电工电子技术项目教程 教学课件 ppt 作者 黄文娟 项目六

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1、项目六,三相异步电动机控制电路的分析与测试,电工电子技术,项目目标,了解在生产中电动机的应用及组成，熟悉三相异步电动机的工作原理及三相异步电动机使用方法。 能够进行三相异步电动机的运行和控制，并能正确使用常用电工仪表对三相异步电动机进行检测。 熟悉电动机安全操作规程，培养良好的职业素养和规范的操作习惯。,电工电子技术,实训环境要求：本项目的教学应在一体化的电工技能实训室和电子装配实训室进行，实训室内设有教学区（配备多媒体）、工作区、资料区和展示区。要配备常用的电工实验台等设备，以及万用表等常用工具。 指导要求：配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。 学生要求；根据班级情况进行分组，一般每组3-

2、4名同学，选出小组长。 教学手段选择： 1）主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学； 2）采取多媒体教学与实物演示相结合； 3）现场教学与动手操作相结合； 4）教师主导与学生自主学习相结合。,工作情境,电工电子技术,关于人体触电的知识,触电的种类 电击：就是通常所说的触电，触电死亡的绝大部分是电击造成的; 电伤：由电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用 所造成的人体外伤。 电流伤害人体的因素 伤害程度一般与下面几个因素有关： (1) 通过人体电流的大小； (2) 电流通过人体时间的长短； (3) 电流通过人体的部位； (4) 通过人体电流的频率； (5) 触电者的身体状况

3、。,格 物 致 新 厚 德 泽 人,实践知识,电流通过人体脑部和心脏时最危险；40Hz60HZ交流电对人危害最大. 以工频电流为例, 当1毫安左右的电流通过人体时，会产生麻刺等不舒服的感觉；1030毫安的电流通过人体，会产生麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状，但通常不致有生命危险；电流达到50毫安以上，就会引起心室颤动而有生命危险；100毫安以上的电流，足以致人于死地。 通过人体电流的大小与触电电压和人体电阻有关。 13触电的方式 1单相触电 在低压电力系统中，若人站在地上接触到一根火线，即为单相触电或称单线触电，如图11所示。 人体接触漏电的设备外壳，也属于单相触电。 2. 两相触电

4、 人体不同部位同时接触两相电源带电体而引起的触电叫两相触电，如图12所示。,格 物 致 新 厚 德 泽 人,实践知识,单相触电和两相触电,图11 单相触电,图12 两相触电,格 物 致 新 厚 德 泽 人,实践知识,接触电压、跨步电压触电,当外壳接地的电气设备绝缘损坏而使外壳带电，或导线断落发生 单相接地故障时，电流由设备外壳经接地线、接地体（或由断落导 线经接地点）流入大地，向四周扩散，在导线接地点及周围形成强 电场。 接触电压:人站在地上触及设备外壳，所承受的电压。 跨步电压:人站立在设备附近地面上，两脚之间所承受的电压。 如图13所示。,图13 接触电压和跨步电压触电,格 物 致 新 厚

5、 德 泽 人,实践知识,安全电压 不带任何防护设备，对人体各部分组织均不造成伤害的电压值， 称为安全电压。 世界各国对于安全电压的规定：有50伏、40伏、36伏、25伏、24 伏等，其中以50伏、25伏居多。 国际电工委员会（IEC）规定安全电压限定值为50伏. 我国规定12伏、24伏、36伏三个电压等级为安全电压级别. 在湿度大、狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所（如 金属容器内、矿井内、隧道内等）使用的手提照明，应采用12伏安全 电压。 凡手提照明器具，在危险环境、特别危险环境的局部照明灯，高 度不足2.5米的一般照明灯，携带式电动工具等，若无特殊的安全防 护装置或安全措施，均应采

6、用24伏或36伏安全电压。,安全电压和安全用具,实践知识,安全用具,常用绝缘手套、绝缘靴、绝缘棒三种。 1. 绝缘手套 由绝缘性能良好的特种橡胶制成，有高压、低压两种. 操作高压隔离开关和油断路器等设备、在带电运行的高压电器和低压 电气设备上工作时，预防接触电压。 2. 绝缘靴 也是由绝缘性能良好的特种橡胶制成，带电操作高压或低压电气设备 时，防止跨步电压对人体的伤害。 3.绝缘棒 又称绝缘杆、操作杆或拉闸杆，用电木、胶木、塑料、环氧玻璃布棒 等材料制成,结构如图14所示。,图14 绝缘棒的结构,实践知识,触电原因,作用:操作高压隔离开关、跌落式熔断器，安装和拆除临时接地 线以及测量和试验等工

7、作。 常用规格：500V、10KV、35KV等。 触电原因及预防措施 直接触电:人体直接接触或过分接近带电体而触电； 间接触电:人体触及正常时不带电而发生故障时才带电的金属导 体。 触电的原因 常见的触电原因： 1. 线路架设不合规格 2.电气操作制度不严格 3.用电设备不合要求 4.用电不规范,实践知识,触电的预防,1直接触电的预防 （1）绝缘措施 良好的绝缘是保证电气设备和线路正常运行的必要条件。 例如：新装或大修后的低压设备和线路，绝缘电阻不应低于 0.5M；高压线路和设备的绝缘电阻不低于每伏1000M。 (2) 屏护措施 凡是金属材料制作的屏护装置，应妥善接地或接零。 （3）间距措施

8、在带电体与地面间、带电体与其它设备间、应保持一定的安全 间距。间距大小取决于电压的高低、设备类型、安装方式等因素。 2.间接触电的预防 （1）加强绝缘 对电气设备或线路采取双重绝缘、使设备或线路绝缘牢固。 （2）电气隔离 采用隔离变压器或具有同等隔离作用的发电机。,实践知识,（3）自动断电保护 漏电保护、过流保护、过压或欠压保护、短路保护、接零保护等。 触电急救 触电的现场抢救 1. 使触电者尽快脱离电源 （1）如果触电现场远离开关或不具备关断电源的条件，救护者可站在干 燥木板上，用一只手抓住衣服将其拉离电源，如图15所示。,图15 将触电者拉离电源,实践知识,触电急救,也可用干燥木棒、竹竿等

9、将电线从触电者身上挑开，如图所示。 （2）如触电发生在火线与大地间，可用干燥绳索将触电者身体拉离 地面，或用干燥木板将人体与地面隔开，再设法关断电源. （3）如手边有绝缘导线，可先将一端良好接地，另一端与触电者所 接触的带电体相接，将该相电源对地短路. （4）也可用手头的刀、斧、锄等带绝缘柄的工具，将电线砍断或撬 断。,图 将触电者身上电线挑开,实践知识,触电急救,对不同情况的救治 （1）触电者神智尚清醒，但感觉头晕、心悸、出冷汗、恶心、呕吐 等，应让其静卧休息，减轻心脏负担。 （2）触电者神智有时清醒，有时昏迷。应静卧休息，并请医生救治。 （3）触电者无知觉，有呼吸、心跳。在请医生的同时，应

10、施行人工 呼吸。 （4）触电者呼吸停止，但心跳尚存，应施行人工呼吸；如心跳停止， 呼吸尚存，应采取胸外心脏挤压法；如呼吸、心跳均停止，则须同 时采用人工呼吸法和胸外心脏挤压法进行抢救。,实践知识,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 ,接触器 继电器 起动器 ,时间继电器 热继电器 ,低压电器简介,理论知识,刀闸开关,控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： （35)*异步电机额定电流,电路符号,QS,理论知识,熔断器,作用：用于短路保护。,熔体额定电流 的选择：,异步电机的起动电流 Ist=(57) 额定电流。,2.

11、空载电机,理论知识,控制按钮,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,复合按钮,理论知识,行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,理论知识,接触器,理论知识,接触器, 220,理论知识,接触器有关符号：,理论知识,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,理论知识,继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,理论知识,发热元件,功能：过载保护,热继电器,结构：,I,常

12、闭触头,理论知识,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,理论知识,三相异步电动机的构造与工作原理,构造,笼型电机的各部件,理论知识,铁心：由内周有槽的0.5mm厚硅钢片叠成。磁路的一部分,机座：铸铁或钢板焊接,支撑铁心和固定电机,硅钢片,装有三相绕组的定子,1、定子,理论知识,定子绕组,接线盒,定子三相绕组的联接方法。通常,Y 联结, 联结,理论知识,2、转子,转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流,产生旋转力矩,转轴 转子铁心 转子绕组,0.5mm的硅钢片叠压,理论知识,笼型转子,理论知识,(2) 绕线式转子,同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。,三相转子

13、绕组通常连接成星形，即三个末端连在一起，三个首端分别与转轴上的三个滑环（滑环与轴绝缘且滑环间相互绝缘）相连，通过滑环和电刷接到外部的变阻器上，以便改善电机的起动和调速性能。,绕线式转子绕组与外接变阻器的连接,理论知识,三相异步电动机的工作原理,6.2.1旋转磁场的产生,理论知识,规定,()电流出,()电流入,三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场；,理论知识,三相电流合成磁场 的分布情况,合成磁场方向向下,合成磁场旋转60,合成磁场旋转90,o,理论知识,分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360,取决于三相电流的相

14、序,1、旋转磁场的旋转方向,结论： 任意调换两根 电源进线，则旋转 磁场反转。,任意调换两根电源进线,理论知识,若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60，将形成两对磁极的旋转磁场。,2、旋转磁场的极对数P,理论知识,极对数,旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关,理论知识,3、旋转磁场的转速,工频：,旋转磁场的转速取决于磁场的极对数,p=1时,理论知识,p=2时,理论知识,旋转磁场转速n1与极对数 p 的关系,理论知识,三相电动机的工作原理,1. 转动原理,A,X,Y,C,B,Z,定子三相绕组通入三相交流电,方向:顺时针,感应电动势 E20,电磁力F,理论知识,转差率,旋转磁

15、场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率。,由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转磁场的转速相等，即,如果:,因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。,理论知识,异步电动机运行中:,转子转速亦可由转差率求得,转差率s,例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。,解：,根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n1=1000 r/min , 即,p=3,额定转差率为,理论知识,异步电动机的运行与控制,起动问题：起动电流大，起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的4 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.02.2)倍。,后果：,原因：,直接起动： n = 0，s =1, 接通电源。,理论知识,起动方法,直接起动 7.5千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。,（适用于笼型电动机）,转子串电阻起动,（适用于绕