1、第3章电机与电器 目 录 3.1 电机基本概念电机基本概念电机分类、电机的用途、电机发展趋势电机分类、电机的用途、电机发展趋势3.2 变压器变压器变压器的工作原理及其常见类型变压器的工作原理及其常见类型3.3 电电机三相异步电动机、直流电机、控制电机三相异步电动机、直流电机、控制电机3.4 3.4 电器电器低压电器、高压电器、智能电器低压电器、高压电器、智能电器3.1 电机基本概念电机基本概念v电机：是一种基于电磁感应定律和电磁力电机：是一种基于电磁感应定律和电磁力定律的实现机电能量转换或电能特性变换定律的实现机电能量转换或电能特性变换的机械，具有电能产生、传输和使用或作的机械，具有电能产生、
2、传输和使用或作为电量之间、电量与机械量之间变换器的为电量之间、电量与机械量之间变换器的功能。功能。交流电机交流电机电机电机直流电机直流电机异步电机异步电机同步电机同步电机电机的分类电机的分类直流电动机直流电动机直流发电机直流发电机异步电动机异步电动机异步发电机异步发电机同步电动机同步电动机同步发电机同步发电机 交流电机中，根据转子旋转速度与定子绕组所产交流电机中，根据转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是否相同分为同步、异步电机。生的旋转磁场的速度是否相同分为同步、异步电机。v单机容量的不断提高电机的发展趋势电机的发展趋势v重量的不断减小和外廓尺寸的不断缩小v应用范围不断扩大3.2 变
3、压器变压器用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V手机充电手机充电器器4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏 但我们国家民用统一供电均为但我们国家民用统一供电均为220V220V，那么如何使这，那么如何使这些额定电压不是些额定电压不是220V220V的电器设备正常工作的呢？的电器设备正常工
4、作的呢？变压器是输送交流电时所使用的一种变电压和变变压器是输送交流电时所使用的一种变电压和变电流的设备，它能将一种绕组的电压和电流从某种数电流的设备，它能将一种绕组的电压和电流从某种数量等级改变为另一种绕组的另外一种等级的电压和电量等级改变为另一种绕组的另外一种等级的电压和电流。流。电源用变压器电源用变压器电力变压器主要用于电力系统升高或降低电压。仪用变压器一般指电流互感器和电压互感器，可以将大电流变为小电流，高电压变为低电压后通过一般测量仪表进行测量。心式结构的特点是铁心柱被绕组包围，壳式结构的特点是铁心包围绕组顶面、底面和侧面。壳式结构的变压器机械强度较好，但制造复杂。由于心式结构比较简单
5、，绕组装配及绝缘比较容易，因而电力变压器的铁心主要采用心式结构。铁心铁心线圈线圈壳式变压器壳式变压器心式变压器心式变压器铁心铁心线圈线圈变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+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铁心铁心变压器在电路图中符号变压器在电路图中符号n1n2问题：问题：变压器一次绕组和二次绕组电路是否相通？变压器一次绕组和二次绕组电路是否相通？变压器一、二次绕组不相通，那么在给一次绕组接变压器一、二次绕组不相通，那么在给一次绕组接交变电压交变电压u u1 1后，二次绕组电压后，
6、二次绕组电压u u2 2是怎样产生的？是怎样产生的？铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘 u1u2 n1n2二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理-互感现象互感现象一次一次绕组绕组二次二次绕组绕组铁芯铁芯 u1u2n1n2若给一次绕组接若给一次绕组接直流电压直流电压U1，二次绕组电压二次绕组电压U U2 2=？一次绕组接上交流电源交流电流通过铁心中产生交变磁通交变磁通在闭合磁路中同时穿过一次绕组和二次绕组二次绕组中产生互感电动势。如果二次绕组接有负载构成闭合回路，就有感应电流流过负载。闭合铁芯实现了电能闭合铁芯实现了电能-磁场能磁场能-电能的转换，由于原电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产
7、生的磁通量绝大部分通过铁芯，副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型中引入了一种理想化模型-理想变压器理想变压器。下面我们定量分下面我们定量分析理想变压器的析理想变压器的变压规律。变压规律。无磁损无磁损无铜损无铜损无铁损无铁损理理想想变变压压器器 理想变压器一、二次绕组的理想变压器一、二次绕组的端电压之比端电压之比等于这等于这两个绕组的两个绕组的匝数之比匝数之比n n2 2 n n1 1 U U2 2U U1 1 -升压变压器升压变压器n n2 2 n n1 1 U U
8、2 2 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 瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料式熔断器有填料式熔断器无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器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(限位开关限位开关)结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点8)8)空气断路器空气断路
9、器空气断路器又叫自动空气开关或低压断路器，相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。(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(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1、短路保护：当电路发生短路或较大过电流时，磁力增加将衔铁吸合，撞击杠杆，搭钩松开，触头分断。(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2、欠压保护：当电路电压下降较多或失去电压时，欠压脱扣器磁力减小或失去，其衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆，顶上搭钩，触头分断。当电路发生过载时，双金属片发生弯曲，撞击杠杆，顶开搭钩，触头分断。低压断路器图形符号 单元件断路器 单相断路器 带漏电保护断路器 三相断路器 作业1、有一台额定容量50kvA，额定电压3300、220的变压器，高压绕组为6000匝。求（1）低压绕组匝数；（2）高压侧和低压侧额定电流？2、三相笼型异步电动机的调速方法主要有哪几种？
