《電機與電氣控制技術(shù)》 課件全套 第0-6章 緒論、變壓器 -三相異步電動電路機電氣控制

緒論緒論與電工基本定律定則目錄CONTENTS01緒論02電工基本定律03電工基本定則201緒論1.1電機的定義電機：依據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換和信號傳遞與轉(zhuǎn)換的裝置什么是電機？電機：依據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換和信號傳遞與轉(zhuǎn)換的裝置泛指所有實施電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變換的機械或裝置泛指所有實施電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變換的機械或裝置41.2電機的分類按功能分類

發(fā)電機：電動機：變壓器、變流器、變頻器、移相器：控制電機：由原動機拖動，將機械能轉(zhuǎn)換為電能將電能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動電力機械分別用于改變電壓、電流、頻率和相位進行信號的傳遞和轉(zhuǎn)換，控制系統(tǒng)中的執(zhí)行、檢測或解算元件電機1.2電機的分類按運動方式分類異步電機同步電機靜止-變壓器旋轉(zhuǎn)電機交流電機直流電機：他勵、并勵、串勵、復(fù)勵電機1.3電機的應(yīng)用電能的生產(chǎn)、傳輸和分配71.3電機的應(yīng)用3工業(yè)企業(yè)和日常生活81.3電機的應(yīng)用自動控制系統(tǒng)和智能裝置91.4電機的作用

電機電能的生產(chǎn)、傳輸和分配控制系統(tǒng)和智能化裝置的重要元件驅(qū)動生產(chǎn)機械和裝置發(fā)電機、變壓器電動機控制電機1.5電氣控制技術(shù)的發(fā)展11主要發(fā)展階段手動控制繼電器—接觸器為主的非連續(xù)控制連續(xù)的自動控制繼電器—觸發(fā)器為主順序控制可編程序控制器（PC）一般數(shù)控機床加工中心(MC)

自適應(yīng)控制(AC)計算機數(shù)控(CNC)計算機群控系統(tǒng)(DNC)柔性制造系統(tǒng)（FMS）無人自動化工廠（FM）121.5電氣控制技術(shù)的發(fā)展1在控制原理上：硬件軟件；2在控制方法上：手動控制自動控制；3在控制功能上：簡單復(fù)雜；4在操作上：緊張、繁重輕巧自如；1.5電氣控制技術(shù)的發(fā)展由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，實現(xiàn)對電動機的啟動、停止、有級調(diào)速等控制。斷續(xù)控制：輸入、輸出信號只有通和斷兩種狀態(tài)，不能連續(xù)反映信號的變化。特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便、抗干擾能力強。早期：繼電器—接觸器電氣控制系統(tǒng)由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，實現(xiàn)對電動機的啟動、停止、有級調(diào)速等控制。斷續(xù)控制：輸入、輸出信號只有通和斷兩種狀態(tài)，不能連續(xù)反映信號的變化。特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便、抗干擾能力強。131.6學(xué)什么變壓器直流電機三相異步電動機送料小車自動往返控制14logo1.7如何學(xué)認結(jié)構(gòu)知原理析過程熟操作1502電工基本定律2.1電路歐姆定律流過電阻R的電流I大小與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R的大小成反比流過阻抗Z的電流i大小與阻抗兩端的電壓u成正比，與阻抗Z的大小成反比

2.2磁路歐姆定律在無分支的磁路中，磁通Φ與磁動勢F大小成正比，與磁路中的總磁阻的大小成反比，即有

式中，F(xiàn)稱為磁動勢，又稱磁通勢，簡稱磁勢Rm稱為磁阻，表示磁路對磁通的阻礙作用

2.2磁路歐姆定律磁路電路圖形結(jié)構(gòu)對應(yīng)物理量磁動勢F磁通φ磁阻Rm電動勢E電流I電阻R表達式結(jié)論磁動勢是磁通產(chǎn)生的原因電動勢是電流產(chǎn)生的原因磁路與電路對照IN+_EURI2.3楞次定律當通過線圈中的磁通發(fā)生變化時，在線圈內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e,而感應(yīng)電動勢e的方向總是企圖使它所形成的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通阻止原磁通的變化。圖0-5(a)和(b)分別表示當線圈中的磁通增加時和減少時在線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e的方向。03電工基本定則3.1右手螺旋定則（安培定則）(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。直線電流安培定則3.1右手螺旋定則（安培定則）(2)通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁場方向。螺線管安培定則N極S極3.2電動機左手定則左手平展，讓磁感線穿過手心，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，手心面向N極，四指指向電流所指方向，則大拇指的方向就是導(dǎo)體受力的方向。主要用來判斷力的方向，包括洛倫茲力和安培力3.3發(fā)電機右手定則右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把右手放入磁場中，若磁感線垂直進入手心（當磁感線為直線時，相當于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運動方向（v的方向），則四指所指方向為導(dǎo)線中感應(yīng)電流（感生電動勢）的方向。主要用來判斷感應(yīng)電流或者感應(yīng)電動勢方向謝謝！第一章

變壓器第一節(jié)：變壓器的用途及分類目錄CONTENTS01變壓器的用途02變壓器的分類2801變壓器的用途一、變壓器的用途定義：變壓器是一種常見的靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓。變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一。發(fā)電廠(站)發(fā)出的電能經(jīng)升壓變壓器升壓后，再經(jīng)過高壓輸電線路遠距離輸送到用電區(qū)域，然后通過降壓變壓器將電壓降到一定數(shù)值(通常為35kV或10kV),再用配電變壓器將電壓降為用戶所需的電壓等級(通常為380V或220V),給用戶供電。30變壓器的用途在城市道路兩側(cè)，隔一定距離就可見到安裝在電桿上的變壓器臺實物，如圖1-1所示，或者是安置在人行道旁空地上形如鐵柜或房屋的電氣設(shè)備，這就是三相電力變壓器——箱式變壓器，如圖1-2所示。變壓器不僅對電力系統(tǒng)中電能的傳輸、分配和安全使用具有重要意義，而且廣泛用于電氣控制、電子技術(shù)、測試技術(shù)及焊接技術(shù)等領(lǐng)域。由于變壓器用途廣泛，因而其種類繁多。容量小的只有幾伏安，大的可達數(shù)十萬伏安。電壓低的只有幾伏，高的可達幾十萬伏。不同種類變壓器的結(jié)構(gòu)各有特點，然而其基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)是一致的。31一、變壓器的用途電能的傳輸、分配與使用一、變壓器的用途用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機充電器4.2V4.4V5.3V黑白電視機顯像管幾萬伏錄音機6V9V12V彩色電視機顯像管十幾萬伏從以上表格可以看出，各類用電器額定電壓往往不同，可我們國家民用統(tǒng)一供電均為220V，那這些電器如何正常工作呢？一、變壓器的用途作用：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制造的靜止電氣設(shè)備，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，具有變電壓、變電流和變阻抗的作用。用途：主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)領(lǐng)域以及焊接技術(shù)領(lǐng)域等。02變壓器的分類二、變壓器的分類（1）電力變壓器

用作電能的輸送與分配配電變壓器升壓變壓器降壓變壓器1.按用途分類二、變壓器的分類按用途分類特種變壓器在特殊場合使用的變壓器，如作為：焊接電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使用的電爐變壓器；將交流電整流成直流電時使用的整流變壓器等。二、變壓器的分類（3）儀用互感器

用于電工測量中，如電流互感器、電壓互感器等。（4）控制變壓器

容量一般比較小，用于小功率電源系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。（5）其他變壓器

如高壓變壓器、調(diào)壓變壓器；脈沖變壓器試驗、儀用等變壓器1.按用途分類二、變壓器的分類疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。3.按鐵心結(jié)構(gòu)分類有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。4.按相數(shù)分類雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器等。2.按繞組構(gòu)成分類二、變壓器的分類有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。干式變壓器油浸式變壓器強迫油循環(huán)電力變壓器5.按冷卻方式分類謝謝！第一章

變壓器第二節(jié)：單相變壓器的運行原理目錄CONTENTS01變壓器的基本工作原理02變壓器的空載運行03變壓器的負載特性04變壓器的阻抗變換43

變壓器是一種能變換電壓、變換電流、變換阻抗的“靜止”電氣設(shè)備。變壓器在傳遞電能的過程中頻率不變。一、變壓器的基本基本原理回顧：中學(xué)階段的變壓器？

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，圖1-4所示為其工作原理示意圖。變壓器的主要部件是鐵芯和繞組。單相變壓器由一個閉合的鐵芯和套在其上的兩個繞組構(gòu)成。這兩個繞組彼此絕緣，同心套在一個鐵芯柱上，但是為了分析問題的方便，我們將這兩個繞組畫在鐵芯柱兩側(cè)上，其中，與電源連接的繞組稱為一次繞組，也稱原繞組或初級繞組，匝數(shù)為N?;與負載連接的繞組稱為二次繞組，也稱副繞組或次級繞組，匝數(shù)為N?。我們在表示一次繞組電磁量的符號右下角加標號“1”,在表示二次繞組電磁量的符號右下角加標號“2”,以便于區(qū)別。例如，ui、ei、i,分別表示一次繞組的電壓、感應(yīng)電動勢、電流；u?、e?、i?分別表示二次繞組的電壓、感應(yīng)電動勢、電流。一、變壓器的基本基本原理一、變壓器的基本基本原理一次繞組加上交流電壓u后，繞組中便有交流電流i?通過，i?將在鐵芯中產(chǎn)生與u?同頻率的交變磁通史，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，將分別在兩個繞組中感應(yīng)出電動勢ei和ez,即由于變壓器在交流電源上工作，因此通過變壓器中的電壓、電流、磁通及電動勢的大小和方向均隨時間在不斷地變化，為了正確地表示它們之間的相位關(guān)系，必須首先規(guī)定它們的參考方向。按照“電工慣例”規(guī)定參考方向：（1）電壓的參考方向：在同一支路中，電壓的參考方向與電流的參考方向一致。（2）磁通的參考方向：磁通的參考方向與電流的參考方向之間符合右手螺旋定則。（3）感應(yīng)電動勢的參考方向：由交變磁通Ф產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e，其參考方向與產(chǎn)生該磁通的電流參考方向一致（即感應(yīng)電動勢e與產(chǎn)生它的磁通

Ф之間符合右手螺旋定則）。參考方向的規(guī)定按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程：一、變壓器的基本基本原理二、變壓器空載運行空載運行時各物理量正方向的規(guī)定二次繞組開路1.感應(yīng)電動勢和變比設(shè)Φ＝Φmsinωte滯后于Φ900結(jié)論：二、變壓器空載運行2.有效值：E1=4.44fN1ФmE2=4.44fN2Фm略去一次繞組中的阻抗不計U1≈E1＝4.44fN1Фm

U2＝E2=4.44fN2Фm

變壓比，簡稱變比U1恒定時，變壓器鐵心中的磁通Фm基本上保持不變二、變壓器空載運行3.變壓器的空載電流和空載損耗二、變壓器空載運行3.變壓器的空載電流和空載損耗空載損耗絕大部分是鐵心損耗P0，即磁滯損耗與渦流損耗，只有極少部分是一次繞組電阻上的銅損耗I02R

?？烧J為變壓器的空載損耗就是變壓器的鐵心損耗

二、變壓器空載運行

例1—1：低壓照明變壓器一次繞組匝數(shù)N1＝660匝，一次繞組電壓Ul＝220V，現(xiàn)要求二次繞組輸出電壓U2＝36V，求二次繞組匝數(shù)N2及變比Ku解：降壓變壓器：Ku>1升壓變壓器:Ku<1二、變壓器空載運行單相變壓器負載運行二次繞組中有電流一次繞組中電流變?yōu)閕1

三、變壓器負載運行變壓器負載運行時的磁通勢平衡方程式:因為電源電壓不變，故負載時的磁勢和空載時相同：N1I1≈N2I2忽略I0:變壓器的變流比變壓器的高壓繞組匝數(shù)多，而通過的電流小，因此繞組所用的導(dǎo)線細；反之低壓繞組匝數(shù)少，通過的電流大，所用的導(dǎo)線較粗。結(jié)論：三、變壓器負載運行相當于直接接在一次繞組上的等效阻抗四、變壓器的阻抗變換輸出變壓器、線間變壓器阻抗匹配作用：如使音響設(shè)備輸出的阻抗與揚聲器的阻抗盡量相等，以獲得最大的輸出功率。四、變壓器的阻抗變換例1—2：某晶體管收音機輸出電路的輸出阻抗為Z/=392Ω，接入的揚聲器阻抗為Z=8Ω，現(xiàn)加接一個輸出變壓器使兩者實現(xiàn)阻抗匹配，求該變壓器的變比K；若該變壓器一次繞組匝數(shù)N1=560匝，問二次繞組匝數(shù)N2為多少?解：四、變壓器的阻抗變換謝謝！第三節(jié)：單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)第一章

變壓器目錄CONTENTS01鐵芯02繞組6101鐵芯單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)接在單相交流電源上，用來改變單相交流電壓的變壓器稱單相變壓器，它主要由鐵芯和繞組兩部分組成，其外形如圖1-10所示。心式變壓器殼式變壓器C型變壓器

鐵芯構(gòu)成變壓器的磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機械骨架。鐵芯由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成，單相變壓器的鐵芯可分為疊片式和卷制式兩種，如圖1-11所示。鐵芯柱上套裝變壓器繞組，鐵軛起連接鐵芯柱使磁路閉合的作用。對鐵芯的要求是導(dǎo)磁性能要好，磁滯損耗及渦流損耗要盡量小，因此均采用0.3～0.35mm厚的硅鋼片制作。以前曾用熱軋硅鋼片制作鐵芯，但由于其磁滯及渦流損耗大，已被淘汰。目前國產(chǎn)硅鋼片均為冷軋無取向硅鋼片和冷軋晶粒取向硅鋼片。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前已開始采用鐵基、鐵鎳基、鈷基等非晶帶材料來制作變壓器的鐵芯，該類鐵芯具有體積小、效率高、節(jié)能等優(yōu)點，極有發(fā)展前途。一、鐵芯單相變壓器的結(jié)構(gòu)心式變壓器殼式變壓器按鐵心結(jié)構(gòu)不同可分疊片式和卷制式兩種一、鐵芯二、繞組1.繞組的作用及材料變壓器的線圈通常稱為繞組，它是變壓器中的電路部分，小變壓器的繞組一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，容量稍大的變壓器的繞組則用扁銅線或扁鋁線繞制而成。2.繞組的結(jié)構(gòu)在變壓器中，接到高壓電網(wǎng)的繞組稱高壓繞組，接到低壓電網(wǎng)的繞組稱為低壓繞組。按高壓繞組和低壓繞組的相互位置和形狀的不同，繞組可分為同心式和交疊式兩種。同心式繞組是將高、低壓繞組同心地套裝在鐵芯柱上，圖1-10所示的均為同心式繞組。交疊式繞組又稱餅式繞組，它是將高、低壓繞組分成若干個線餅，沿著鐵芯柱的高度方向交替排列，一般用得很少。66變壓器線圈通稱繞組，是變壓器的電路部分，小變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞成。接高壓電網(wǎng)的稱高壓繞組，接低壓部分的稱低壓繞組。小變壓器的繞組一般采用將高壓繞組和低壓繞組同心套裝在鐵心柱上的同心式繞組

二、繞組謝謝！第四節(jié)：三相電力變壓器第一章

變壓器目錄CONTENTS01三相電力變壓器的用途02三相電力變壓器的結(jié)構(gòu)03三相電力變壓器損耗及效率04三相變壓器外特性及電壓變化率70一、三相電力變壓器的用途圖1-12電力輸送過程示意圖

案例：電能的產(chǎn)生、輸送與分配一、三相電力變壓器的用途變壓器最主要的用途是在輸電、配電技術(shù)領(lǐng)域。目前世界各國使用的電能基本上均是由各類(火力、水力、太陽能、風(fēng)能、核能等)發(fā)電站發(fā)出的三相交流電能，發(fā)電站一般均建在能源產(chǎn)地，江邊、海邊或遠離城市的地區(qū)，因此，它所發(fā)出的電能在向用戶輸送的過程中，通常需用很長的輸電線。根據(jù)P=√3UIcosφ,在輸送功率P和負載的功率因數(shù)cosφ一定時，輸電線路上的電壓U越高，則輸電線路中的電流I就越小。這不僅可以減小輸電線的截面積，節(jié)約導(dǎo)體材料，還可以減小輸電線路的功率損耗。因此目前世界各國在電能的輸送與分配方面都朝建立高電壓、大功率的電力網(wǎng)系統(tǒng)方向發(fā)展，以便集中輸送、統(tǒng)一調(diào)度與分配電能。這就促使輸電線路的電壓由高壓(110～220kV)向超高壓(330～750kV)和特高壓(750kV以上)不斷升級。目前我國高壓輸電的電壓等級有交流110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV,直流±500kV、士800kV、士1000kV。發(fā)電機本身由于其結(jié)構(gòu)及所用絕緣材料的限制，不可能直接發(fā)出這樣的高壓，因此在輸電時必須首先通過升壓變電站，利用變壓器將電壓升高，其過程如圖1-12上部所示。一、三相電力變壓器的用途高壓電能輸送到用電區(qū)后，為了保證用電安全和符合用電設(shè)備的電壓等級要求，還必須通過各級降壓變電站，利用變壓器將電壓降低。例如，工廠輸電線路，高壓為110kV、35kV、10kV等，低壓為380V、220V等。圖1-12所示為三相電力系統(tǒng)輸送示意圖。綜上所述，變壓器是輸電、配電系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設(shè)備，從發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)升壓變壓器升壓，輸送到用戶區(qū)后，再經(jīng)降壓變壓器降壓供電給用戶，一般是經(jīng)過5～7次變壓器的升降壓。根據(jù)最近的資料顯示，1kW的發(fā)電設(shè)備需4～5kV·A變壓器容量與之配套，由此可見，在電力系統(tǒng)中，變壓器是容量最多最大的電氣設(shè)備。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)二、變壓器（油浸式）器身鐵心繞組引線（包括調(diào)壓裝置、引線夾件等）絕緣附件（包括油枕、油門閘閥等）油箱本體油箱冷卻裝置（包括散熱器、風(fēng)扇、油泵等）保護裝置（包括防爆閥、氣體繼電器、測溫元件、呼吸器等）出線裝置（包括套管等）1.鐵芯構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機械骨架0.35mm厚的硅鋼片，減小鐵耗。國產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼片、冷軋無取向硅鋼片、冷軋晶粒取向硅鋼片二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)心式變壓器殼式變壓器二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)單相小容量變壓器鐵心形式為了減小鐵心磁路的磁阻以減小鐵心損耗，要求鐵心裝配時，接縫處的空氣隙應(yīng)越小越好。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)2.變壓器繞組

變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。(1)．同心式繞組高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上。為了便于與鐵心絕緣，把低壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在外面。按其繞制方法的不同又可分為圓筒式、螺旋式和連續(xù)式

二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)(2)．交疊式繞組將繞組分成若干個線餅交替排列又稱餅式繞組漏抗小、機械強度高、引線方便。主要用在低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大的電爐變壓器、電阻電焊機（如點焊、滾焊和對焊電焊機）變壓器等。優(yōu)點:二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)油箱和冷卻裝置由于三相變壓器主要用于電力系統(tǒng)進行電壓等級的變換，因此其容量都比較大，電壓也比較高。目前，國產(chǎn)的高電壓、大容量三相電力變壓器OSFPSZ-360

000/500已批量生產(chǎn)（容量為36萬kV·A，電壓為500kV，每臺變壓器重量達到250t）。為了鐵芯和繞組的散熱和絕緣，均將其置于絕緣的變壓器油內(nèi)，而油則盛放在油箱內(nèi)。為了增加散熱面積，一般在油箱四周加裝散熱裝置，老型號電力變壓器采用在油箱四周加焊扁形散熱油管，新型電力變壓器以采用片式散熱器散熱為多。容量大于10

000kV·A的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強迫油循環(huán)冷卻裝置。由于三相變壓器主要用于電力系統(tǒng)進行電壓等級的變換，因此其容量都比較大，電壓也比較高。目前，國產(chǎn)的高電壓、大容量三相電力變壓器OSFPSZ-360

000/500已批量生產(chǎn)（容量為36萬kV·A，電壓為500kV，每臺變壓器重量達到250t）。為了鐵芯和繞組的散熱和絕緣，均將其置于絕緣的變壓器油內(nèi)，而油則盛放在油箱內(nèi)。為了增加散熱面積，一般在油箱四周加裝散熱裝置，老型號電力變壓器采用在油箱四周加焊扁形散熱油管，新型電力變壓器以采用片式散熱器散熱為多。容量大于10

000kV·A的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強迫油循環(huán)冷卻裝置。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)4.其他附屬設(shè)備（1）防爆管(安全氣道)

裝在油箱頂部，它是一個長的圓形鋼筒，上端用酚醛紙板密封，下端與油箱連通。若變壓器發(fā)生故障，使油箱內(nèi)壓力驟增時，油流沖破酚醛紙板，以免造成變壓器箱體爆裂。近年來，國產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放閥來取代防爆管

（2）絕緣套管絕緣套管裝置在變壓器油箱蓋上面，以確保變壓器的引出線與油箱絕緣。

（3）分接開關(guān)分接開關(guān)裝置在變壓器油箱蓋上面，通過調(diào)節(jié)分接開關(guān)來改變一次繞組的匝數(shù)，從而使二次繞組的輸出電壓可以調(diào)節(jié)，以避免二次繞組的輸出電壓因負載變化而過分偏離額定值。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)5.銘牌變壓器的油箱表面都鑲嵌有銘牌，銘牌上標明了變壓器的型號、額定數(shù)據(jù)及其他一些數(shù)據(jù)。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（1）型號5.銘牌二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（2）額定電壓U1N和U2N

U1N：加在一次繞組上的正常工作電壓值。根據(jù)變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定U2N：變壓器空載時，高壓側(cè)加上額定電壓后，二次繞組兩端的電壓值。U2N不等于額定負載時的負載電壓。有一個電壓降使空載電壓大于負載電壓。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。5.銘牌二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（3）額定電流I1N和I2N

根據(jù)變壓器容許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流值。在三相變壓器中額定電流是指線電流。（4）額定容量SN

變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在功率，其單位為kV·A。單相變壓器的額定容量三相變壓器的額定容量5.銘牌二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)（5）阻抗電壓又稱為短路電壓。它標志在額定電流時變壓器阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓U1N的百分比來表示。5.銘牌二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)6.聯(lián)結(jié)組標號(1)三相變壓器一、二次繞組的連接方式

Y（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）、y（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）；D（高壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）、d（低壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）；N（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）、n（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）。二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)(2)聯(lián)結(jié)組別表示方法：聯(lián)結(jié)組別是表示一次繞組線電壓與二次繞組線電壓之間的相位關(guān)系。一、二次繞組線電動勢的相位差總是300的整數(shù)倍。因此國際上規(guī)定，標志三相變壓器一、二次繞組線電動勢的相位關(guān)系用時鐘表示法。時鐘表示法6.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)規(guī)定一次繞組線電勢為長針，永遠指向鐘面上的“12”，二次繞組線電勢為短針，它指向鐘面上的哪個數(shù)字，該數(shù)字則為該三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的標號。(2)時鐘表示法的規(guī)定：標號為31236.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)結(jié)論：Y,y0聯(lián)結(jié)組(3)Y，y聯(lián)結(jié)組6.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

結(jié)論：Y,y6聯(lián)結(jié)組6.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

結(jié)論：Y,d11聯(lián)結(jié)組(4)Y，d聯(lián)結(jié)組6.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

結(jié)論：Y,d1聯(lián)結(jié)組Y，d聯(lián)結(jié)組6.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)為了制造及運行方便的需要，國家標準規(guī)定了三相電力變壓器只采用五種標準聯(lián)結(jié)組，即Y，yn0、YN，d11、YN，y0、Y，y0和Y，dll。常用，它用于容量不大的三相配電變壓器，低壓側(cè)電壓為400～230V，用以供給動力和照明的混合負載。一般這種變壓器的最大容量為1800kV·A，高壓側(cè)的額定電壓不超過35kVY，yn06.聯(lián)結(jié)組標號二、三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)三、三相電力變壓器的損耗及效率P1=U1I1COSφ1P2=U2I2COSφ2損耗ΔP

＝P1-P2=Pcu+PFe1.鐵損耗PFe基本鐵損耗附加鐵損耗與U1有關(guān)，與負載電流無關(guān)，當U1不變時，鐵耗基本不變。故鐵耗稱為不變損耗。2）銅損耗PCu基本銅損耗附加銅損耗電流在一次、二次繞組電阻上產(chǎn)生的損耗漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不均勻而產(chǎn)生的額外損耗銅損耗與負載電流的平方成正比，所以銅損耗又稱為“可變損耗”3）效率中小型電力變壓器效率在95％以上，大型電力變壓器效率可達99％以上.三、三相電力變壓器的損耗及效率例2－5：S9－500/10低損耗三相電力變壓器額定容量500kV·A，設(shè)功率因素為1,二次電壓U2N=400V，鐵損耗PFe=0.98KW，額定負載時銅損耗PCu＝4.1kW，求二次額定電流I2N及變壓器效率η。P2=SNCOSφ=500kW解：三、三相電力變壓器的損耗及效率4.效率特性效率η也隨負載電流I2的變化而變化的關(guān)系負載系數(shù)不變損耗等于可變損耗時，變壓器的效率最高。通常最高效率位于β=0.5∽0.6之間三、三相電力變壓器的損耗及效率四、三相電力變壓器外特性及電壓變化率外特性:一次繞組電壓U1和負載的功率因數(shù)cosφ2一定時，二次繞組電壓U2與負載電流I2的關(guān)系.滯后的無功電流產(chǎn)生去磁作用使電壓下降超前的無功電流產(chǎn)生增磁作用使電壓上升用標么值表示，便于不同變壓器之間比較電壓變化率：用ΔU％來表示

二次側(cè)空載電壓額定負載時二次側(cè)電壓ΔU％反映供電電壓的穩(wěn)定性。ΔU％越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓越穩(wěn)定。常用變壓器ΔU％為3％～5％

四、三相電力變壓器外特性及電壓變化率例2—4：某臺供電電力變壓器將U1N=10000V的高壓降壓后對負載供電，要求該變壓器在額定負載下的輸出電壓為U2=380V，該變壓器的電壓變化率ΔU％＝5％，求該變壓器二次繞組的額定電壓U2N及變比K。

解：U2N=400VK=U1N/U2N=10000/400=25四、三相電力變壓器外特性及電壓變化率謝謝！第五節(jié)：常用變壓器簡介第一章

變壓器目錄CONTENTS01小功率電源變壓器02自耦變壓器03儀用互感器04電焊變壓器104整流變壓器PCB平面變壓器0506常用變壓器簡介在各種電氣設(shè)備、家用電器和電子儀器設(shè)備中都廣泛使用各種小型變壓器，它們的容量一般都比較小，因而體積小、重量輕，卻承擔著不同的功能，成為必不可少的器件。常見的有各類控制變壓器、電焊變壓器、自耦變壓器、互感器、脈沖變壓器、旋轉(zhuǎn)變壓器等。105電焊變壓器控制變壓器自耦變壓器互感器一、小功率電源變壓器1.控制變壓器控制變壓器是指工作在50~60Hz頻率下的電源變壓器，又稱工頻電源變壓器，用于低壓局部照明電源、信號燈或指示燈電源以及電氣控制設(shè)備中控制電路的電源，其典型外形如圖1-10所示?？刂谱儔浩魅萘慷急容^小，常見的都在幾百伏安以下，一次電壓為220V及380V,二次電壓為220V、127V、110V、36V、24V、12V、6V等，也可按需要特制。106控制變壓器按鐵芯結(jié)構(gòu)及外形的不同可分以下幾類。（1）通用變壓器通用變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)及制成的心式變壓器及殼式變壓器外形如圖1-10(a)(b)所示。（2）C形變壓器C形變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)及外形如圖1-10(c)所示。由于冷軋硅鋼帶的磁感應(yīng)強度B比較高，加上絕緣等級較高(為B級或H級),故比通用變壓器體積小、用銅量省。C形變壓器的鐵芯制作較方便，效率也較高，使用越來越廣。（3）R形變壓器R形變壓器是在C形變壓器的基礎(chǔ)上形成的，其外形如圖1-28所示。其主要結(jié)構(gòu)特點是鐵芯為整體結(jié)構(gòu)，即鐵芯由一根在下料機上切割而成的由窄到寬，再由寬到窄連續(xù)均勻過渡的晶粒取向冷軋硅鋼帶卷繞而成。鐵芯卷繞好后綁扎緊并浸漆處理成形。由于鐵芯不切割，因此磁路無空氣隙、磁阻小，使變壓器的空載損耗小、溫升低。另外，由于變壓器鐵芯截面為圓形，因而繞組也是圓形，節(jié)省了用銅量，使變壓器體積小、重量輕、噪聲低。1.控制變壓器107R形變壓器1.控制變壓器（4）O形變壓器O形變壓器又稱環(huán)形變壓器，其外形如圖1-29所示。工作在工頻電源下的O形變壓器的鐵芯由冷軋晶粒取向硅鋼帶或合金鋼帶繞制而成，再經(jīng)過扎緊及絕緣處理等過程，形成0形鐵芯。因此O形變壓器也具有R形變壓器的優(yōu)點，且鐵芯制作簡單。其主要不足之處是由于鐵芯截面呈矩形，因此線圈繞制困難，一般要用專門的繞線機繞制。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，高頻變壓器、脈沖變壓器、開關(guān)電源及逆變器等已經(jīng)大多采用環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)，其鐵芯材料則用非晶態(tài)及超微晶態(tài)合金和鐵氧體，工作頻率可高達數(shù)十萬赫。1082.中頻及高頻電源變壓器(1)中頻電源變壓器中頻電源變壓器是指工作在400～1000Hz頻率范圍內(nèi)的電源變壓器。由于工作頻率的上升，為減小渦流損耗，鐵芯用0.2mm厚冷軋硅鋼片構(gòu)成，且鐵芯中的磁感應(yīng)強度B一般取得較低。它既可工作在正弦波電壓下，也可工作在方波(或矩形波)電壓下。中頻電源變壓器的其他結(jié)構(gòu)與工頻電源變壓器相同。1092.中頻及高頻電源變壓器（2）高頻電源變壓器高頻電源變壓器是指工作在10～20kHz頻率范圍內(nèi)的電源變壓器，主要用在開關(guān)穩(wěn)壓電源的變換器中。其結(jié)構(gòu)特點有：不能使用普通硅鋼片制作鐵芯，一般均用鐵氧體鐵芯。它的電阻率高，故渦流損耗小。由于繞組中通過的是高頻電流，因此集膚效應(yīng)使導(dǎo)線中心部分電流密度變小，從而減小了導(dǎo)線的有效面積，引起發(fā)熱，故通常使用多股高頻銅導(dǎo)線或薄銅箔繞制繞組。高頻電源變壓器的工作溫度不能超過70℃,否則鐵氧體的電磁性能將急劇下降。110111二、自耦變壓器1.結(jié)構(gòu)特點及用途一二次繞組不僅有磁耦合，還有電的直接連接1122.電壓、電流及容量關(guān)系U1≈E1＝4.44fN1ФmU2＝E2＝4.44fN2Фm負載時的磁勢平衡方程式：忽略空載磁通勢，則自耦變壓器一、二次繞組中的電流大小與匝數(shù)成反比，在相位上互差1800.結(jié)論:113流經(jīng)公共繞組中的電流I的大小為:I=I2－I1當變比K接近于1時，I很小，這部分繞組可用截面積較小的導(dǎo)線繞制，以節(jié)約用銅量，并減小自耦變壓器的體積與重量。結(jié)論：2.電壓、電流及容量關(guān)系114S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為：由電磁感應(yīng)原理從一次繞組傳遞到二次繞組的視在功率通過電路的直接聯(lián)系從一次繞組直接傳遞到二次繞組的視在功率S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為：2.電壓、電流及容量關(guān)系115I1只在一部分繞組的電阻上產(chǎn)生銅損耗，因此自耦變壓器的損耗比普通變壓器要小，效率較高，因而較為經(jīng)濟。2.電壓、電流及容量關(guān)系K一般介于1.2～2間，此時變壓器優(yōu)勢較明顯。應(yīng)用舉例：電力系統(tǒng)中，用自耦變壓器把110kV、150kV、220kV和330kV的高壓電力系統(tǒng)連接成大規(guī)模的動力系統(tǒng)。116自耦變壓器的缺點：高壓側(cè)的電氣故障會波及到低壓側(cè)，很不安全。因此自耦變壓器在使用時必須正確接線，且外殼必須接地，并規(guī)定安全照明變壓器不允許采用自耦變壓器結(jié)構(gòu)形式。2.電壓、電流及容量關(guān)系117自耦調(diào)壓器輸出電壓可調(diào)，可稍高于一次繞組電壓例：實驗室中常用的單相調(diào)壓器，一次繞組輸入電壓U1＝220V，二次繞組輸出電壓U2＝0～250V三

、儀用互感器1、結(jié)構(gòu)特點及用途作用：①為了測量人員的安全，使測量回路與高壓電網(wǎng)相互隔離；②擴大測量儀表（電流表及電壓表）的測量范圍。電壓互感器電流互感器分類：2．電流互感器在電工測量中用來按比例變換交流電流的儀器串在電路中，流過被測電流匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。三、儀用互感器2．電流互感器量程及讀數(shù)：二次電流表量程一般為5A。實際中已換算成一次電流，其標度尺即按一次電流分度，這樣可以直接讀數(shù)，不必再進行換算。三、儀用互感器電流互感器使用注意事項：二次繞組絕對不允許開路電流互感器的鐵心及二次繞組一端必須可靠接地三、儀用互感器鉗形電流表利用電流互感器原理如被測電流過小，可將被測導(dǎo)線在鉗口內(nèi)多繞幾圈，然后將讀數(shù)除以所繞匝數(shù)三、儀用互感器用電流互感器進行電流測量時存在一定的誤差，根據(jù)誤差的大小，電流互感器分下列各級：0.2、0.5、1.0、3.0、10.0。如0.5級的電流互感器表示在額定電流時，測量誤差最大不超過±0.5％精度：2．電流互感器三、儀用互感器3．電壓互感器在電工測量中用來按比例變換交流電壓的儀器實際上是一臺降壓變壓器二次電壓表量程一般為100V。實際中已換算成一次電壓，其標度尺即按一次電壓分度，可以直接讀數(shù)，不需換算。三、儀用互感器電壓互感器使用注意事項：二次繞組絕對不允許短路電壓互感器的鐵心及二次繞組一端必須可靠接地使用時二次繞組回路不宜接入過多的儀表，以免影響電壓互感器的測量精度二次回路應(yīng)串入熔體電流小于2A的熔斷器三、儀用互感器例1—7：

用變壓比為10000／100V的電壓互感器，變流比為100／5A的電流互感器擴大量程，其電流表讀數(shù)為3.5A，電壓表讀數(shù)為96V，試求被測電路的電流、電壓各為多少？

解：因為電流互感器負載電流等于電流表讀數(shù)乘上電流互感器電流比，即電壓互感器所測高電壓等于電壓表讀數(shù)乘上變比，即被測電路的電流為70A，電壓為9600V三、儀用互感器127四、電焊變壓器電焊變壓器是交流弧焊機的主要組成部分，它實質(zhì)上是一臺特殊的降壓變壓器。為了保證焊接質(zhì)量和電弧的穩(wěn)定燃燒，對電焊變壓器的要求：1.電焊變壓器在空載時，應(yīng)有一定的空載電壓，通常Uo＝60～75V左右，以保證起弧容易。另一方面，為了操作者的安全，空載起弧電壓又不能太高，最高不宜超過85V2.在負載時，電壓應(yīng)隨負載的增大而急劇下降，即應(yīng)有陡降的外特性。通常在額定負載時的輸出電壓約30V左右3.短路電流ISC不應(yīng)過大，以免損壞電焊機128電焊變壓器的結(jié)構(gòu)特點：電焊變壓器必須具有較大的漏抗，而且可以進行調(diào)節(jié)故鐵心的氣隙比較大，一次、二次繞組分裝在不同的鐵心柱上，用磁分路法、串聯(lián)可變電抗器法及改變二次繞組的接法等來調(diào)節(jié)焊接電流。常用形式：抽頭式可動鐵心式可動線圈式綜合式四、電焊變壓器129BXl系列磁分路動鐵心式弧焊機外形圖四、電焊變壓器130二次繞組分為兩部分。一部分和一次繞組接在同一側(cè)，另一部分繞在鐵心的另一側(cè)，相當于電感。焊接電流粗調(diào)焊接電流的細調(diào)節(jié)：通過手輪移動鐵心的位置，改變漏抗，從而得到均勻的電流調(diào)節(jié)。

串入所有電抗線圈及一半二次繞組四、電焊變壓器五、整流變壓器

用來單獨給整流電路供電的電源變壓器稱為整流變壓器，它是整流裝置中的重要組成部分。1.整流變壓器的作用在一般情況下整流電路所需要的供電電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致，這就須用整流變壓器把電網(wǎng)電壓變換成整流電路要求的電壓。在大容量整流電路中，為了得到平穩(wěn)的直流電壓，往往采用多相整流電路(如六相整流、十二相整流),則可用三相整流變壓器，其二次側(cè)接成六相或十二相。為了盡可能減少電網(wǎng)與整流裝置之間的相互干擾，要求整流后的直流電路與電網(wǎng)交流電路之間能夠隔離，也要用整流變壓器。131單相整流變壓器五、整流變壓器2.整流變壓器的結(jié)構(gòu)與工作特點（1）普通電源變壓器的負載一般都是恒定的阻抗，因此輸入與輸出的電流、電壓波形一般都是正弦波，而且一次、二次繞組視在功率相等。整流變壓器的二次繞組由于所接整流元件只在一個周期內(nèi)的部分時間輪流導(dǎo)電，所以二次繞組中流過的電流是非正弦電流，含有直流分量。它將使鐵芯損耗增加而發(fā)熱，另外二次繞組的視在功率往往也比一次繞組的要大。（2）當整流元件被擊穿而短路時，變壓器中將流過很大的短路電流，因此整流變壓器的漏抗較大，外形結(jié)構(gòu)較為矮胖，機械強度要求高。（3）整流變壓器二次繞組中可能產(chǎn)生過電壓而危及絕緣，因此須加強絕緣。132十二脈波干式整流變壓器PCB平面變壓器隨著高功率密度開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，PCB平面變壓器因其特殊的平面結(jié)構(gòu)和繞組的緊密耦合性能，使得高頻寄生參數(shù)大大降低，極大地改進了開關(guān)電源的工作狀態(tài)，提高了電源的整體輸出效率，因此，得到了廣泛的使用和研究。PCB平面變壓器優(yōu)點是體積小、功率密度高、低漏感、高頻交流電阻小、功耗小、效率高。133謝謝！第一節(jié)：三相異步電動機的工作原理第二章

三相異步電動機

目錄儀用互感器旋轉(zhuǎn)磁場01三相異步電動機旋轉(zhuǎn)原理02三相異步電動機三種運行狀態(tài)03目錄Content電機簡介

電機是一種用來將電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。其運行原理基于電磁感應(yīng)定律。電機的種類與規(guī)格很多，按其電流類型分類，可分為直流電機和交流電機兩大類。按其功能的不同，交流電機可分為交流發(fā)電機和交流電動機兩大類。交流電動機則是指由交流電源供電將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速的變化情況，可分為同步電動機和異步電動機兩類。同步電動機是指電動機的轉(zhuǎn)速始終保持與交流電源的頻率同步，不隨所拖動的負載變化而變化的電動機，它主要用于功率較大轉(zhuǎn)速不要求調(diào)節(jié)的生產(chǎn)機械，如大型水泵、空氣壓縮機、礦井通風(fēng)機等。

而交流異步電動機是指由交流電源供電、電動機的轉(zhuǎn)速隨負載變化而稍有變化的旋轉(zhuǎn)電機，這是目前使用最多的一類電動機。按供電電源的不同，異步電動機又可分為三相異步電動機和單相異步電動機兩大類。三相異步電動機由三相交流電源供電，由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、堅固耐用、使用維護方便，因此在工農(nóng)業(yè)及其他領(lǐng)域中都獲得了廣泛的應(yīng)用。據(jù)我國及世界上一些發(fā)達國家的統(tǒng)計表明，在整個電能消耗中，電動機的耗能占總用電量的60%～70%。而在整個電動機的耗能中，三相異步電動機又居首位。單相異步電動機取用單相交流電源，電動機功率一般都比較小，主要用于家庭、辦公場所等只有單相交流電源的場所，用于電風(fēng)扇、空調(diào)、電冰箱、洗衣機等電器設(shè)備中。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是自動控制系統(tǒng)和計算裝置的不斷進步，在普通旋轉(zhuǎn)電機的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了多種具有特殊性能的電機，它們主要作為信號元件來使用，也可作為功率元件來使用，如測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、伺服電動機、步進電動機、直線電動機、無刷直流電動機、微型同步電動機等。電機簡介測速發(fā)電機自整角機旋轉(zhuǎn)變壓器伺服電動機一、旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生圖2-1所示為異步電動機原理示意圖，在一個可旋轉(zhuǎn)的馬蹄形磁鐵中間，放置一只可以自由轉(zhuǎn)動的籠型短路線圈。當轉(zhuǎn)動馬蹄形磁鐵時，籠型短路線圈就會跟著一起旋轉(zhuǎn)。這是因為當磁場旋轉(zhuǎn)時，其磁感線(磁通)將切割籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體，在導(dǎo)體中就會有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，由于導(dǎo)體是連通的，因此該電動勢就產(chǎn)生電流在導(dǎo)體中流通，方向如圖2-2中小圓圈內(nèi)所示，該電流在磁場中將受電磁力的作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動籠型轉(zhuǎn)子隨磁場的旋轉(zhuǎn)方向而轉(zhuǎn)動，這就是異步電動機的旋轉(zhuǎn)原理。一、旋轉(zhuǎn)磁場

1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生實際使用的異步電動機其旋轉(zhuǎn)磁場不可能靠轉(zhuǎn)動永久磁鐵來產(chǎn)生，因為電動機的職能是將電能轉(zhuǎn)換成機械能。下面先分析旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的條件，再分析三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)原理。圖2-3所示為三相異步電動機定子結(jié)構(gòu)圖。在電動機機座內(nèi)壓裝有定子鐵心，定子鐵心由沖有均勻分布鐵心槽的硅鋼片疊成。在定子空間各相差120°電角度的鐵心槽中布置有三相繞組U1U2、V1V2、W1W2,三相繞組接成星形聯(lián)結(jié)。1．旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生一、旋轉(zhuǎn)磁場現(xiàn)向定子三相繞組中分別通入三相交流電iu、iv、iw,如圖2-4所示。各相電流將在定子繞組中分別產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，如圖2-5所示。(1)在wt=0的瞬間iu=0,故U1U2繞組中無電流；iv為負，假定電流從繞組末端V2流入，從首端V1流出；iw為正，則電流從繞組首端W1流人，從末端W2流出。繞組中電流產(chǎn)生的合成磁場如圖2-5(1)所示。(2)在wt=瞬間iu為正，電流從首端U1流入、末端U2流出；iv為負，電流仍從末端V2流入，首端V1流出；iw為負，電流從末端W2流入、首端W1流出。繞組中電流產(chǎn)生的合成磁場如圖2-5(2)所示，可見合成磁場順時針轉(zhuǎn)過了90°。1．旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生一、旋轉(zhuǎn)磁場(3)在wt=π、π、2π的不同瞬間三相交流電在三相定子繞組中產(chǎn)生的合成磁場，可得到如圖2-5(3)、(4)、(5)所示的變化，觀察這些圖中合成磁場的分布規(guī)律可見；合成磁場的方向按順時針方向旋轉(zhuǎn)，并旋轉(zhuǎn)了一周。由此可以得出如下結(jié)論：在三相異步電動機定子鐵心中布置結(jié)構(gòu)完全相同、在空間各相類120°電角度的三相定子繞組，分別向三相定子繞組通入三相交流電，則在定子、轉(zhuǎn)子與空氣隙中產(chǎn)生一個沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場稱為旋轉(zhuǎn)磁場。1．旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生結(jié)論：在三相異步電動機定子上布置結(jié)構(gòu)完全相同在空間各相差120度電角度（電角度θe=Pθm（P為極對數(shù)，θm為物理角度））的三相定子繞組，當分別向三相定子繞組通入三相交流電時，則在定子、轉(zhuǎn)子與空氣隙中產(chǎn)一個沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場稱為旋轉(zhuǎn)磁場。一、旋轉(zhuǎn)磁場一、旋轉(zhuǎn)磁場當通入三相繞組中電流的相序為iU→iv→iw，旋轉(zhuǎn)磁場在空間是沿繞組始端U→V→W方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相電流的相序決定的，即把通入三相繞組中的電流相序任意調(diào)換其中的兩相，就可改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向。2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向3．旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度p123456n1(r/min)300015001000750600500異步電動機磁極對數(shù)和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速關(guān)系表一、旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與極對數(shù)p的關(guān)系極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對數(shù)p有關(guān)?？梢?一、旋轉(zhuǎn)磁場

三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的磁感線被轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過。設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場按順時針方向旋轉(zhuǎn)，且某時刻上為北極N下為南極S，如圖2-7所示。根據(jù)右手定則，在上半部轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動勢和電流方向由里向外，用⊙表示；在下半部則由外向里，用⊕表示。通電導(dǎo)體在磁場中會受電磁力F的作用，而使轉(zhuǎn)子按順時針方向旋轉(zhuǎn)。二、三相異步電動機旋轉(zhuǎn)原理1.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)原理2.轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率s，即

（2-2）轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本參數(shù)，對分析和計算異步電動機的運行狀態(tài)及其機械特性有著重要的意義。當異步電動機處于電動狀態(tài)運行時，電磁轉(zhuǎn)矩T

和轉(zhuǎn)速n同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時，n=0,

；當

時，，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在0和1之間，即0＜s＜1。一般情況下，額定運行時s=1%～6%。二、三相異步電動機旋轉(zhuǎn)原理三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)2.發(fā)電機狀態(tài)(-o<s<0)

若異步電機定子繞組接三相交流電源，而轉(zhuǎn)子由機械外力拖動與旋轉(zhuǎn)磁場同方向轉(zhuǎn)動(例如橋式起重機在下放重物時),且使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n超過同步轉(zhuǎn)速n?,即n>n?,則s<0。此時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場的相對切割方向與電動機運行狀態(tài)時正好相反，故轉(zhuǎn)子繞組中的電動勢及電流和電動狀態(tài)時相反，電磁轉(zhuǎn)矩T也反向成為阻力矩。機械外力必須克服電磁轉(zhuǎn)矩做功，以保持n>ni。即電機此時輸入機械功率，輸出電功率，處于發(fā)電狀態(tài)運行，如圖2-8(a)所示。故異步電機的運行狀態(tài)是可逆的，既可作電動機運行，又可作發(fā)電機運行。

這種運行狀態(tài)還發(fā)生在三相異步電動機變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程中，在后面介紹三相異步電動機變極調(diào)速時會學(xué)到當電動機在2p=2,即一對磁極下運行時，n?=3000r/min,此時，電動機轉(zhuǎn)速n=2900r/min左右；當電動機改接為2p=4,即兩對磁極運行時，n?=1500r/min,由于轉(zhuǎn)速不能突變，就出現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速高于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，即處于發(fā)電機狀態(tài)下運行，電機很快降速到1500r/min以下再穩(wěn)定運行。三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)3.電磁制動狀態(tài)(1<s<+∞）

若異步電機轉(zhuǎn)子受外力的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向相反，則s>1,如圖2-8(c)所示。此時旋轉(zhuǎn)磁場與其在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩兩者方向仍相同，故電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子受力方向相反，即此時的電磁轉(zhuǎn)矩屬制動轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。此狀態(tài)時一方面定子繞組從電源吸取電功率，另一方面外加力矩克服電磁轉(zhuǎn)矩做功，向電機輸入機械功率，它們均變成電機內(nèi)部的熱損耗。三、三相異步電動機三種運行狀態(tài)謝謝！第二節(jié)：三相異步電動機的結(jié)構(gòu)第二章

三相異步電動機

目錄儀用互感器定子01轉(zhuǎn)子02氣隙03目錄Content儀用互感器電動機銘牌04

三相異步電動機按外殼防護方式不同常用的有防護型、封閉型兩大類。三相異步電動機的種類很多，但各類三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、風(fēng)扇等其他附件，如圖2-11所示。三相異步電動機結(jié)構(gòu)一、定子1.定子鐵心定子鐵心作為電動機磁通的通路，對鐵心材料既要有良好的導(dǎo)磁性能，剩磁小，又要盡量降低渦流損耗，一般用0.5mm厚表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成。定子鐵心內(nèi)圓沖有沖均勻分布的槽，用于嵌放三相定子繞組。二、定子2.定子線圈

三相繞組是用絕緣銅線或鋁線繞制成三相對稱的繞組按一定的規(guī)則連接嵌放在定子槽中。小型異步電動機定子繞組一般采用高強度漆包圓銅線繞制，大中型異步電動機則用漆包扁銅線或玻璃絲包扁銅線繞制。三相定子繞組之間及繞組與定子鐵心之間均墊有絕緣材料。常用的薄膜類絕緣材料有聚酯薄膜青殼紙、聚酯薄膜、聚酯薄膜玻璃漆布箔及聚四氟乙烯薄膜。

(1)對地絕緣對地絕緣是定子繞組整體與定子鐵心之間的絕緣。(2)相間絕緣相間絕緣是各相定子繞組之間的絕緣。(3)匝間絕緣匝間絕緣是每相定子繞組各線匝之間的絕緣。定子三相繞組的結(jié)構(gòu)完全對稱，一般有6個出線端U1、U2、V1、V2、W1、W2置于機座外部的接線盒內(nèi)，根據(jù)需要接成星形(Y)或三角形(△),如圖2-14所示。也可將6個出線端接入控制電路中實行星形與三角形的換接。一、定子2.定子線圈3.機座機座的作用是固定定子繞組和定子鐵心，并通過兩側(cè)的端蓋和軸承來支撐電動機轉(zhuǎn)子，同時構(gòu)成電動機的電磁通路并發(fā)散電動機運行中產(chǎn)生的熱量。機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，而某些微型電動機的基座則采用鑄鋁件以減輕電動機的重量。封閉式電動機的基座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電動機的機座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動機內(nèi)外的空氣可以直接對流，以利于散熱。4.端蓋端蓋對內(nèi)部起保護作用，并借助滾動軸承將電動機轉(zhuǎn)子和機座聯(lián)成一個整體。端蓋一般為鑄鋼件，微型電動機則為鑄鋁件。一、定子二、

轉(zhuǎn)子1.轉(zhuǎn)子鐵心作為電動機磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心一般用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。一般小型異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，而大中型異步電動的轉(zhuǎn)子鐵心則借助于轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。為了改善電動機的啟動和運行性能，減少諧波，籠型異步電動機轉(zhuǎn)子鐵心一般都采用斜槽結(jié)構(gòu)。

2.轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組用來切割定子旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下受力而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，按繞組不同，異步電動機分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子兩類。二、轉(zhuǎn)子（1）籠型轉(zhuǎn)子。根據(jù)導(dǎo)體材料不同，籠型轉(zhuǎn)子分為銅條轉(zhuǎn)子和鑄鋁轉(zhuǎn)子。銅條轉(zhuǎn)子即在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)放置沒有絕緣的銅條，銅條的兩端用短路環(huán)焊接起來，形成一個籠型的形狀;中小型異步電動機的籠型轉(zhuǎn)子，一般為鑄鋁式轉(zhuǎn)子，采用離心鑄鋁法，將熔化了的鋁澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)成為一個完整體，兩端的短路環(huán)和冷卻風(fēng)扇葉子也一并鑄成.二、

轉(zhuǎn)子（2）繞線轉(zhuǎn)子。繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組一樣，也是一個用絕緣導(dǎo)線繞成的三相對稱繞組，被嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽中，接成星形。繞組的三個出線端分別接到轉(zhuǎn)軸端部的三個彼此絕緣的銅制滑環(huán)上。通過滑環(huán)與支持在端蓋上的電刷構(gòu)成滑動接觸，轉(zhuǎn)子繞組的三個出線端引到機座上的接線盒內(nèi)，以便與外部變阻器連接，故繞線式轉(zhuǎn)子又稱滑環(huán)式轉(zhuǎn)子.三、氣隙異步電機的氣隙比同容量直流電機的氣隙小得多，在中、小型異步電動機中，一般為0.2~2.5mm。氣隙大小對電機性能影響很大，氣隙愈大則為建立磁場所需勵磁電流就大，從而降低電機的功率因數(shù)。如果把異步電機看成變壓器，顯然，氣隙愈小則定子和轉(zhuǎn)子之間的相互感應(yīng)(即耦合)作用就愈好。因此應(yīng)盡量讓氣隙小些，但也不能太小，否則會使加工和裝配困難，運轉(zhuǎn)時定轉(zhuǎn)子之間易發(fā)生掃膛。四、電動機銘牌1型號中心高度越大，電動機容量越大，因此三相異步電動機按容量分類與中心高度有關(guān)。中心高度在80～315mm為小型，中心高度在315～630mm為中型，中心高度在630mm以上為大型。在同樣的中心高度下，機座長則鐵心長，相應(yīng)的電動機容量較大。四\電動機銘牌2.額定功率PN(5.5kW)表示電動機在額定工作狀態(tài)下運行時，允許輸出的機械功率(kW)。3.額定電流/(11.7A)表示電動機在額定工作狀態(tài)下運行時，定子電路輸入的線電流(A)。4.額定電壓UN(380V)

表示電動機在額定工作狀態(tài)下運行時，定子電路所加的線電壓(V)。三相異步電動機的額定功率Pv與其他額定數(shù)據(jù)之間有如下關(guān)系式中，cosφ為額定功率因數(shù)，η為額定效率。四\電動機銘牌5.額定轉(zhuǎn)速nN(950r／min)

表示電動機在額定工作狀態(tài)下運行時的轉(zhuǎn)速。6.接法(220D/380Y)

表示電動機定子三相繞組與交流電源的連接方法，220D/380Y表示電源為220V時采用D接法，電源380V時采用Y接法。對Y2系列電動機而言，國家標準規(guī)定凡3kW及以下者均采用星形聯(lián)結(jié)；4kW及以上者均采用三角形聯(lián)結(jié)。四\電動機銘牌7.絕緣等級表示電動機各繞組及其他絕緣部件所用絕緣材料的等級。絕緣材料按耐熱性能可分為7個等級，見表2-1。目前國產(chǎn)電動機使用的絕緣材料耐熱等級為B、F、H、C四個等級。四、電動機銘牌指電動機按銘牌值工作時，可以持續(xù)運行的時間和順序。電動機定額分連續(xù)定額、短時定額和斷續(xù)定額三種。分別用Sl、S2、S3表示。

①連續(xù)定額(S1)：可連續(xù)運行

②短時定額(S2)：表示電動機按銘牌值工作時只能在規(guī)定的時間內(nèi)短時運行。我國規(guī)定的短時運行時間為10、30、60及90min(分鐘)4種。

③斷續(xù)定額(S3)：表示電動機按銘牌值工作時，運行一段時間就要停止一段時間，周而復(fù)始地按一定周期重復(fù)運行。每一周期為10min，我國規(guī)定的負載持續(xù)率為15％、25％、40％及60％等4種(如標明40％則表示電動機工作8.定額工作制四、電動機銘牌謝謝！第三節(jié)：三相變頻調(diào)速異步電動機第二章

三相異步電動機

目錄通用型三相變頻調(diào)速異步電動機01牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機02目錄Content三相變頻調(diào)速異步電動機三相變頻調(diào)速異步電動機是利用改變加在電動機定子繞組上交流電源的頻率和電壓值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的異步電動機。三相變頻調(diào)速異步電動機的基本結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)原理與直接由電網(wǎng)電壓供電的三相異步電動機相仿。三相變頻調(diào)速異步電動機按用途可分為兩大類：一類是通用型，主要用于機械、加工、化工、輕工等設(shè)備中，以及用作流體機械風(fēng)機、水泵、壓縮機的拖動電動機，如YVP系列及YTSP系列；另一類是主要用于電力機車、內(nèi)燃機車、高速鐵路、城市地鐵、城際鐵路的牽引電動機，稱牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機。一、通用型三相變頻調(diào)速異步電動機通用型三相變頻調(diào)速異步電動機外形如圖2-20所示。與一般三相異步電動機相比，其能滿足高速運轉(zhuǎn)的需要及抵抗高頻電流的沖擊，非正弦電源對電動機的結(jié)構(gòu)、振動、冷卻放的影響等。通常要考慮以下內(nèi)容：絕緣等級最少為F級，一般用200級，并注意加強對地絕緣和線匝間絕緣防護和耐電壓的沖擊能力。2,減小、降低電動機運行中受到的沖擊、振動。冷卻方式一般采用強迫通風(fēng)冷卻。改善電動機在運行中對非正弦波的適應(yīng)能力，通常采?。罕M可能減小定子和轉(zhuǎn)子的電阻，以降低對基波的銅損耗，來彌補高次諧波增加的銅損耗。為抑制高次諧波電流，適當增加電動機磁路的電阻，定子和轉(zhuǎn)子磁路鐵芯用半閉口或閉口槽，可以減小漏磁通。電動機主磁路一般為不飽和狀態(tài)。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機是指用于電力機車、內(nèi)燃機車、高速動車組、城市及城際軌道交通上的牽引電動機，它是驅(qū)動列車車輛動輪對的主電機，在啟動、牽引及制動等各種工作狀態(tài)下，都是通過電氣傳動控制改變電動機的轉(zhuǎn)速，來實現(xiàn)改變列車或車輛的運行速度、牽引或制動。因此牽引電動機運行的復(fù)雜性、可靠性及運行性能直接關(guān)系到整列車的運行安全及可靠性。以前由于直流電動機的啟動、調(diào)速性能較好，我國及世界各國均用直流牽引電動機作為牽引動力，但自20世紀80年代起，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，已陸續(xù)全部改用三相交流傳動系統(tǒng)和三相變頻調(diào)速異步電動機控制，因此三相變頻調(diào)速正在整個電力牽引系統(tǒng)(包含部分城市電車、電動汽車)占有絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機1.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的工作特點由于電動機懸掛在動力車的轉(zhuǎn)向架及車軸上，因此安裝尺寸受到嚴格的限制，從而導(dǎo)致電動機本身的結(jié)構(gòu)及尺寸受到嚴格的限制。車輛運行時，線路對車輛的一切動力影響都會傳遞給牽引電動機，使電動機承受較大的沖擊和振動，容易使電動機工作情況惡化及零部件損壞。牽引電動機使用環(huán)境惡劣，由于它懸掛在車體下，很容易受潮、受污、受風(fēng)雪雨水、南北方溫差等的影響。機車、車輛一般都重載啟動，而且需要有較高的速度、良好的調(diào)速性能、頻繁的啟動及制動性能。2.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的結(jié)構(gòu)及特點用于和諧系列電力機車(HXD3型)上的YJ85A型牽引電動機，其外形如圖2-21所示。用于地鐵電動車輛上的變頻調(diào)速異步牽引電動機，其外形如圖2-22所示。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機由于牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機須要滿足上述的特殊工作條件，因此它有別于一般用途的變頻調(diào)速異步電動機，具有以下主要的結(jié)構(gòu)及特點。定子改善定子散熱條件，定子設(shè)計成無機座化的鐵芯結(jié)構(gòu)，如圖2-21及圖2-22所示，即子鐵芯外周直接露在外部空氣中，電動機兩側(cè)端蓋直接固定在定子鐵芯兩端，這樣的結(jié)構(gòu)大改善了定子鐵芯的溫升。為有利于電動機的散熱，采用通風(fēng)機進行強迫外通風(fēng)，冷卻風(fēng)從動端進入，通過電動機定子鐵芯軸向通風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子鐵芯軸向通風(fēng)孔，定、轉(zhuǎn)子之間的空氣隙，傳動端排出。定子鐵芯沖片采用0.5mm的高導(dǎo)磁、低損耗冷軋硅鋼片，工藝上要求定子鐵芯與軸鐵芯內(nèi)外圓同時落料，以保證空氣隙的均勻度，定子鐵芯應(yīng)牢固地固定在鋼制機架內(nèi)。定子槽型一般采用開口槽，這樣可以在槽內(nèi)嵌放成型的定子繞組，以獲得良好的絕緣性能定子繞組由矩形斷面的銅導(dǎo)線纏繞，定子繞組的絕緣等級為200級。繞組應(yīng)牢固地畫在鐵芯槽內(nèi)。線圈嵌裝好后進行整體真空壓力浸漆，使線圈具有良好的電氣性能和機械強度。2.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯一起落料，外圓沖有半閉口槽，以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)壓在轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)子鐵芯槽與內(nèi)圓之間沖有兩排圓形的軸向通風(fēng)孔，以加強轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子體的散熱，轉(zhuǎn)子鐵芯必須牢固地固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組為鼠籠式結(jié)構(gòu)，由專用的銅合金導(dǎo)條與純銅制成的短路環(huán)焊接而成，必須緊鐵芯上。整個轉(zhuǎn)子制作完成后，必須經(jīng)過動平衡試驗合格，避免高速旋轉(zhuǎn)時對整臺電動機帶來振動3.轉(zhuǎn)軸

電動機轉(zhuǎn)軸是電動機中極為重要的組成部分之一，它將電動機產(chǎn)生的扭矩通過輪對倒鋼軌，以產(chǎn)生牽引力，使機車運行。轉(zhuǎn)軸一般用碳素鋼鍛制而成，并進行精加工。謝謝！第四節(jié)：三相異步電動機定子繞組簡介第二章

三相異步電動機三相異步電動機定子繞組簡介三相定子繞組是三相異步電動機最主要的組成部分，是通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，也是電動機中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、最容易損壞的部位。三相定子繞組由許多個嵌放在三相定子鐵心槽中的線圈按照一定的規(guī)律分布、排列和連接而成。其外形如圖2-13所示。三相異步電動機定子繞組簡介三相定子繞組組成的基本原則有：1.三相繞組的形狀、尺寸、匝數(shù)及在定子鐵心槽中的排放規(guī)律應(yīng)一致。假定某臺2極三相異步電動機定子鐵心共有24槽，則每個磁極應(yīng)占有12槽，一個磁極下的每相定子繞組各占有4槽。2.因為一個線圈的兩條線圈邊中流過的電流方向相反，它們將產(chǎn)生不同極性的磁極，由于一個磁極占有12個槽，因此一個線圈的一條線圈邊若放在第1槽內(nèi)，則另一條線圈邊應(yīng)放在1+12即第13槽內(nèi)，由于一相繞組由4個線圈組成，因此該相繞組應(yīng)分別放在第1、2、3、4和第13、14、15、16槽內(nèi)。如圖2-24(a)所示。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機1.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的工作特點由于電動機懸掛在動力車的轉(zhuǎn)向架及車軸上，因此安裝尺寸受到嚴格的限制，從而導(dǎo)致電動機本身的結(jié)構(gòu)及尺寸受到嚴格的限制。車輛運行時，線路對車輛的一切動力影響都會傳遞給牽引電動機，使電動機承受較大的沖擊和振動，容易使電動機工作情況惡化及零部件損壞。牽引電動機使用環(huán)境惡劣，由于它懸掛在車體下，很容易受潮、受污、受風(fēng)雪雨水、南北方溫差等的影響。機車、車輛一般都重載啟動，而且需要有較高的速度、良好的調(diào)速性能、頻繁的啟動及制動性能。2.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的結(jié)構(gòu)及特點用于和諧系列電力機車(HXD3型)上的YJ85A型牽引電動機，其外形如圖2-21所示。用于地鐵電動車輛上的變頻調(diào)速異步牽引電動機，其外形如圖2-22所示。三相異步電動機定子繞組簡介三相繞組在定子鐵心槽內(nèi)的分布應(yīng)彼此相差120°電角度，整個定子鐵心槽(24個椅占有的空間角度為360°,則每一個槽占有的空間角度為15°,相鄰兩相定子繞組隔開的槽數(shù)120°/15°,即為8個槽，因此另外一相繞組應(yīng)放在第9、10、11、12和第21、22、23、24槽內(nèi)最后一相定子繞組則放在第17、18、19、20和第5、6、7、8槽內(nèi)，如圖2-24(b)所示。三相子繞組在定子鐵心槽內(nèi)嵌放完成后的外形如圖2-3所示。每相定子繞組有2個引出端，三繞組共有6個引出端，可分別接到出線端子板上，如圖2-14所示。謝謝！第五節(jié)：三相異步電動機的工作特性第二章

三相異步電動機

目錄儀用互感器三相異步電機運行特點01三相異步電機功率、效率和轉(zhuǎn)矩02三相異步電機機械特性03目錄Content儀用互感器三相異步電機運行性能04儀用互感器三相異步電機穩(wěn)定運行區(qū)05一、三相異步電機運行特點1.三相異步電動機與變壓器工作的異同

異步電動機的工作原理與變壓器有許多相似之處，如異步電動機的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組相當于變壓器的一次繞組與二次繞組。變壓器是利用電磁感應(yīng)把電能從一次繞組傳遞給二次繞組，異步電動機定子繞組從電源吸取的能量也是靠電磁感應(yīng)傳遞給轉(zhuǎn)子，因此可以說變壓器是不動的異步電動機。變壓器異步電動機的主要區(qū)別有：變壓器鐵心中的磁場是脈動磁場，而異步電動機氣隙中的磁場是i轉(zhuǎn)磁場；變壓器的主磁路只有接縫間隙，而異步電動機定子與轉(zhuǎn)子間有空氣隙存在；變壓器次側(cè)是靜止的，輸出電功率，異步電動機轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的，輸出機械功率。一、三相異步電機運行特點2.三相異步電動機的起動特點

三相異步電動機在起動瞬間，定子繞組已接通電源，但轉(zhuǎn)子因慣性轉(zhuǎn)速從零開始增加，時轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流很大，電流的頻率也很大，轉(zhuǎn)子電流由定子電流感應(yīng)而來，因此定繞組電流很大，即起動電流很大，另一方面由于轉(zhuǎn)子電流頻率大，使轉(zhuǎn)子電抗大，從而使轉(zhuǎn)子路(亦即定子電路)的功率因數(shù)很低，而電動機的起動轉(zhuǎn)矩T=CTΦΙ?cosφ2,雖然I?很大，cosφ2很低，故T也并不大。因此，三相異步電動機在起動時的特點是：起動電流大，起動功因數(shù)低，起動轉(zhuǎn)矩并不很大。二、三相異步電機功率、效率和轉(zhuǎn)矩P1=U1I1cosφ1×10-3

電機轉(zhuǎn)軸上帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的總機械功率PMEC為：

PMEC=Pem-PCu2電磁感應(yīng)作用傳遞到轉(zhuǎn)子上的功率，叫電磁功率，用戶Pem表示，Pem=P1?PCul?PFe

1.功率及效率轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。P2=PMEC-Pmec-PadPmec為機械摩擦損耗Pad為風(fēng)的阻力及其他附加損耗1.功率及效率二、三相異步電機功率、效率和轉(zhuǎn)矩異步電動機的功率流程圖

1.功率及效率二、三相異步電機