建筑设备第七章讲义.ppt

第七章 建筑供配电系统 ? 学习目标 ? 了解供配电的基本物理量； 掌握三相交流电、变压器基本结构和工作原理 了解常用低压电器； 掌握建筑供配电的方式 熟知线路的敷设方式等。 一 供配电基本知识 （一） 电路的基本概念 1．电路的概念 电路分实际电路和电路模型（即电路图）。实际电路指用实际元器件连接成的闭合回路。电路图指线路中的元器件用电器符号表示连成的闭合回路。 3．电路的状态 电路一般有三种状态：通路状态、断路状态和短路状态。 2．电路的组成 无论简单电路还是复杂电路，都由电源、负载、输电导线和控制装置等组成。对电源而言，负载、输电导线和控制装置称为外电路，电源内部的部分称为内电路。 （二） 三相交流电 三相制是指以三个频率相同而相位不同的电动势作为电源供电体系，这三个电动势的最大值和频率相同，但相位上互差120°。三相交流电路是指由三个单相交流电路所组成的电路系统。 1．三相交流电的产生 三相交流电由三相交流发电机产生。用来产生对称三相交流电动势的电源称为对称三相交流电源。 2．三相交流电源的连接 （1）三相交流电源的星形连接。如果把三相发电机绕组的末端连接在一起，成为一个公共点N，这种连接方式称为星形连接，如下页图7.1所示。公共点N称为中点或零点，A、B、C三端与输电线连接，输送电能到负载，这三根输电线称为相线，俗称火线。从中点N引出的导线称为中线，俗称零线。三相四线制可以为负载提供两种电压。 图7.1 电源的星形连接 图7.2 动力和照明共用的配电线路 如图7.2所示是既有动力又有照明的三相四线制的低压配电线路，接到照明负载的是一根相线和一根中线，电压是相电压。三相电源的星形连接还有一种不引出中线的方式，构成三相三线制电源，为负载提供一种电压，即三相对称的相电压。 （2）三相交流电源的三角形连接。三角形连接时，电源仅能提供一种电压，线电压有效值等于相电压有效值，如图7.3所示。 图7.3 电源三角形连接 （三） 变压器 变压器是根据电磁感应原理，将某一种电压、电流的交流电能转变成另一种电压、电流的交流电能的静止电气设备。 1．变压器的结构 （1）铁芯。铁芯是变压器的基本部分，变压器的一次、二次绕组都绕在铁芯上。它的作用是在交变的电磁转换中，提供闭合的磁路，让磁通绝大部分通过铁芯构成闭合回路，所以变压器的铁芯多采用硅钢片叠压而成。 （2）绕组。绕组由绝缘铜线或铝线绕制而成，有同心式和交叠式两种。 2．变压器的主要额定值 变压器运行的依据是铭牌上的额定值。额定值是制造厂根据设计或试验数据，对变压器正常运行状态所做的规定值。 （1）额定容量 （2）额定电压 （3）额定电流 3．变压器的工作原理 如图7.4（a）所示是变压器工作原理示意图。在电路中，变压器用如图7.4（b）所示表示，变压器的名称用字母T表示。在一定的输出电压范围内，从副绕组上抽头，可输出不同的电压，得到多输出变压器。 图7.4 变压器的工作原理图 （四） 电动机 1．三相交流异步电动机的结构 三相交流异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，另外还有端盖、轴承及风扇等部件。 （1）定子。三相交流异步电动机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座等组成，如图7.6（a）所示。机座两端的端盖，用于支承转子轴，并在两端设有轴承座。 （2）转子。转子包括转子铁芯、转子绕组和转轴，如图7.6（b）所示。转子铁芯是由厚度为0.5mm，外圆周围冲有槽的硅钢片叠成。叠压后压装在转轴上，一般为斜槽，并嵌入转子导体。 图7.6 三相交流异步电动机结构 2．三相交流异步电动机的工作原理 三相交流异步电动机的定子绕组中通入对称三相交流电后，会在电动机内部产生一个与三相电流的相序方向一致的旋转磁场。这时，静止的转子导体与旋转磁场之间存在相对运动，切割磁感线而产生感应电动势，因转子绕组是闭合的，转子绕组中会有感应电流通过。载流的转子绕组受到旋转磁场的电磁力作用，相对转轴产生电磁转矩，使转子按旋转磁场方向转动，其转速略小于旋转磁场的转速n0，所以三相交流异步电动机称为“异步”电动机。 如改变通入定子绕组中任意两相交流电的相序后，旋转磁场就反向，三相交流异步电动机就随之反转。 3．三相交流异步电动机的启动、调速与制动 （1）三相交流异步电动机的启动。三相交流异步电动机接上电源，转速由零开始运转，直至稳定运转状态的过程，称为启动。 ① 直接启动。 ② 降压启动。 （2）三相交流异步电动机的调速。为了符合提高效率或节能的要求，在工作过程中有时需要调速。三相交流异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和变转差率调速。 （3）三相交