯扳I略”氐+片產(chǎn)珂W—耳呂F-底》歩脈雖測最二纂電E,算出變出.%問島;”空盤式驗甘髙、低Sff—KfttftJfT匸對于=ffiiES?,m何注行空也苗強t標(biāo)幺值:將物理量除以額定值得到的比值,表示形式為物理量下面加個橫杠單向變壓器的基值:其他的是額定值,然后阻抗就是一次阻抗基值為一次電壓基值跟電路基值的比值,二次依然;基值的關(guān)聯(lián)性:就是基值不是隨便選的,比如當(dāng)你搞定了電壓跟電流的基值,那么阻抗的基值跟功率的基值只能由前面兩個基值推出來;S三相變壓器的基值:功率的基值分為線的基值(SN)和相的基值N,他們有個3的比例;然后電壓電流分別有自己的相值跟線值,而且必須注意,線要對線,相要對相;標(biāo)幺值的優(yōu)點:相值等于線值,然后無需折合,短路阻抗標(biāo)幺值等于短路電壓,一次電阻等于一次銅損;
描述變壓器的運行特性的指標(biāo):電壓調(diào)整特性(就是二次輸出電壓隨負(fù)載的變化),效率;電壓調(diào)整率:就是一次側(cè)接入額定電壓、額定頻率,然后二次側(cè)接入一個阻抗角一定模擴大時二次電壓的變化量跟二次側(cè)的額定電壓的比值,公式為:U—U U—U'然后用標(biāo)幺值為:AU二1—U_2AU二一20 2x100%然后用標(biāo)幺值為:AU二1—U_2U U2N 1N ,從等效參數(shù)的角度求取電壓調(diào)整率:首先我們需要畫出向量圖,就是標(biāo)幺值的向量圖,然后發(fā)現(xiàn)電壓調(diào)整特性就是短路電阻跟短路電抗在U2上的投影,AI7=/2cos替十X_ksin^,)x100%二0(&cos<jdn+2Csin^2)xl00%其中’ 稱為負(fù)載因數(shù)電壓調(diào)整率與什么有關(guān):跟負(fù)載和短路阻抗有關(guān);跟負(fù)載大小成正比,而且跟短路阻抗正相關(guān)額定電壓調(diào)整率:就是將負(fù)載的cos9二0.8而且負(fù)載因數(shù)為1的電壓調(diào)整率作為額定電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率跟負(fù)載的感性容性的關(guān)系:感性負(fù)載的電壓調(diào)整率永遠(yuǎn)是正數(shù),但是容性的負(fù)載可能為負(fù)數(shù),也就是說可能負(fù)載的電壓反而比空載高!容性負(fù)載可以推高輸出電壓銅損耗與鐵損耗的特點:鐵損耗由于當(dāng)一次電壓為額定值時,無論負(fù)載怎么變化,由于勵磁電流基本不變,因此鐵損耗基本恒定,成為不變損耗;而銅損耗會隨著電流的改變而變化,成為可變損耗;”且3丸斗變壓器的效率公式與損耗的關(guān)系: '■ ■- ■■-“然后,很重要的一點就是再從這個公式對應(yīng)到電流的簡化等效電路中,因為這里可以從額定值的角度來探討效率的公式,比如,鐵耗等于勵磁阻抗上的有功功率p0,然后銅耗由于跟電流的平方成正比,所以跟額定短路損耗pkN的關(guān)系相差了卩2倍;再代到上面的方程H=!】 W*、—1X100%中就是IPSE忙5"沁) ,這個公式相當(dāng)復(fù)雜了,但是可以定性的判斷;對于上述公式的定性判斷:當(dāng)0較小時,也就是電路接近空載時,銅損比鐵損小,因此總損耗增加速度比P2慢,從而使得效率隨著0的增大而增大;但是當(dāng)0較大時,銅耗比鐵耗大,從而總損耗的增加速度快于P2,從而使得效率下降;最大效率問題:就是如果負(fù)載的阻抗角不變,那么隨著負(fù)載的增大就會出現(xiàn)一個效率的峰值,這時有銅耗等于鐵耗,于是有:0cukN;三相變壓器與單相變壓器的共同問題:就是當(dāng)負(fù)載為對稱時,抽出其中的一項來看情況跟單相相同;三相變壓器的特有問題:與鐵芯結(jié)構(gòu)相關(guān)的磁路系統(tǒng)、繞組聯(lián)結(jié)方式和相應(yīng)的聯(lián)結(jié)組、空載電動勢波形;三相變壓器的兩種磁路結(jié)構(gòu):一個是三相變壓器組,就是三個單相變壓器獨立聯(lián)結(jié),這時三個磁路獨立,分析起來跟單相一樣;一個是三相心式變壓器,就是:這時每相的磁路都以另外兩相作為回路;變壓器不僅可以變換電壓電流阻抗,而且可以變換相位研究聯(lián)結(jié)組,就是研究高低側(cè)對應(yīng)的線電動勢之間的相位差;標(biāo)出同名端之后怎么用字母來標(biāo)注:就是對于兩個繞組(公用磁鏈),則給兩個繞組的出線端子添加字母標(biāo)注,規(guī)則為高壓端子分別用A、X表示首尾端(首端就是標(biāo)注了?號的);然后低壓端子用a、x表示;參考電動勢的方向:規(guī)定為首端指向尾端;,十…仙頒“嘶E十“叭十W這兩幅圖的相位圖有一定的誤導(dǎo)性;時鐘序數(shù)表示法:就是說明為什么上面的相位圖要畫的這么誤導(dǎo)性的,因為想象著高壓端子的電動勢永遠(yuǎn)指向時鐘上的12,然后低壓的看著辦,當(dāng)然如果是單相則低壓要不指向0要不指向6;其中代表低壓的指針?biāo)赶虻臄?shù)字就是時鐘序數(shù);例子:上面的兩幅圖中左邊的時鐘指向6,則聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為II6,念作單相單相6點;右邊的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為110,念作單相單相0點;聯(lián)結(jié)組:就是針對三相變壓器而言的,因為三相變壓器的相位關(guān)系復(fù)雜,比如星型、三角形、高低繞組之間的相位關(guān)系等等,存在著多種組合,每種組合稱為一個聯(lián)結(jié)組;三相變壓器的同名端:如果從分別從三相的某個出線端子流入電流,產(chǎn)生的磁通都能夠指向磁路中的某個節(jié)點,則認(rèn)為這三個出線端子為為同名端,用?表示;三相的字母表示:三相的高壓繞組首端用ABC,尾端用XYZ,而低壓繞組用響應(yīng)的小寫字母,如果有中線,則標(biāo)為N和n,聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號方式:對于每個聯(lián)結(jié)組,首先寫高壓繞組的聯(lián)結(jié)方式,繞后寫低壓繞組的聯(lián)結(jié)方式,最后寫時鐘序數(shù);而聯(lián)結(jié)方式的標(biāo)注為:Y接法用Y或y,三角接法用D或d,引出中線的Y接法用YN或yn,其中高壓端用大寫字母,低壓端用小寫字母;例子:Yy6、Dy3等;確定三相變壓器聯(lián)結(jié)組的依據(jù):1?三相繞組的聯(lián)結(jié)方式2?同一芯柱上高低壓繞組是否同相3?同一芯柱上高低壓繞組的同名端與首尾端的確定;Y型聯(lián)結(jié)的字母標(biāo)注規(guī)定:首先確定一點是y型聯(lián)結(jié)在一起的三個點標(biāo)為xyz,然后印出來的點標(biāo)為abc;A型聯(lián)結(jié)字母標(biāo)注規(guī)定:AX、BY、CZ首尾相連,有兩種接法
Y接的向量圖:首端abc按照形成等邊三角形的三個頂點,他們按照相序排列,而且三形成正三角形,然后相電動勢和線電動勢都是標(biāo)在邊上,只是他們的正負(fù)號有差別二也既亞詢叭聊僅如畫繞組聯(lián)結(jié)圖的要求:1.高低壓繞組按照相序從左往右排列,注意是按照相序,而不是說A要對a,B要對b,2?上下對齊的兩個繞組是繞在同一個鐵芯朱上的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號的奇偶規(guī)律:當(dāng)一二次繞組都是Y接或角接時,時鐘序數(shù)是偶數(shù),如果兩個繞組的接法不同則時鐘序數(shù)為奇數(shù)磁路飽和下要激發(fā)正弦波磁通,需要:尖頂波勵磁電流(含有三次諧波)當(dāng)勵磁電流為正弦波,則:磁通為平頂波,從而電動勢為尖頂波(磁通求導(dǎo)得到電動勢,則電動勢為尖頂波)電力系統(tǒng)對輸入輸出電壓電流波形要求:輸入輸出的電壓電流的波形都為正弦波總結(jié)各種接法對三次諧波的影響:接法勵磁電流磁通電動勢優(yōu)缺點Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器組正弦波各相磁路獨立,磁通基波和諧波都可經(jīng)鐵芯閉合相電動勢尖頂波,線電動勢正弦波(因為三個諧波電動勢同相,相互抵消)對絕緣材料造成威脅(三相變壓器組不話宜)Yy聯(lián)結(jié)的三相心式變壓器正弦波基波磁通可以通過鐵芯閉合,但是三次磁通諧波因為相位相同,在鐵芯中無法閉合,只能通過外部氣隙空間閉合,磁阻大,幅值小相電動勢接近正弦波,線電動勢也因此接近正弦波可以米用,但是附加損耗大,不宜做出大容量Yd與Dy三相變壓器三次諧波相電流在三角形聯(lián)結(jié)回路中流通,起勵磁作主磁通與電動勢波形接近正弦,線電動勢與線電流中不論是心式還是變壓器組,都希望有一個繞組結(jié)成角
用沒有三次諧波接對于 Dy和Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器,線電流中沒有三次諧波?答疑結(jié)果1:變壓器不可以改變相序!然后ABC是人標(biāo)的,但是一旦你標(biāo)好一個字母了,下面的就只能根據(jù)相序關(guān)系標(biāo)寫了三、 三相繞組的組成和電動勢1) 交流電機的分類:分為同步電機(凸極同步電機和隱極同步電機)與異步電機(鼠籠式異步電機和繞線式異步電機)2) 交流電機的工作原理凸極同步電機與隱極同步電機的樣子:電機的結(jié)構(gòu)組成:分為定子(定子鐵芯,定子繞組);轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子鐵芯,勵磁繞組)和氣隙同步電機的繞組分類:分為單層交流繞組,單雙層交流繞組和雙層疊繞式交流繞組同步交流發(fā)電機的電磁感應(yīng):在勵磁繞組中通入直流電,然后外力拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),于是定子中的導(dǎo)體切割磁感線,產(chǎn)生電流磁極對數(shù)與頻率:定子導(dǎo)體每經(jīng)過一對磁極,感應(yīng)電動勢的方向就經(jīng)過一個周期,因此磁極對數(shù)p就是轉(zhuǎn)一圈電動勢經(jīng)過幾個周期同步的來源:就是同步電機的交流頻率跟轉(zhuǎn)速有著明確的關(guān)系:60同步電動機的工作原理:電動機的定子通入三相對稱的交流電,形成旋轉(zhuǎn)磁場,然后轉(zhuǎn)子通入直流;鼠籠式異步電機的樣子:這是他的轉(zhuǎn)子,里面的導(dǎo)體條在兩端用端環(huán)連起來導(dǎo)通,異步電機的電磁感應(yīng):就是在定子通入交流電后,形成了旋轉(zhuǎn)磁場,然后里面的轉(zhuǎn)子切割磁感線,形成電流,然后收到安培力轉(zhuǎn)動,同時收到外界的阻力,因此轉(zhuǎn)速不等于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(要是相等了就沒有切割磁感線了);同步的來源:就是同步電機的交流頻率跟轉(zhuǎn)速有著明確的關(guān)系:60同步電動機的工作原理:電動機的定子通入三相對稱的交流電,形成旋轉(zhuǎn)磁場,然后轉(zhuǎn)子通入直流;鼠籠式異步電機的樣子:這是他的轉(zhuǎn)子,里面的導(dǎo)體條在兩端用端環(huán)連起來導(dǎo)通,異步電機的電磁感應(yīng):就是在定子通入交流電后,形成了旋轉(zhuǎn)磁場,然后里面的轉(zhuǎn)子切割磁感線,形成電流,然后收到安培力轉(zhuǎn)動,同時收到外界的阻力,因此轉(zhuǎn)速不等于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(要是相等了就沒有切割磁感線了);交流繞組的作用:進行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵,用于產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和產(chǎn)生磁動勢對交流繞組的要求:1.在導(dǎo)體數(shù)一定下,能夠得到較大的基波電動勢和磁動勢;2?電動勢和磁動勢的波形盡可能接近正弦3?各相繞組對稱,也就是感應(yīng)電動勢對稱和繞組阻抗對稱交流繞組的構(gòu)成:他是由放在鐵芯里面的導(dǎo)體通過一定的方式連接起來的,順序是本來是放在槽里面的導(dǎo)體,然后導(dǎo)體首尾相接形成線匝,很多線匝連成線圈,若干個線圈形成線圈組,線圈組再形成相繞組,再形成三相繞組導(dǎo)體一線匝一線圈——交流繞組的構(gòu)成:他是由放在鐵芯里面的導(dǎo)體通過一定的方式連接起來的,順序是本來是放在槽里面的導(dǎo)體,然后導(dǎo)體首尾相接形成線匝,很多線匝連成線圈,若干個線圈形成線圈組,線圈組再形成相繞組,再形成三相繞組導(dǎo)體一線匝一線圈——三相繞組一相繞組一線圏組3)三相單層集中整距繞組電動勢b求電動勢的關(guān)鍵:在于求B,然后這里的B特指磁密在氣隙里面的分布勺;氣隙磁通的方向規(guī)定:從轉(zhuǎn)子進入定子為正;電動勢的正方向:出紙面為正?建立坐標(biāo)系:這個坐標(biāo)系叫做轉(zhuǎn)子表面坐標(biāo)系,為什么是轉(zhuǎn)子表面呢?是因為這個坐標(biāo)系是建立在轉(zhuǎn)子的外表面的,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,它的原點就在轉(zhuǎn)子的正負(fù)極的中點,橫坐標(biāo)是對應(yīng)的圓心角,縱坐標(biāo)是磁密坐標(biāo)系的正方向:注意是跟轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向相反的!發(fā)電機空載運行的磁動勢:空載就是定子外面是斷路,則只有轉(zhuǎn)子上面的電流能產(chǎn)生電動勢,則Ff二N/f上面坐標(biāo)系下的磁密曲線:解釋:首先正負(fù)方向是明確的,N極正S極負(fù),然后為什么是平頂波呢?是因為磁密的大小是跟磁阻有關(guān),也就是跟氣隙的長度有關(guān),氣隙因為電極附近比較短,則磁密大,而且電極附近的氣隙長度基本恒定;然后中間那里氣隙長,因此磁密小導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢:因為磁密是平頂波,然后e二b5lV,則電動勢也是平頂波電動勢的諧波分析:傅里葉分解后只有奇數(shù)次正弦諧波基波磁密方程:b基波磁密方程:b=BsinaS1 S1m基波電動勢公式:Si基波電動勢公式:SimIvsin①t=E1m上面坐標(biāo)系中定子如何:從轉(zhuǎn)子看來,定子是以角速度w向著a正方向運動電動勢的習(xí)慣算法:Ei=2.22f①i速度的算法:①=—Btl磁通的算法:1兀S1m,也就是磁密乘以面積,但是因為那個東西是最大磁密,所以要乘個兀時空不一致的問題:就是磁極不只一對時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周,電動勢經(jīng)過幾個周期兩種角度:空間電角度(就是將一對磁極就是一個360度,對應(yīng)著電動勢的角度,用a表示)與空間機械角度(就是實際的一周,360度,用B表示)。換算關(guān)系:a=邸定子中不同位置導(dǎo)體的電動勢關(guān)系:正如上面講的,坐標(biāo)系是建在轉(zhuǎn)子上的,因此定子上的導(dǎo)體是沿著正a方向走的,也就是假如相對定子轉(zhuǎn)子是逆時針轉(zhuǎn)動(這也是個慣例)越
是順時針往前,貝9相位越超前。比如B導(dǎo)體在A導(dǎo)體順時針往前a角,則轉(zhuǎn)子肯定先切割B再切割A(yù)是順時針往前,貝9相位越超前。比如B導(dǎo)體在A導(dǎo)體順時針往前a角,則轉(zhuǎn)子肯定先切割B再切割A(yù),因此B的感應(yīng)電動勢就比A要超前一個角度a,也就是"B1二、2Esin@t+a)i畫成向量圖:b一Bsin3n三次諧波電動勢公式:迅—B3mSin3a三次電動勢瞬時值公式:e3一卅SinU2E3血汕三次電動勢有效值:E一2.22x3f①3 3三次磁通有效值:問題:現(xiàn)在定子上面有這么多個槽,究竟要將那兩個槽里面的導(dǎo)體連起來形成線匝,當(dāng)然要使得連起來的電動勢最大,那么我們就應(yīng)該將電角度相差180度的兩個連起來,從而使得電動勢可以相加。整距:就是兩個導(dǎo)體的跨距為一個極距的,也就是兩個導(dǎo)體的電角度相差了n非整距:有短距,相差小于n,長距大于n;整距線匝電動勢的有效值:為兩個線圈的和,為4.44f多匝線圈電動勢的有效值:為多匝線圈的電
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