第12章 变压器与异步电动机.ppt

山西财贸职业技术学院 应用电子系 第12章 变压器及异步电动机 第一节 磁路和变压器 磁路的基本概念 磁路 在电气设备中，为了增强磁场，常把线圈绕在铁心上， 当线圈通电后产生很强的磁场。铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多。 磁饱和性 磁滞性 剩磁性 磁路 磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。 磁感应强度B 磁通Φ 均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。 磁导率μ 磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m)。 相对磁导率μr：物质磁导率与真空磁导率的比值。非铁磁物质μr近似为1，铁磁物质的μr远大于1。 磁饱和性 磁场强度H 磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流分布有关，而与磁介质的磁导率无关，单位是安／米（A／m）。是为了简化计算而引入的辅助物理量。 磁滞性 磁性物质的分类 根据滞回曲线和磁化曲线的不同，大致分成三类： 磁路的基本定理 磁路欧姆定律 磁路全电流定律 磁路和电路的比较 磁路欧姆定律 全电流定律 式中：F=IN 称为磁动势，此为产生磁通的激励； Rm 为磁阻，是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。 变压器分类、用途和构造 变压器的发展史 自1885年匈牙利冈茨工厂三位年轻的工程师发明制造出闭合铁心变压器以来，已有100多年历史了。由于电力工业能方便地向工农业生产和人民生活提供方便的能源，所以电力工业在100多年来有了迅速的发展。 变压器的分类 变压器的用途 变压器的构造 变压器的分类 变压器的用途 变压器是一种利用电磁感应作用来改变交流电能的电压和电流等级的电气设备。 在电力系统中： 变压器的电力输配 箱式变压器-------简称：箱变 单相变压器 单相干式变压器 三相干式变压器 变压器的基本结构 变压器的工作原理 一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。 理想化条件 电动势变换 变压器的外特性、功率和效率 变压器的外特性 变压器的功率 变压器的效率 变压器的外特性 电压变化率反映电压U2的变化程度。 通常希望U2的变动愈小愈好，一般变压器的电压变化率约在5%左右。 变压器的功率 变压器的损耗和效率 变压器的型号 变压器的额定值 变压器几个功率的关系（单相） 变压器绕组的极性 为了便于反映“增助”与“消弱”作用和简化图形，采用同名端标记方法 定义：若电流i1、 i2分别从线圈1和线圈2各自的一端流入（或流出），互感起“增助”作用，则线圈的这两个端互为同名端。用“.”或“*”标记。 特殊变压器 自感器（自耦变压器） 电压互感器 电流互感器 三相变压器 自耦变压器 电压互感器 电流互感器 电流互感器的应用——钳形电流表原理 三相变压器 三相变压器的联结方式 第二节 三相异步电动机 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子构成。 定子和转子都有铁心和绕组。 定子的三相绕组为AX、BY、CZ。 转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。 三相异步电机 Y 系列 三相异步电机 YD / YS系列 三相异步电机(变频调速用) 绕线式异步电动机由于其结构复杂， 价位较高， 所以通常用于起动性能或调速要求高的场合。 鼠笼式转子绕组是在转子铁心槽内插入铜条， 两端再用两个铜环焊接而成的。 若把铁心拿出来， 整个转子绕组外形很像一个鼠笼， 故称鼠笼式转子。 对于中小功率的电机， 目前常用铸铝工艺把鼠笼式绕组及冷却用的风扇叶片铸在一起。一般鼠笼式异步电动机的起动能力较差， 需要采用轻载起动。 虽然绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的结构不同， 但它们的工作原理是相同的。 三相异步电动机的工作原理 工作原理示意图 三相异步电动机的转差率 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 电磁转矩 三相异步电动机的电磁转矩T是由旋转磁场的每极磁通与转子电流I2相互作用而产生的，故电磁转矩与转子电流的有功分量及定子旋转磁场的每极磁通成正比，即： 电动机的额定转矩 电动机的最大转矩 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 机械特性 三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用下式表示。 电动机转矩特性 三相异步电动机的使用 三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的反转 三相异步电动机的制动 三相异步电动机的铭牌参数 电动机的直接起动 Y-Δ换接起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的反转 三相异步电动机的制动 三相异步电动机的铭牌 三相异步电动机的铭牌 1.型号