电工与电子技术课件.ppt

1、lIFB H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的单0r 0BB HH0 lH d IlH dlFlINH 或mRF nn2211lHlHlHNI niiilHNI1 ,lH,lH2211 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ单相变压器单相变压器1u2u1i2i+

2、变压器的磁路变压器的磁路由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心变压器的结构变压器的结构单相变压器单相变压器1u2u1i2i+一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心1. 空载运行情况与电压变换空载运行情况与电压变换一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产

3、生的。t)sin(tNtNm111ddddetN cosm1 )90t(sinm1E1m144.4NfE 222111mmfNEE )90t(sinm22 Ee2m244. 4NfEt, sinm 1110111)(EEIjXRUL10IKNN44. 444. 4EEUU212m1m21201NfNf1E2E20U1U11EU22EU2. 有载运行有载运行情况与电流变换情况与电流变换2222ZUIZ1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211 NiNi

4、所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势1E2E2U1U1I2I111111)(EEIjXRUL222222)(EIjXREULKNN44. 444. 4EEUU212m1m2121NfNf3. 阻抗变换阻抗变换22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所

5、带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：108800L21 LRRNNK如图，交流信号源的电动如图，交流信号源的电动势势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效电阻为负载为扬声器，其等效电阻为RL=8 。要求。要求: (1)当当RL折算到折算到原边的等效电阻原边的等效电阻 时，时，求变压器的匝数比和信号源输求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（出的功率；（2）当将负载直）当将负载直接与信号源联接时接与信号源联接时,信号源输信号源输出多大功率？出多大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信号源信号源+R0ERLI W5480080

6、08001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 OFeCu2212PPPPPP AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 联接联接 23（串联）（串联） Nf.Um2444220 联接联接 13， 2 4（并联）（并联）ii Nf.U444110m 当电源电压为当电源电压为220V时：时：220u+110u+电源电压为电源电压为110V时：时：NN1324NN1324 两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：

7、电流电流 很大很大11Rui 感应电势感应电势0e1324NNi +u本课程只研究三相交流异步电动机本课程只研究三相交流异步电动机机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁笼型转子笼型转子转子由铁心和绕组组成。转子由铁心和绕组组成。1)转子转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体部用短路环形成一体, 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。2) 绕线型转子绕线型转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。笼型笼型绕线型绕线型 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i3i1

8、i2iitmIoU1V2W1V1W2U20n规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 ()电流出电流出( )电流入电流入i3i1i2it mIoU1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 合成磁场方向向下合成磁场方向向下 合成磁场旋转合成磁场旋转600n60 90t 合成磁场旋转合成磁场旋转90600动画动画3i2i1ii tmIoSNSN分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：一个电流周期，旋转磁场在空

9、间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过3602) )结论：结论： 任意调换两根任意调换两根电源进线，则旋转电源进线，则旋转磁场反转。磁场反转。0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)2i U1 U2W1W2V1V21i3i3i2i1i0mIi tomIAU1U2W2V1W1V2AU1U2W2V1W1V20t 3）旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：磁极的旋转磁场，即：1p3i2i1ioimI tU1U2V2W1V1W2NS2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i 若

10、定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端，绕组的始端之间互差之间互差60，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。W1U1V1W1V11i2i3iU2U2U1V2V2W2W21U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关2i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WW1U1V1W1V11i3i3iU2U2U1V2V2W2W2分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30

11、000 np=1时时NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V22i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WNSSN1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W0t 60tp=2时时2i3i1iit mI0分分）转转/( 150026010 fn0n30)/( 6010分分转转pfn 旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。2p180分）转/( 50011p360分）转/( 0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步

12、转速同步转速Hz)50(1 f3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 750905） 电动机的转动原理电动机的转动原理U1U2V2W1V1W2分分）转转/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS3. 电动机的转差率电动机的转差率S 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和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。 由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转不可能达到与旋转磁场的转速相等，即磁场的转速相等

13、，即0nn 异步电动机异步电动机如果如果:0nn 无转子电动势和转子电流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，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条无转矩无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。%s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n= =975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极

14、对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转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：速的关系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns 应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。和保护，称为继电接触控制。 本节主要介绍几种常用的低压电器，基本的控本节主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型线路。制环节和保护环节的典型线路。6.4 6

15、.4 电气控制电路电气控制电路 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。常用控制电器的用途及电工表示符号。1. 用途：用途：组合开关也称转换开关，组合开关也称转换开关，常用于机床控制电路的电源开关，常用于机床控制电路的电源开关，也用于小容量电动机的起也用于小容量电动机的起 / 停控制停控制或照明线路的开关控制。或照明线路的开关控制。2. 结构：对常用的三极开关来说，结构：对常用的三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱每一极有一对

16、静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通以达到线路的通 / 断控制。断控制。3. 种类：有单极、双极、三极和种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有四极等，额定电流有10、25、60 和和 100A等多种。等多种。1 组合开关组合开关M3手柄手柄转轴转轴静触头静触头动触头动触头用手柄转动用手柄转动转轴时，就转轴时，就可将三个触可将三个触点同时接通点同时接通或断开。或断开。 2 按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)(b) 结构结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如

17、图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a) 外形图外形图常闭触点常闭触点复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式动触头桥式动触头常开静触头常开静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮( (停止按钮停止按钮) )常开按钮常开按钮( (起动按钮起动按钮) )复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点常闭常闭常开常开弹簧弹簧发热元件发热元件杠杆杠杆双金属片双金属片常闭触头常闭触头符号符号FU熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择(1) 电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载IF

18、 IL(3) 频繁起动的电机频繁起动的电机(2) 单台电机单台电机 常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。器、管式熔断器和有填料式熔断器。52.电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 261.电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 (自动开关自动开关)锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁释放衔铁释放连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧SB1FRKM FRKMFUQ3M.主主电电路路控制电路控制电路保险丝保险丝热继电器热继电器发热元件发热元件开

19、关开关接触器接触器主触点主触点起动按钮起动按钮接触器接触器线圈线圈热继电器热继电器动断触点动断触点SB1FRKM FRKMFUQ3M.合上开关合上开关Q按下按钮按下按钮SB接触器接触器KM线圈通电线圈通电其主触点其主触点KM闭合闭合电动机就转动电动机就转动 松开按钮松开按钮SB接触器接触器KM线圈断电线圈断电其主触点其主触点KM断开断开电动机就停转电动机就停转 主主电电路路控制电路控制电路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.起动按钮起动按钮停止按钮停止按钮接触器接触器线圈线圈接触器接触器辅助触点辅助触点热继电器热继电器动断触点动断触点合上开关合上开关QKM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭

20、合自锁。按下起动按钮按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，线圈通电，KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。通电通电KM3MQ转动转动合上开关合上开关Q自锁自锁.KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。按下起动按钮按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，线圈通电，KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。通电通电KM转动转动3MQ.通电通电3MQ转动转动KM自锁自锁, KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。转动转动, KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停

21、转。KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。 .通电通电3MQSB1KMKM3M.(1) 使接触器线圈使接触器线圈KM通电；通电；(2) 使线圈使线圈KM不能自锁。不能自锁。SB3复合按钮复合按钮SB3SB3断开断开SB3断开断开QKM2.KM1.SBSBFR1FR2SBFR1 例例3：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时起动时: M1起动后起动后 M2才能起动；才能起动；停车时停车时: M2停车后停车后M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？SBFR2断开断开断开断开 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。即可使电动机反转。3MFRFU.FRQ.通电通电断开断开断电断电闭合闭合KMFKMFKMF通电通电闭合闭合闭合闭合