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1、目录,第一节 变压器 第二节 三相异步电动机 实验与实训4 三相异步电动机的简单测试 第三节 其他电动机简介, 了解变压器的功能和基本结构 了解变压器的工作原理。了解常用变压器的功能。,第一节 变压器,车间里照明灯使用的是220V交流电压，机床上照明灯使用的是36V安全电压。这36V电压是从哪里得到的呢？只要用一只降压变压器，就可以很方便地将220V电压变为36V电压了。 变压器的主要功能是改变交流电压的大小，从生产和生活中还能举出许多应用变压器的实例。例如，远距离输电需要将电压提升到几十万伏的电压，手机充电器输出的电压不到10V，CRT电视机显像管需要10kV以上的高压。这些大小不同的电压都
2、要通过变压器的变换才能得到。,一、变压器的结构 二、变压器工作原理 三、常用变压器,变压器的主要组成部分是铁芯和绕组（线圈）。,一、变压器的结构,a)变压器基本结构,b)变压器符号,铁芯是变压器的磁路通道，同时也是变压器的骨架。通常由磁导率较高又相互绝缘的薄硅钢片叠合而成。 绕组是变压器的电路部分。由绝缘良好的漆包线或纱包线绕制而成。工作时和电源相连的绕组称为一次绕组（初级绕组）N1，与负载相连的线圈称为二次绕组（次级绕组）N2。,铁芯分类,根据绕组和铁芯的安装位置不同，可分为心式和壳式两种,a)芯式 b)壳式,注意： 变压器在工作时，铁芯和绕组都会发热，必须采取冷却措施。小容量变压器采用空气
3、冷却方式，大容量变压器采用油浸自冷、油浸风冷或强迫油循环风冷等方式，。变压器油除了冷却作用外，还能增强变压器内部的绝缘性能。,二、变压器的工作原理,当一次绕组接上交流电压时，就会在一次绕组中产生交流电流i0通过并在铁心中产生交变的磁通m 。这个交变的磁通不仅通过一次绕组，而且也通过二次绕组，并在两个绕组中分别产生感应电动势e1、 e2。当二次侧接上负载时，在二次绕组中就会产生交流电流。,1理想变压器的空载运行,2变压原理,理想变压器:忽略绕组电阻和各种电磁能量损耗的变压器。,变压比（K）：理想变压器一次绕组和二次绕组匝数之比。 K=N1/N2=U1/U2 当K1时，称为降压变压器 当K1时，称
4、为升压变压器,当K=1时，变压器为隔离变压器,作用：不改变电压，但可将电器与电网隔离，也称隔离变压器。,应用：,可抵制来自电网的干扰。,3变流原理,变压器在工作过程,不管变换后的电压是升高还是降低,电能都不会增加。根据能量守恒定律，理想变压器的输出功率P2应与变压器从电源中获得的功率P1相等。当变压器只一个二次绕组时，可得：,变压器工作时一次、二次绕组中的电流与匝数成反比。,三、常用变压器,变压器的种类很多，下面介绍几种常用的变压器,1三相变压器,2电焊变压器,3互感器和钳形电流表,1三相变压器,三相变压器实际上等效于三个相同的单相变压器，在每个铁芯柱上绕着同一相的一次和二次绕组。常用的三相变
5、压器分为三相干式变压器和三相油浸变压器。,a)三相干式变压器,b)三相油浸式变压器,2电焊变压器,电焊变压器是交流弧焊机的组成部分。 电弧焊对电焊变压器的要求是：空载时应有6075V的引弧电压，带载时二次电压应迅速下降，当焊条与焊件间产生电弧并稳定燃烧时，维持电弧的正常电压约为2535V为宜。焊条与工件相碰瞬间，短路电流不能过大，以免烧坏电焊机。此外，为了能适应不同焊件和焊条，焊接电流的大小应可以方便地调节。 为了满足上述要求，电焊变压器的结构与一般变压器不同。它的二次绕组与一个电抗器串联，电抗器的铁芯有一定的空气隙，转动螺杆可以改变空气隙的距离。空气隙加大，电抗器感抗减小，电流就要增大；反之
6、，当空气隙减小，电流就减小。,a)交流弧焊机 b)电焊变压器原理图 电焊变压器,3互感器和钳形电流表,互感器是一种专供测量仪表、控制设备和保护设备中使用的变压器。它们可以把待测电压、按一定比率变小以便于测量；同时由于一次侧与二次侧之间采用磁耦合，起到很好的电气隔离作用，从而可以保证仪表和人员的安全。 部分互感器实物图。,LZZBW-10型户外干式电流互感器,JDZJ-3/6/10Q电压互感器,常用的钳形电流表就是一种带有测量仪表的电流互感器，测量时先松开铁芯，将被测载流导线放入钳口中，这根导线变为电流互感器的单匝一次绕组，铁芯上已绕好的二次绕组直接与测量仪表连接，这样可以随即读出被测电流的数值
7、。,a)指针式 b) 数字式 钳形电流表,【例】一台有两个副线圈的变压器原线圈匝N1=1100匝，接电压U1=220V的电路中，要求在两组副线圈上分别得到电压U2=6V，U3=110V，它们的匝数分别为多少？,解 根据原、副线圈间电压与匝数的 关系，由,电工学课件,1了解三相异步电动机的结构及原理。 2了解三相异步电动机常用的调速方式。 3了解三相异步电动机的接线方式 4了解三相异步电动机的维护知识。,第二节 三相异步电动机,工业生产机械是由什么来拖动的呢？是由电动机带动的。,一、三相异步电动机的结构 二、三相笼型异步电动机的工作原理 三、三相异步电动机铭牌识读 四、三相异步电动机的使用,一、
8、三相异步电动机的结构,三相笼型异步电动机主要由定子和转子两部分组成，如下图：,三项异步电动机结构图,1定子部分 定子是电动机静止部分，包括机座、定子铁芯和定子绕组。 机座用铸铁或铸钢制成。它的作用是固定铁芯和铁芯绕组，并通过前后两个端盖支撑转子轴，机座表面铸有散热筋，以增强散热面积，提高散热效果。,定子铁芯由相互绝缘的硅钢片叠制而成，铁芯内圈有孔，定子绕组嵌在槽内 。,三相异步电动机定子结构图,定子铁芯,定子绕组,定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成。三相绕组按照一定的空间角度依次嵌放在定子槽内，并与铁心绝缘。三相绕组共有六个出线端引出机壳外，接在机座的接线盒中。每相绕组的首末端用U
9、1-U2、V1-V2、W1-W2标记。按照电动机铭牌上说明，可将定子绕组接成星形（Y）或三角形（）,定子接线盒中的连线方式,三角形接法,星形接法,2转子部分 转子是电动机的旋转部分，由转轴、转子铁芯和转子绕组或转子导体三部分组成。,笼型转子,三相异步电动机的转子,转子铁芯为圆柱状，也是用硅钢片叠成的，表面冲有管槽，槽内放置铜条（或铸铝）笼型转子就是在铁心两端用导电的端环将槽孔内的铜条连接起来，形成回路，如果去掉转子铁芯，转子的结构成笼型转轴用来支撑定子铁芯。转子除了有笼型外还有绕线式。 定子的作用是产生旋转磁场，转子的作用是产生电磁转矩。,最先制成电动机的人，是德国的雅可比。他于1834年前后
10、成了一种简单的装置：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用 ，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上，用320个电池供电，1838年小艇在易北河上首次航行，时速只有2.2公里，与此同时，美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机，印刷过美国电学期刑电磁和机械情报。,科学故事,二、三相笼型异步电动机的工作原理,在磁铁中间放一个笼形导体，如果转动磁铁，造成一个旋转磁场，笼形导体就会随着转动。三相异步电动机就是根据这个原理工作的。,异步电动机模型,1两极定子绕组的旋转磁场,定子绕组分布示意图,对称三相电流波形图
11、,定子绕组星接时通入三相对称交流电流示意图,当t=0时，U相电流为0，V相为负，W相为正，我们按照电流为正时从首端流入，尾端流出的原则，得出一个在侧为S极，右侧为N极的磁场。,当t= /2 时，U相电流为正，V相为负，W相为负，我们按照电流为正时从首端流入，尾端流出的原则，得出一个上侧为S极，下侧为N极的磁场。,当t=时，U相电流为0，V相为正，W相为负，我们按照电流为正时从首端流入，尾端流出的原则，得出一个右侧为S极，左侧为N极的磁场。,当t= 3/2 时，U相电流为负，V相为正，W相为正，我们按照 电流为正时从首端流入，尾端流出的原则，得出一个上侧为N极，下侧为S极的磁场。,当t= 2 时
12、，U相电流为0，V相为负，W相为正，我们按照电流为正时从首端流入，尾端流出的原则，得出一个左侧为N极，右侧为S极的磁场。,感应电动势e的方向,电磁力F的方向,由上我们可总结出，在定子绕组中通入对称三相交流电后，可产生一个旋转的磁场。我们把磁场看成不动，而把转子看成相对磁场转动。,三相笼形异步电动机工作原理,向在空间互差120电角度的三相定子绕组中通入三相对称交流电流后，在空气隙中会产生一个旋转磁场，转子绕组的有效边切割旋转磁场的磁力线，在转子绕组中产生感应电动势，并形成转子电流。旋转磁场对转子电流作用产生电磁力，从而形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机的旋转方向与旋转磁场的转向相同。,2三
13、相异步电动机的级数和转速,两个转速：,n0 旋转磁场转速,n 转子转速,旋转磁场转速n0与n之差称为转差，转差n与旋转磁场转速n0之比称为转差率，用s表示。,电动机转速的计算式为,磁极对数与旋转磁场转速的关系,3.三相异步电动机的调速 由三相异步电动机转速公式可知，异步电动机的调速方法式有三种，改变磁极对数p；改变转差率s和改变电源频率。其中最理想的调速方式是变频调速，变频调速采用的设备是变频器。变频器还具有短路、过载、缺相等保护功能。,变频器,三、三相异步电动机铭牌识读,现以Y-112M-4型电动机的铭牌为例进行说明,电动机的铭牌,型号 Y-132S2-2是指国产Y系列异步电动机，机座中心高
14、度132mm,短机座（M表示中机座，L表示长机座，S表示短机座）磁极数为2级。,额定功率 7.5kW是指电动机在额定状态下运行能输出的机械功率为7.5kW。 额定电压 380V是指电动机额定绕组规定使用的线电压。 接法 是指电动机绕组应采用接法 额定电流 15A是指电动机在输出额定功率时，定子绕组所允许通过的线电流。 额定转速 2900r/m是指电动机在额定负载下的转速。,四、三相异步电动机的使用,1电动机起动前的检查 （1）检查电动机铭牌所标电压、频率是否与使用的电源电压、频率相等，联结与铭牌所标是否相符。 （2）新电动机或长期不用的电动机，使用前应用兆欧表检查各相绕组间及各相绕组对地的绝缘
15、电阻（正常值都应为无穷大）。,2电动机运行中的巡查监视 电压监视 电源电压与额定电压的偏差不应超过5%，三相电压不平衡度不应超过1.5%。 电流监视 用钳形表测量电动机的电流，对较大的电动机还要经常观察运行中电流是否三相平衡或超过允许值。如果三相严重不平衡或超过电动机的额定电流，应立即停机检查，如图a所示。 机组转动监视 检查传动带连接处是否良好，传动带松紧是否合适，机组转动是否灵活，有无卡位、蹿动及不正常的现象。,温度监视 用手触及外壳，看电动机是否过热烫手，如发现过热，可在电动机外壳上滴几滴水，如果水急剧汽化，说明电动机显著过热，此时应立即停止运行，查明原因，排除故障后才能继续使用，如图b
16、所示。 响声、气味监视 检查响声是否正常，电动机是否有焦臭气味，如有异常则应停机检修，如图c所示。,实验与实训4 三相异步电动机的简单测试,一、实验目的 1 .掌握兆欧表的使用方法。 2.掌握钳形电流表的使用方法。 二、实验器材 500 V 兆欧表 钳形电流表。,三、用兆欧表测量电动机绕组的绝缘性能,(1) 接线 测量电动机绕组对地绝缘时: E 端接电动机外壳, L 端接被测绕组的一端。 (2) 由慢到快摇动手柄, 直到转速达120 r/ min 左右, 保持手柄的转速均匀、稳定, 一 般转动1 min, 待指针稳定后读数。,(3) 测量完毕, 待兆欧表停止转动和被测物接地放电后方能拆除连接导线。,四、钳形表测量电动机电流 钳形电流表是建立在电流互感器工作原理的基础上的,当握紧钳形电流表扳手时,
