課題四電動機與變壓器

課題四電動機與變壓器1.了解電動機與變壓器的結構及用途。

2.掌握電動機與變壓器的工作原理。

3.掌握變壓器變換電壓、電流和阻抗的基本關系及其計算。

4.掌握電動機使用的安全技術措施。

5.能正確使用絕緣電阻表檢測電動機的絕緣電阻。

課題四電動機與變壓器第2頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.三相異步電動機的結構(1)定子

知識鏈接任務一認識電路1)定子鐵心。圖4-1三相異步電動機的結構

1—接線盒2—吊攀3—定子鐵心4—定子繞組5—風扇6—罩殼

7—轉(zhuǎn)子鐵心8—籠型繞組9—轉(zhuǎn)子10—轉(zhuǎn)軸11—軸承12—機座

13—散熱肋14—端蓋15—軸承蓋課題四電動機與變壓器第3頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-2定、轉(zhuǎn)子沖片

a)定子沖片b)轉(zhuǎn)子沖片任務一認識電路課題四電動機與變壓器第4頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2)定子繞組。

3)機座。圖4-3定子三相繞組的接線方法

a)接線盒內(nèi)接線柱的分布b)定子繞組的星形聯(lián)結c)定子繞組的三角形聯(lián)結1.三相異步電動機的結構任務一認識電路課題四電動機與變壓器第5頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(2)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸等組成。1)轉(zhuǎn)子鐵心。

2)轉(zhuǎn)子繞組。圖4-4籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子結構

a)鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組b)鑄鋁轉(zhuǎn)子

1、4—端環(huán)2、5—風葉3—鋁條6—轉(zhuǎn)子鐵心任務一認識電路課題四電動機與變壓器第6頁,共43頁，2024年2月25日，星期天①籠型轉(zhuǎn)子繞組。它是在導線槽內(nèi)嵌放銅條或鑄鋁，在鐵心兩端分別用導電的集電環(huán)將導線槽內(nèi)的銅條連接起來，形成回路。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子繞組的結構呈籠型。籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子結構和籠型銅條轉(zhuǎn)子結構分別如圖4-4和圖4-5所示。

②繞線型轉(zhuǎn)子繞組。它是一個與定子繞組具有相同極數(shù)的三相對稱繞組，一般都為星形聯(lián)結。繞組的末端接在一起,繞組的首端分別接到轉(zhuǎn)軸上的3個與轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，再通過安裝在定子端蓋上的電刷裝置與外電路相連。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第7頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-5籠型銅條轉(zhuǎn)子結構

a)銅條轉(zhuǎn)子繞組b)銅條轉(zhuǎn)子

1—導條短路環(huán)2—嵌入的導條3—鐵心任務一認識電路課題四電動機與變壓器第8頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-6三相異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的演示實驗任務一認識電路課題四電動機與變壓器第9頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.三相異步電動機的基本原理(1)三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場當三相異步電動機的定子繞組通入三相對稱交流電時，產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)速為n0的旋轉(zhuǎn)磁場。

(2)旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的作用當旋轉(zhuǎn)磁場以n0的轉(zhuǎn)速作順時針方向旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子導體與旋轉(zhuǎn)磁場間存在著相對運動，轉(zhuǎn)子導體切割旋轉(zhuǎn)磁場。

(3)異步電動機的轉(zhuǎn)差率為保證轉(zhuǎn)子導體與旋轉(zhuǎn)磁場的相對運動，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場“異步”。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第10頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-7三相異步電動機

的工作原理任務一認識電路課題四電動機與變壓器第11頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3.三相異步電動機的額定值及銘牌(1)型號(Y—112M—4)Y為電動機的系列代號；112為基座至輸出轉(zhuǎn)軸的中心高度，單位為mm;M為中號機座(L為長機座，M為中機座，S為短機座)；4為磁極數(shù)。

(2)額定功率PN(4.0kW)它是電動機在額定工作狀態(tài)下，即額定電壓、額定負載和規(guī)定冷卻條件下運行時，轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。

(3)額定電流IN(8.8A)它是電動機在額定工作狀況下運行時，定子電路輸入的線電流。

(4)額定電壓UN(380V)它是電動機正常運行時的電源線電壓。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第12頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-8三相電動機的銘牌任務一認識電路課題四電動機與變壓器第13頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(5)額定轉(zhuǎn)速nN(1440r/min)它是電動機在額定狀況下運行時的轉(zhuǎn)速。

(6)接法它是指電動機定子三相繞組與交流電源的連接方法。

(7)防護等級(IP44)它是指電動機外殼防護的形式，IP44屬于封閉式。

(8)頻率(50Hz)它是電動機使用的交流電源的頻率。

(9)噪聲等級(82dB)在規(guī)定安裝條件下，電動機運行時噪聲不得大于銘牌值。(10)絕緣等級它與電動機絕緣材料所能承受的溫度有關3.三相異步電動機的額定值及銘牌任務一認識電路課題四電動機與變壓器第14頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-9星形(丫)聯(lián)結任務一認識電路課題四電動機與變壓器第15頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-10三角形（△）聯(lián)結任務一認識電路課題四電動機與變壓器第16頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(1)電動機起動前的準備及檢查1)檢查電動機的安裝情況：檢查電動機端蓋螺釘、地腳螺釘以及與聯(lián)軸器連接的螺釘和銷子是否緊固；皮帶的連接是否牢固,松緊度是否合適,聯(lián)軸器或帶輪中心線是否校準；機組的轉(zhuǎn)動是否靈活,有無非正常的摩擦、卡塞、竄動和異響等。

2)檢查電動機繞組的接法,所用電源電壓是否與電動機銘牌規(guī)定相符。

3)新安裝或長期停用(超過3個月)的電動機,起動前應檢查繞組間和繞組對地的絕緣電阻。4.使用電動機的安全技術措施任務一認識電路課題四電動機與變壓器第17頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4)對于繞線轉(zhuǎn)子電動機，要檢查電刷與集電環(huán)的接觸是否良好(接觸面不少于電刷全面積的3/4)，電刷壓力是否適當，轉(zhuǎn)子電路相間絕緣及對機殼絕緣是否良好，提刷裝置手柄是否在起動位置。

5)檢查電動機轉(zhuǎn)軸是否能自由轉(zhuǎn)動,電動機軸承是否有油。

6)檢查電動機內(nèi)有無雜物、積塵。

7)檢查電動機的起動、保護設備：起動、保護設備的規(guī)格是否與電動機配套,接線是否正常；所配熔體的額定電流是否恰當,熔斷器安裝是否牢固；過載保護的額定電流是否符合規(guī)定；這些設備和電動機外殼是否妥善接地。(1)電動機起動前的準備及檢查任務一認識電路課題四電動機與變壓器第18頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(3)電動機運行中的監(jiān)視電動機運行是否正常,可從電路的電壓、電流、電動機溫升、聲響等情況是否正常進行判斷。1)觀察電動機電源電壓。

2)觀察電動機工作電流。

3)檢查電動機溫升。

4)觀察有無故障現(xiàn)象。(2)起動電動機經(jīng)上述準備工作及檢查后方可起動電動機。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第19頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(4)三相異步電動機的維護1)保持電動機清潔，定期清掃，檢查接線端連接是否可靠，更換軸承潤滑油脂。

2)定期測量電動機絕緣，特別是電動機受潮時，如發(fā)現(xiàn)電動機絕緣電阻過低，要及時進行干燥處理，在檢測合格以后才能運行。

3)定期檢查控制電路的刀開關,檢查主觸頭是否磨損、接觸不良。

4)對繞線轉(zhuǎn)子電動機要經(jīng)常注意電刷和集電環(huán)之間的火花，如火花過大，要及時做好清潔工作，甚至更換電刷。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第20頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

思考與練習1.異步電動機的基本結構由

和

兩大部分組成，它是利用

原理進行能量轉(zhuǎn)換的設備，將電能轉(zhuǎn)換成機械能。2.三相異步電動機定子繞組的連接方式有

和

。

3.只要改變接入電動機定子繞組電源的

,就能改變電動機的轉(zhuǎn)向。

任務一認識電路課題四電動機與變壓器第21頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.三相異步電動機的接線盒如圖4-12所示，三相電源電壓為380V。(1)應如何連接才能使額定電壓為220V的電動機正常工作？(2)應如何連接才能使額定電壓為380V的電動機正常工作？圖4-12三相異步電動機的接線盒任務一認識電路課題四電動機與變壓器第22頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-11三相異步電動機的接線4.三相異步電動機的接線如圖4-11所示，若圖4-11a所示電動機是順時針旋轉(zhuǎn),則圖4-11b所示電動機為

旋轉(zhuǎn),圖4-11c所示電動機為

旋轉(zhuǎn)。任務一認識電路課題四電動機與變壓器第23頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.變壓器的用途和分類知識鏈接2.變壓器的基本結構(1)鐵心鐵心是變壓器的磁路部分，同時起支撐繞組的作用。

(2)繞組變壓器的繞組是變壓器的電路部分，常由絕緣銅線(俗稱漆包線)或鋁線繞制而成。任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第24頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-13心式和殼式變壓器

a)心式b)殼式任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第25頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-14單相變壓器的實驗

a)實驗電路b)變壓器符號

1—一次繞組2—二次繞組3—鐵心單相變壓器的實驗任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第26頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3.變壓器的工作原理(1)變壓原理單相變壓器的工作原理如圖4-15所示。

圖4-15變壓器空載運行原理任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第27頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(2)變流原理當變壓器帶負載工作時，繞組電阻、鐵心及渦流會產(chǎn)生一定的能量損耗，但它比負載上消耗的功率小得多，一般情況下可以忽略不計，將變壓器視作是理想變壓器。3.變壓器的工作原理(3)阻抗變換原理任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第28頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.變壓器的銘牌(1)型號變壓器型號用字母和數(shù)字表示，字母表示類型;數(shù)字表示容量和額定電壓。

(2)額定電壓一次繞組的額定電壓是指根據(jù)變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱等條件而規(guī)定的電壓值；二次繞組的額定電壓是指變壓器空載時，一次繞組加上額定電壓后，二次繞組兩端的電壓值,單位為V。

(3)額定電流額定電流是指變壓器在某環(huán)境溫度和冷卻條件下，根據(jù)允許溫升而規(guī)定的滿載電流值,單位為A。4.變壓器的損耗與效率任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第29頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(4)額定容量額定容量是指變壓器在額定運行條件下能夠輸出的最大視在功率，單位是kV·A或V·A。

(5)額定頻率(fN)我國規(guī)定的額定頻率為50Hz。5.變壓器的銘牌任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第30頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-16變壓器銘牌任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第31頁,共43頁，2024年2月25日，星期天6.常用變壓器(1)單相照明變壓器單相照明變壓器是一種常見的降壓變壓器，如圖4-17所示。

(2)儀用互感器電工儀表中的交流電流表一般可直接用于測量5～10A以下的電流，交流電壓表可直接用于測量450V以下的電壓。

任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第32頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-17單相照明變壓器

1—出線2—鐵心3—進線4—繞組任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第33頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-18電壓互感器

a)原理接線圖b)符號1)電壓互感器。

任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第34頁,共43頁，2024年2月25日，星期天①電壓互感器的二次繞組、鐵心和外殼都要可靠接地,以防一、二次繞組絕緣損壞時,鐵心和二次繞組帶有高電壓,危及儀表和操作人員的安全。

②電壓互感器的二次繞組不能短路,因為一旦二次繞組出現(xiàn)短路,短路電流很大,會燒壞電壓互感器。為此,二次繞組要裝熔斷器保護。

使用電壓互感器時要注意以下問題：任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第35頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-19電流互感器

a)原理接線圖b)符號2)電流互感器。任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第36頁,共43頁，2024年2月25日，星期天①電流互感器的鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地,以免絕緣損壞時二次側(cè)帶電,危及儀表和操作人員的安全。

②電流互感器在運行過程中,二次繞組不允許開路,否則會使二次繞組產(chǎn)生高電壓,危及人身和儀表的安全。因此,二次繞組不允許接熔斷器。運行中如需拆下電流表,必須先將二次繞組短路。使用電流互感器時應注意以下事項：任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第37頁,共43頁，2024年2月25日，星期天圖4-20三相變壓器(3)三相變壓器由于電力供用電系統(tǒng)采用三相四線制或三相三線制,所以,三相變壓器的應用很廣。任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第38頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.變壓器是按照

原理工作的，它的用途有

、

、

等。思考與練習2.鐵心是變壓器

部分，為了減小鐵心的渦流和磁滯損耗，鐵心多用

疊成，片間涂有絕緣漆。3.電壓比K=10的變壓器，一次繞組接上10V的直流電源，二次繞組兩端電壓為

，一次繞組接上10V的交流電源，二次繞組兩端電壓為

。任務二認識變壓器課題四電動機與變壓器第39頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.一臺單相變壓器，一次繞組接電壓為1000V,空載時測得二次繞組電壓為400V。若已知二次線圈匝數(shù)是32匝，求變壓器的一次線圈匝數(shù)為多少匝？思考與練習5.變壓器的一次繞組88匝，接在220V的交流電源上，要在二次繞組上得到6V電壓，二次繞組