18变压器续和三相异步电动机构造和转动原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课前提问：,一个负载,R,L,经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻,R,0,=800,，变压器的变比,K=10,。若该负载折算到原边的阻值,R,L,正好与,R,0,达到阻抗匹配，则可知负载,R,L,为,(,),。,(a)80,；,(b)0.8,；,(c)8,。,答案,：（,c,）,第,6,章 磁路与铁心线圈电路,6.2,交流铁心线圈电路,6.3,变压器（续）,6.4,电磁铁,6.1,磁路及其分析方法,7.1,三相异步电动机的构造,第,7,章 交流电动机,7.2,三相异步电动机的转动原理,7.3,三相异步电动机的电路分析,7,.,4,三相异步电动机转矩与机械特性,7.5,三相异步电动机的起动,7.6,三相异步电动机的调速,7.7,三相异步电动机的制动,7.8,三相异步电动机铭牌数据,7.9,三相异步电动机的选择,7.11,单相异步电动机,7.10,同步电动机,(,略,),7.12,直线式异步电动机,当电流流入,(,或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入,(,或流出）端称为同极性端。,A,X,a,x,A,X,a,x,1.,同极性端,(,同名端,),或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。,同极性端用,“,”,表示,。,增加,+,+,+,+,同极性端和绕组的绕向有关。,6.3.5,变压器绕组的极性,联接,2,3,变压器原一次侧有两个额定电压为,110V,的绕组：,2.,线圈的接法,1,3,2,4,1,3,2,4,联接,1,3,，,2,4,当电源电压为,220V,时：,+,+,电源电压为,110V,时：,问题,1,：,在,110V,情况下，如果只用一个绕组,（,N,），,行不行？,答：,不行（两绕组必须并接）,一次侧有两个相同绕组的电源变压器,(220/110),，使用中应注意的问题：,1,3,2,4,若两种接法铁心中的磁通相等，则：,+,问题,2,：,如果两绕组的极性端接错，结果如何？,结论：,在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端,再通电。,答：有可能烧毁变压器,两个线圈中的磁通抵消,原因：,电流 很大,烧毁变压器,感应电势,1,3,2,4,+,例,1,：,有一台,10kVA,，,10000/230V,的单相变压器，如果在原边绕组的两端加额定电压，在额定负载时，测得副边电压为,220V,。求：,(1),该变压器原、副边的额定电流；,(2),电压调整率。,解：,(1),该变压器原、副边的额定电流,(2),电压调整率,例,2,：有一台,50kVA,，,6600/230V,的单相变压器，空载电流为额定电流的,5,，测得空载损耗,(,即铁损,),，满载铜损耗,满载时副边电压为,224V,。求：,(1),变压器原、副边的额定电流,I,1N,，,I,2N,；,(2),电压调整率,U,%,；,(3),满载时的效率,(,设负载的功率因数等于,1),。,。把这个变压器作为降压变压器为照明负荷供电，,解：,(1),变压器原、副边的额定电流,I,1N,，,I,2N,(2),电压调整率,U,%,(3),满载时的效率,1.,了解三相交流异步电动机的基本构造和转动,原理。,本章要求：,2.,理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握,起动和反转的基本方法,了解调速和制动的,方法。,3.,理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。,第,7,章 交流电动机,电动机的分类：,鼠笼式异步交流电动机授课内容：,基本结构、工作原理、机械特性、控制方法,电动机,交流电动机,直流电动机,三相电动机,单相电动机,同步电动机,异步电动机,他励、并励电动机,串励、复励电动机,第,7,章 交流电动机,电磁调速异步电动机,三相自动扶梯用异步电动机,变频调速异步电动机,三相异步电动机,三相异步电动机的外形图,1,.,定子,7.1,三相异步电动机的构造,铁心：由内周有槽,的硅钢片叠成。,A-X,B-Y,C-Z,三相绕组,机座：铸钢或铸铁,转子,:,在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。,2,.,转子,鼠笼转子,铁心：,由外周有槽的硅钢片叠成。,(1,),鼠笼式转子,铁芯槽内放铜条，端,部用短路环形成一体。,或铸铝形成转子绕组。,(2,),绕线式转子,同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。,鼠笼式,绕线式,三相异步电动机的基本结构,鼠笼型电动机的结构组成,绕线型转子的外形结构,绕线型转子示意图,笼型绕组,绕线式绕组,气,隙,定子铁心,鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较,：,鼠笼式：,结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。,绕线式：,结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子,外加电阻可人为改变电动机的机械特性。,7.2,三相异步电动机的转动原理,7.2.1,旋转磁场,定子三相绕组通入三,相交流电,(,星形联接,),U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,1,.,旋转磁场的产生,o,o,规定,i,:,“+”,首端流入，尾端流出。,U,1,V,2,W,1,V,1,W,2,U,2,(),电流出,(,),电流入,i,:,“,”,尾端流入，首端流出。,U,1,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,合成磁场方向：,向下,U,2,V,1,W,2,U,1,V,2,W,1,U,1,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,A,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,同理分析，可得,其它电流角度下,的磁场方向：,U,1,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,360,2,.,旋转磁场的旋转方向,任意调换两根电源进线,(,电路如图,),U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,U,1,U,2,W,1,W,2,V,1,V,2,相序：,L,1,-L,2,-L,3,相序：,L,1,-L,3,-L,2,L,1,L,1,L,2,L,2,L,3,L,3,A,U,1,U,2,W,2,V,1,W,1,V,2,A,U,1,U,2,W,2,V,1,W,1,V,2,结论：任意调换两根,电源进线，则旋转,磁场反转。,U,1,U,2,W,1,W,2,V,1,V,2,0,t,o,取决于三相电流的相序,旋转磁场的旋转方向,:,3,.,旋转磁场的极对数,P,当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，,即：,o,t,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,U,1,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,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。,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,极对数,旋转磁场的磁极对数,与三相绕组的排列有关,0,V,1,V,2,U,1,U,2,W,1,W,2,4,.,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,0,t,o,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,U,2,V,2,W,1,V,1,W,2,U,1,U,1,U,1,p,=,2,时,0,极对数,P=1,P=2,P=3,P=4,每个电流周期磁场转过,的空间角度,同步转速,同步转速,360,0,180,0,120,0,90,0,3000,转,/,分,1500,转,/,分,1000,转,/,分,750,转,/,分,24000,转,/,分,12000,转,/,分,8000,转,/,分,6000,转,/,分,旋转磁场转速,n,0,与极对数,p,的关系,可见,:,旋转磁场转速,n,0,与频率,f,1,和极对数,p,有关。,7.2.2,电动机的转动原理,1.,转动原理,U1,U,2,V,1,W,1,V,1,W,2,定子三相绕组通入三相交流电,方向,:,顺时针,切割转子导体,右手定则,感应电动势,E,20,旋转磁场,感应电流,I,2,旋转磁场,左手定则,电磁力,F,F,电磁转矩,T,n,F,在定子三相绕组通入三相交流电，产生旋转磁场；由于有旋转磁场，在转子导体中产生了感应电流而载流导体在磁场中又受到电磁力的作用，于是使转子转动，这就是异步电动机旋转的基本原理。,2,、电动机转速和旋转磁场同步转速的关系,电动机转速（额定转速）,:n,电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但,n n,0,，,所以称为异步电动机。,注意：如果,n=n,0,，转子与旋转磁场间没有相对运动，,无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流，,无转距。,7.2.3,转差率,旋转磁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,异步电动机,如果,:,无转子电动势和转子电流,转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切,割转子导条,无转矩,因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。,异步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称为,转差率,，用,s,表示，即：,起动瞬间：,理想空载：,正常运行：,n=0,S=1,；,n,n,0,，,s,0,；,S,N,=0.01,0.09,转子转速亦可由转差率求得,例,1,：,有一,台三相异步电动机，其额定转速,n,=,975 r/min,。试求电动机的极数和额定负载时的转差率。电源频率,f,1,=,50 Hz,。,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：,n,0,=1000 r/min,即,p,=3,额定转差率为,一、变压器极性,同极性（同名）端：用来反映磁耦合线圈的绕向。,同极性端性质：感应电势在同极性端的电位瞬时极性相同；若,i,1,、,i,2,分别从两绕组同极性端输入，则自感磁通与互感磁通同向。,二、三相异步电动机的构造：定子、转子,小 结,三、三相异步电动机的转动原理,四、旋转磁场,三相电流通入定子三相对称绕组，其合成磁场是一个旋转磁场。,旋转磁场的旋转方向与三相电流相序一致；旋转磁场的转速与电流频率成正比，与磁场的磁极对数成反比。,复习：,193194,；,200,207,页；课件；第,6,章选择题。,预习：,7.3,；,7.4,。,作业：,198,页,6.3.5,；,6.3.6,。,五、工作原理,定子旋转磁场与转子磁场相互作用使转子产生转矩而旋转。,转向：同旋转磁场转向,转速：,转差率：,