變壓器及電機(jī)HFJX

變壓器及電機(jī)

（2013.08.06.）沈陽航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院Wj112-34@163.com王進(jìn)（一）、內(nèi)容1變壓器航空用電機(jī)類型簡介變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理單相變壓器的空載和負(fù)載運(yùn)行直流電機(jī)的運(yùn)行起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速交流異步電機(jī)的運(yùn)行、制動(dòng)、調(diào)速4.1、變壓器

變壓器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置（能夠把一種電壓等級的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓等級的電能的裝置）

1.變壓器的定義1、只能轉(zhuǎn)換交流電能、不能轉(zhuǎn)換直流電壓等級。2、只能轉(zhuǎn)換電壓幅值、不能改變頻率。3、除自耦變壓器外，初級線圈與次級線圈沒有電的聯(lián)系、只有磁的耦合。

2.變壓器的特點(diǎn)4.1.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

4.1.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

4.1.2變壓器的鐵芯與線圈

相互絕緣的疊片式結(jié)構(gòu)（切斷渦流通路）

鐵芯材料1鐵心材料具有高阻值的特性（減小渦流）

2鐵心材料摻人Fesi或FeNi合金（增加材料電阻和導(dǎo)磁率）

34.1.2變壓器的繞組

4.13變壓器的工作原理與運(yùn)行變壓器是利用電磁感應(yīng)定律工作的一次側(cè)電動(dòng)勢:二次側(cè)電動(dòng)勢為:變壓器的工作原理圖

空載電壓的峰值Um。取決于磁通的峰值。Bm。或者更確切地說取決于磁通密度的峰值Bm和鐵心的截面A以及輸人電流的角頻率。和次級繞組的匝數(shù)N2

。對于正弦波來說，其空載電壓的有效值為：對于正弦波來說，其空載電壓的有效值為

自藕變壓器只有一個(gè)繞組，但具有多個(gè)抽頭.初、次級繞組之間不僅有磁的藕合，而且還有電的聯(lián)系

三相變壓器變壓器的同名端直流電機(jī)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)主磁極換向磁極電刷裝置機(jī)座端蓋定子轉(zhuǎn)子電樞鐵芯電樞繞組換向器轉(zhuǎn)軸軸承直流電機(jī)工作原理把電刷A、B接到直流電源上，電刷A接正極，電刷B接負(fù)極。此時(shí)電樞線圈中將電流流過。如右圖。在磁場作用下，N極性下導(dǎo)體ab受力方向從右向左，S極下導(dǎo)體cd受力方向從左向右。該電磁力形成逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)線圈電勢直流電機(jī)的電樞反應(yīng)一是使氣隙磁場畸變、二是去磁效應(yīng)換向改善換向的方法1、安裝換向極

2、選擇合適的電刷

并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)建壓條件①電機(jī)應(yīng)有剩磁；②勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場方向與剩磁方向一致；③勵(lì)磁回路的電阻應(yīng)小于電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的臨界電阻。

直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢

P為極對數(shù)；N為電樞導(dǎo)體總數(shù)；a為并聯(lián)支路對數(shù)大小:大小:直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式

外特性由方程式可得轉(zhuǎn)矩表達(dá)式（1）、轉(zhuǎn)速特性（2）、轉(zhuǎn)矩特性（3）、效率特性定義：當(dāng)、時(shí)，由方程式可得空載損耗為不變損耗，不隨負(fù)載電流變化，當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí)效率較低，輸入功率大部分消耗在空載損耗上；負(fù)載電流增大，效率也增大，輸入的功率大部分消耗在機(jī)械負(fù)載上；但當(dāng)負(fù)載電流增大到一定程度時(shí)銅損快速增大此時(shí)效率又變小。如圖所示。直流電機(jī)啟動(dòng)（1）直接啟動(dòng)（2）電樞回路串電阻啟動(dòng)；（3）降低電樞電壓啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須滿足下列三項(xiàng)要求：1.起動(dòng)電流不能過大；2.電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大，以保證電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)；3.起動(dòng)設(shè)備要簡單、可靠。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法0TstTL=TMTCMnn1n0AM+-3KM1KM2KM+-n0IhfdgecaUNR1R2R3R3R2R1n0nNnn2n1INIst1Ist2R1RaR3R2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)制動(dòng)狀態(tài):速停車或者由高速運(yùn)行迅速降到低速運(yùn)行電機(jī)兩種運(yùn)行狀態(tài)：

制動(dòng)方法

能耗制動(dòng)反接制動(dòng)回饋制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)速電氣調(diào)速或二者配合起來調(diào)速

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法

（1）改變電樞電路電阻調(diào)速；（2）改變磁通調(diào)速；（3）改變電壓調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的主要分類分類定子相數(shù)

單相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組形式繞線式鼠籠式電機(jī)尺寸或功率微型小功率電機(jī)大型中型小型電機(jī)的防護(hù)形式封閉式開啟式防護(hù)式6.4.2三相繞組的磁通勢（旋轉(zhuǎn)磁通勢）1．?dāng)?shù)學(xué)分析法A、B、C三相繞組的基波脈振磁動(dòng)勢的表達(dá)式為三相繞組的基波合成磁動(dòng)勢為

三相繞組基波合成磁動(dòng)勢是為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，其幅值為一相磁動(dòng)勢幅值的倍2．矢量合成法三相對稱交流電流的波形三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的產(chǎn)生gggCBBXCZAYA1F&BF&CF&AF&()0atw=°gggCBBXCZAYA1F&BF&CF&AF&()120btw=°gggCBBXCZAYA1F&BF&CF&AF&()240ctw=°gggCBBXCZAYA1F&BF&CF&AF&()360dtw=°4．三相異步電動(dòng)機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)（1）電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)（2）發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)（3）電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械特性一、固有機(jī)械特性

三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，定子和轉(zhuǎn)子電路不外接電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性。

nNnm

Tem

n0TN

Tst

Tmax

ABCD降壓特性串電阻特性異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能啟動(dòng)：電動(dòng)機(jī)接到電源上后，從靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。

對異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求：①啟動(dòng)電流要小，以減小對電網(wǎng)的沖擊；②啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大，以縮短啟動(dòng)時(shí)間；③啟動(dòng)設(shè)備簡單，可靠。異步電機(jī)啟動(dòng)籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有兩種：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便；缺點(diǎn)：啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。降壓啟動(dòng)直接啟動(dòng)一、直接啟動(dòng)適用條件：受電網(wǎng)容量限制,單機(jī)啟動(dòng)時(shí)，不使電網(wǎng)電壓降低10%以上，允許全壓直接啟動(dòng)。降壓啟動(dòng)的目的是限制啟動(dòng)電流。

啟動(dòng)時(shí)，降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電壓小于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后，再使電動(dòng)機(jī)承受額定電壓，由此限制啟動(dòng)電流。常見降壓啟動(dòng)方法有三種。二、降壓啟動(dòng)1）定子電路中串電抗器啟動(dòng)2）星-三角（Y-D）啟動(dòng)3)自耦變壓器啟動(dòng)一、轉(zhuǎn)子串電