電機(jī)及電氣控制教案

1、課題：第一章 變壓器第一節(jié) 變壓器的用途用分類第二節(jié) 單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié) 單相變壓器的工作原理課時(shí)：2課時(shí)課型：新課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、了解變壓器的用途用分類 2、理解單相變壓器的工作原理重點(diǎn)：變壓器的用途、單相變壓器的工作原理難點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯墓ぷ髟韮?nèi)容及步驟：第一節(jié) 變壓器的用途及分類變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同一頻率的另一數(shù)值的交變電壓。一、變壓器的用途變壓器的主要用途是在輸配電系統(tǒng)。作用高壓電傳輸，不僅可以減小輸電線的截面積，節(jié)約引進(jìn)人材材料，同時(shí)還可減小輸電線路的功率損耗。變壓器還可用來(lái)改變電流、變換阻抗以及

2、產(chǎn)生脈沖。二、變壓器的分類通常可按其用途、繞組結(jié)構(gòu)、鐵心結(jié)構(gòu)、相數(shù)和冷卻方式等進(jìn)行分類。1、按用途分類：1）電力變壓器：分為升壓、降壓和配電變壓器等。2）特種變壓器：如焊接電源的電焊變壓器、電爐變壓器和將整流變壓器。3）儀用互感器：如電流互感器、電壓互感器。4）其他變壓器2、按繞組構(gòu)成分類：有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。3、按鐵心結(jié)構(gòu)分類：有心式變壓器和殼式變壓器。4、按相數(shù)分類：有單相、三相和多相變壓器。5、按冷卻方式分類：有干式、油浸自冷、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)和充氣式變態(tài)器。第二節(jié) 單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)是指接在單相交流電源上用來(lái)改變單相交流電壓的變壓器中，其容量較小，一般

3、用作控制及照明。主要由鐵心和繞組兩部分組成。一、鐵心鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)是變壓器的機(jī)械骨架。鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分組成。根據(jù)變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式可分為心式和殼式兩大類。根據(jù)變壓器鐵心的制作工藝可分為疊片式和卷制式鐵心兩種。二、繞組（線圈）是變壓器的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對(duì)容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。高壓繞組:接到高壓電網(wǎng)的繞組.低壓繞組:接到低壓電網(wǎng)的繞組1、同心式繞組：將高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上2、交疊式繞組：餅式繞組，將高壓繞組及低壓繞組分成若干個(gè)線餅，沿著鐵心柱的高度交替排列著。注意：為了便于絕緣，一般最上層和最下層安放低壓繞組。

4、第三節(jié) 單相變壓器的工作原理單相變壓器的工作原理一、變壓器的空載運(yùn)行變壓器一次繞組接額定頻率和額定電壓的電網(wǎng)上，而二次繞組開(kāi)路，即I2=0的工作方式稱變壓器的空載運(yùn)行。如上圖所示：在空載情況下,由于二次繞組開(kāi)路,故端電壓U2與電動(dòng)勢(shì)E2相等即: U2=E2 U1/ U2E1/E2= N1/N2=Ku=K Ku變壓器的變壓比例1:如上圖所示,低壓照明變壓器一次繞組匝數(shù)N1=660匝,一次繞組電壓U1=220V,現(xiàn)要求二次繞組輸出電壓U2=36V,求二次繞組匝數(shù)N2及變比Ku解：通常把Ku >1的變壓器稱為降壓變壓器；Ku <1的變壓器稱為升壓變壓器二、變壓器的負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)：一次繞組接

5、額定電壓，二次繞組與負(fù)載相連接分析一、二次繞組中電流的關(guān)系：變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式為：N1I1+N2I2=N1I0變壓器的空載電流I0很小，特別是在變壓器接近滿載時(shí)，NI相對(duì)與NI或NI而言基本上可以忽略不計(jì)，N1I1N2I2即I1/I2N2/N1=1/Ku=Ki式中i1為一次繞組電流，i0為空載電流，i2為二次繞組電流結(jié)論：1、變壓器一、二次繞組中的電流與一、二次繞組的匝數(shù)成反比 2、變壓器高壓繞組匝數(shù)多，而通過(guò)的電流小，因此繞組所用的導(dǎo)線細(xì)；反之低壓繞組匝數(shù)少，通過(guò)的電流大，所用的導(dǎo)線粗三、變壓器的阻抗變換變壓器不但具有電壓變換和電流變換的作用，還具有阻抗變換的作用例2：見(jiàn)書(shū)P

6、10解：變壓器不但具有電壓變換和電流變換的作用，還具有阻抗變換的作用例2：見(jiàn)書(shū)P10解：課堂小結(jié)：本次課講述了變壓器的用途、分類、基本結(jié)構(gòu)及工作原理。課堂提問(wèn)：第29頁(yè)思考與習(xí)題1、2、3、4、5作業(yè)：第30頁(yè) 10、11課題：第四節(jié) 變壓器的運(yùn)行特性第五節(jié) 三相變壓器第六節(jié) 其他用途變壓器課時(shí)：2課時(shí)課型：新課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、了解變壓器的外特性及電壓變化率2、了解變壓器的損耗及效率 3、了解其它用途的變壓器4、掌握三相變壓器的極性表示和聯(lián)結(jié)組別重點(diǎn)：變壓器的用途、單相變壓器的工作原理難點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯墓ぷ髟韮?nèi)容及步驟：第四節(jié) 變壓器的運(yùn)行特性一、

7、變壓器的外特性及電壓變化率當(dāng)一次繞組電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)cos2一定時(shí)，二次繞組電壓U2與負(fù)載電流I2的關(guān)系，稱為變壓器的外特性例3：某臺(tái)電力變壓器將U1=10000V的高壓降壓后對(duì)負(fù)載供電，要求該變壓器在額定負(fù)載下的輸出電壓為U2=380V，該變壓器的電壓變化率U%=5%，求該變壓器二次繞組的額定電壓U2N及變比K解：二、變壓器的損耗及效率變壓器從電源輸入的有功功率P1和向負(fù)載輸出的有功功率P2可分別用下式計(jì)算：兩者之差為變壓器的損耗P，它包括銅損耗PCu和鐵損耗PFe兩部分即：P=PCu+PFe1、鐵損耗PFe：不變鐵損 磁滯損耗基本鐵損耗： 渦流損耗它決定與鐵心中的磁通密度的大小、磁

8、通交變的頻率和硅鋼片的質(zhì)量等 鐵心疊片間因絕緣損傷而產(chǎn)生的局部渦流損耗附加鐵損耗： 主磁通在變壓器鐵心以外的結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗附加損耗約為基本損耗的15%20%2、銅損耗PCu：在變壓器中銅損耗與負(fù)載電流的平方成正比，稱可變損耗 基本銅損耗：由電流在一、二次繞組電阻上產(chǎn)生的損耗 附加銅損耗：由漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不均勻而產(chǎn)生的額外損耗，約占基本銅損耗的3%20%3、效率：變壓器的輸出功率P2與輸入功率P1之比稱為變壓器的效率4、效率特性：變壓器在不同的負(fù)載電流I時(shí)，輸出功率P及銅損耗都在變化，其變化規(guī)律通常用變壓器的效率特性曲線表示，圖中=I/I稱為負(fù)載系數(shù)由圖可知：當(dāng)

9、變壓器的不變損耗等于可變損耗時(shí)，變壓器的效率最高，此時(shí)=0.50.6之間第五節(jié) 三相變壓器一、三相變壓器的基本結(jié)構(gòu)1、鐵心：三相變壓器的磁路部分,均采用心式結(jié)構(gòu)通常心式結(jié)構(gòu)的鐵心采用交疊式的疊裝工藝,優(yōu)點(diǎn):各層磁路的接縫相互錯(cuò)開(kāi),氣隙小,所以空載電流小。缺點(diǎn)：鐵心及繞組的裝配工藝較復(fù)雜。目前廣泛采用45º的斜切硅鋼片進(jìn)行疊裝。2、繞組：三相變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的扁銅線或扁鋁線繞成3、油箱和冷卻裝置：容量大雨10000KV·A的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置。4、保護(hù)裝置（1）氣體繼電器（2）防爆管（安全氣道）5、銘牌（1）型號(hào)（2）額定電壓U1N和

10、U2N：在三相變壓器中，額定電壓均指線電壓（3）額定電流I1N和I2N（4）額定容量SN：指變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在功率（5）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)：指三相變壓器一、二次繞組的連接方式（6）阻抗電壓：又稱短路電壓二、變壓器的極性與三相變壓器的聯(lián)結(jié)組1、變壓器的極性（1）對(duì)兩個(gè)繞向已知的繞組當(dāng)電流從兩個(gè)同極性端流入（或流出）時(shí)，鐵心中所產(chǎn)生的磁通方向是一致的。2、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組（1）三相變壓器繞組的連接方法三相電力變壓器高、低繞組的出線端都分別給予標(biāo)記，以供正確連接及使用變壓器，其出線端標(biāo)志如下表采用星形聯(lián)結(jié)及三角形聯(lián)結(jié)新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 星形聯(lián)結(jié)：Y 星形聯(lián)結(jié)：y 高壓繞組 三角形聯(lián)結(jié)：D

11、 低壓繞組 三角形聯(lián)結(jié)：d 中性線：N 中性線：n 三相變壓器一、二次繞組接法的常用組合形式：Y，yn；YN，d；Y，d對(duì)于高壓繞組，采用星形接法最好。大電流的低壓繞組，采用三角形聯(lián)結(jié)大容量的變壓器通常采用Y,d或YN,d聯(lián)結(jié) 容量不大且需要中性線的變壓器,廣泛采用Y,yn聯(lián)結(jié),以適應(yīng)照明與動(dòng)力混合負(fù)載需要的兩種電壓 注意:三相變壓器聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的繞向和首末端的標(biāo)記有關(guān),而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)理論與實(shí)踐證明:無(wú)論怎樣連接,一、二次繞組線電動(dòng)勢(shì)的相位差總是30º的整數(shù)倍。以Y，y聯(lián)結(jié)和Y,d聯(lián)結(jié)的變壓器分別加以分析（2）Y，y聯(lián)結(jié)組如圖（a）：變壓器一、二次繞組都采用星形

12、聯(lián)結(jié)，且首端為同名端。一、二次繞組相互對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)之間相位相同，對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)之間的相位也相同，如圖（b）。當(dāng)一次繞組線電動(dòng)勢(shì)EUV（長(zhǎng)針）指向時(shí)鐘的“12”時(shí)，二次繞組線電動(dòng)勢(shì)Euv(短針)也指向“12”，這種連接方式稱Y，y0聯(lián)結(jié)組 第六節(jié) 其他用途變壓器一、自耦變壓器1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一、二次繞組之間除了有磁的耦合外，還有電的直接聯(lián)系上式說(shuō)明:自耦變壓器一、二次繞組中的電流代銷(xiāo)與匝數(shù)成反比，在相位上互差180º。因此，流經(jīng)公共繞組中的電流大小為結(jié)論：自耦變壓器的損耗比普通變壓器要小，效率較高，因而較為經(jīng)濟(jì) 可見(jiàn)自耦變壓器一、二次繞組公共部分的電流比普通變壓器二次繞組在相應(yīng)情況下的

13、電流小得多 二、儀用互感器儀用互感器是作為測(cè)量有的專用設(shè)備，分電流互感器和電壓互感器，工作原理與變壓器相同使用儀用互感器的目的是：1、為了測(cè)量人員的安全，使測(cè)量回路與高壓電網(wǎng)相互隔離；2、擴(kuò)大測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍1、電流互感器： 使用電流互感器時(shí)必須注意以下事項(xiàng)：（1）電流互感器的二次繞組絕對(duì)不允許開(kāi)路（2）電流互感器的鐵心及二次繞組一端必須可靠接地。2、電壓互感器 使用電壓互感器時(shí)必須注意以下事項(xiàng)：（1）電壓互感器的二次繞組在使用時(shí)絕對(duì)不允許短路。（2）電壓互感器的鐵心及二次繞組的一端必須可靠接地（3）電壓互感器有一定的額定容量，使用時(shí)二次繞組側(cè)不宜接入過(guò)多的儀表，以免影響電壓互感器的測(cè)量精度

14、三、電焊變壓器實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)特殊的降壓變壓器，為保證焊接質(zhì)量和電弧的穩(wěn)定燃燒，對(duì)電焊變壓器有以下要求：1、電焊變壓器雜空載時(shí)，應(yīng)有一定的空載電壓，通常U0=6075V左右，以保證起弧容易。另一方面，為了操作者的安全，空載起弧電壓最高不宜超過(guò)85V2、在負(fù)載時(shí)，電壓應(yīng)隨負(fù)載的增大而急劇下降，即應(yīng)有陡降的外特性，如圖，通常在額定負(fù)載時(shí)的輸出電壓約30V左右3、在短路時(shí)，短路電流ISC不應(yīng)過(guò)大，以免損壞電焊機(jī)4、為了適應(yīng)不同的焊接工件和不同焊條的需要，要求電焊變壓器輸出的電流能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)課堂小結(jié)：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)應(yīng)重點(diǎn)掌握三相變壓器的極性與聯(lián)結(jié)組別，掌握變壓器的工作原理，了解其他用途的變壓器作業(yè)

15、：第30頁(yè)15、17、19、24、25課題：第二章 異步電動(dòng)機(jī)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)課時(shí)：2課時(shí)課型：新課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、理解變壓器的外特性及電壓變化率2、了解變壓器的損耗及效率重點(diǎn)：變壓器的用途、單相變壓器的工作原理難點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯墓ぷ髟韮?nèi)容及步驟：第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生實(shí)際使用的異步電動(dòng)機(jī)其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不可能靠轉(zhuǎn)動(dòng)永久磁鐵來(lái)產(chǎn)生，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的職能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。下面先分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條件，再分析三相電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖實(shí)際生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)均采用隱

16、極式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)向定子繞組中分別通入三相交流電，各相電流將在定子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)。對(duì)上圖分析可得以下結(jié)論：結(jié)論：在三相異步電動(dòng)機(jī)定子上布置結(jié)構(gòu)完全相同在空間各相差120電角度的三相定子繞組，當(dāng)分別向三相定子繞組通入三相交流電時(shí)，則在定子、轉(zhuǎn)子與空氣隙中產(chǎn)生一個(gè)沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。二、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向由上圖可以看出：三相交流電的變化次序（相序）為U相達(dá)到最大值V相達(dá)到最大值 W相達(dá)到最大值 U相最大值。將U相交流電接U相繞組，V相交流電接V相繞組，W相交流電接W相繞組，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)椋篣相 V相 W相（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），即與三相交流電的變化相序一致。結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁

17、場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序，且與三相交流電的相序U V W的方向一致。只要任意調(diào)換電動(dòng)機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)即反轉(zhuǎn)。三、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度1、當(dāng)2p=22、當(dāng)2p=43、當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組為p對(duì)磁極時(shí)例：通入三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中的交流電頻率f=50Hz,試分別求電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)p=1、p=2、p=3、p=4時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1四、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理1、分析旋轉(zhuǎn)原理2、結(jié)論：（1）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定要小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體就不再切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就不再產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，電磁力將為零，轉(zhuǎn)子就

18、將減速。（2）因此，異步電動(dòng)機(jī)的“異步”就是指電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1之間存在著差異，兩者的步調(diào)不一致。（3）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組并不直接與電源相接，而是依據(jù)電磁感應(yīng)來(lái)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，獲得電磁轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，因此又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（4）轉(zhuǎn)差率：異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1之比。下面對(duì)轉(zhuǎn)差率作進(jìn)一步分析：（1）當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)或剛接上電源的一瞬間，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，則對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率s=1（2）如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=n1，則轉(zhuǎn)差率s=0（3）異步電動(dòng)機(jī)在正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率s在01之間變化（4）三相異步電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，額定轉(zhuǎn)差率sN約在0.01-0.

19、05之間，由此可以看出三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN與同步轉(zhuǎn)速較為接近n1（5）當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1相差很小。轉(zhuǎn)差率s很小，約為0.04-0.07第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)一、定子：指電動(dòng)機(jī)中靜止不動(dòng)的部分，主要包括定子鐵心、定子繞組、機(jī)座、端蓋、罩殼等部件1、定子鐵心2、定子繞組：作為電路電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電即可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它是由嵌放在定子鐵心槽中的線圈按一定規(guī)則連接而成。注意：1、小型異步電動(dòng)機(jī)定子繞組一般采用高強(qiáng)度漆包圓銅線繞制。 2、大中型異步電動(dòng)機(jī)用漆包扁銅或玻璃絲包扁銅線繞制三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（1）對(duì)地絕緣是指定子

20、繞組整體與定子鐵心之間的絕緣（2）相間絕緣是指各相定子繞組之間的絕緣（3）匝間絕緣是指每相定子繞組各線匝之間的絕緣定子三相繞組的結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，一般有6個(gè)出線端U1、U2、V1、V2、W1、W2置于機(jī)座外部的接線盒內(nèi)，根據(jù)需要接成星形或三角形聯(lián)結(jié)3、機(jī)座4、端蓋二、轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸等1、轉(zhuǎn)子鐵心2、轉(zhuǎn)子繞組：原來(lái)切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下受力而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，分籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。（1）籠型轉(zhuǎn)子（2）繞線型轉(zhuǎn)子三、其他附件1、軸承2、軸承端蓋3、風(fēng)扇四、電動(dòng)機(jī)銘牌現(xiàn)分別說(shuō)明如下：1、型號(hào)（Y2-132S-4）2、額定功率：表示電動(dòng)機(jī)在

21、額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，允許輸出的功率3、額定電流：表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子電路輸入的線電流4、額定電壓：表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子電路所加的線電壓5、額定轉(zhuǎn)速：表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速6、接法7、防護(hù)等級(jí)8、頻率9、絕緣等級(jí)：表示電機(jī)各繞組及其他絕緣所用絕緣材料的等級(jí)10、定額工作制：指電動(dòng)機(jī)按銘牌值工作時(shí)，可以持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間和順序。電動(dòng)機(jī)定額分連續(xù)定額、短時(shí)定額和斷續(xù)定額三種，分別用S1、S2、S3表示課堂小結(jié)：本次課介紹了三相電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握教學(xué)要求的授課內(nèi)容，為下次課打好基礎(chǔ)作業(yè)：書(shū)面作業(yè)：P83 2-1 2-3

22、2-4 閱讀作業(yè)：P83 2-5課題：第五節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)課時(shí)：2課時(shí)課型：新課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、 熟悉三相異步機(jī)的起動(dòng)方法及各自優(yōu)缺點(diǎn)。 2、了解三相異步機(jī)調(diào)速的原理。3、掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的幾種制動(dòng)方法。重點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的幾種起動(dòng)與制動(dòng)方法。難點(diǎn)：三相異步機(jī)調(diào)速的原理內(nèi)容及步驟：第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、概述起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)通電后轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始逐漸加速到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)提出主要要求:(1)電動(dòng)機(jī)應(yīng)有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。(2)在保證一定大小的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩前提下,電動(dòng)機(jī)的

23、起動(dòng)電流應(yīng)盡量小。(3)起動(dòng)所需的控制設(shè)備應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,價(jià)格力求低廉,操作及維護(hù)方便。(4)起動(dòng)過(guò)程中的能量損耗應(yīng)盡量小。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式有兩類,即在額定電壓下的直接起動(dòng)和降低起動(dòng)電壓的降壓起動(dòng),它們各有優(yōu)點(diǎn),應(yīng)按具體情況正確選用。二、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)所謂直接起動(dòng)即是將電動(dòng)機(jī)三相定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上來(lái)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。直接起動(dòng)的條件：(1)容量在7.5KW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)一般均可采用直接起動(dòng)。(2)用戶由專用的變壓器供電時(shí),如電動(dòng)機(jī)容量小于變壓器容量的20%時(shí),允許直接起動(dòng)對(duì)于不經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī),則該值可放寬到30%。(3)也可用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)粗估電動(dòng)機(jī)是否可以直接

24、起動(dòng)最簡(jiǎn)單的直接起動(dòng)控制電路可用三相刀開(kāi)關(guān)和熔斷器將三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接接入交流電網(wǎng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備簡(jiǎn)單,起動(dòng)時(shí)間短,缺點(diǎn)是對(duì)電動(dòng)機(jī)及電網(wǎng)有一定的沖擊。三、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)是指起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓,起動(dòng)結(jié)束后加額定電壓運(yùn)行的起動(dòng)方式。(一)串電阻(電抗)降壓起動(dòng)如圖所示,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在定子繞組中串電阻降壓,起動(dòng)結(jié)束后再用開(kāi)關(guān)S將電阻短路,全壓運(yùn)行。由于串電阻起動(dòng)時(shí),在電阻上有能量損耗而使電阻發(fā)熱,故一般常用鑄鐵電阻片。有時(shí)為了減小能量損耗,也可用電抗器代替。電阻降壓起動(dòng)具有起動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、設(shè)備線路簡(jiǎn)單、起動(dòng)時(shí)功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),主要缺點(diǎn)是電阻的

25、功率損耗大、溫升高,所以一般不宜用于頻繁起動(dòng)。(二)自耦變壓器(補(bǔ)償器)降壓起動(dòng)這種降壓起動(dòng)方法是利用自耦變壓器來(lái)降低加在定子三相繞組上的電壓,如圖所示。起動(dòng)時(shí),先合上開(kāi)關(guān)Sl,再將補(bǔ)償器控制手柄(即開(kāi)關(guān)S2)投向“起動(dòng)”位置,這時(shí)經(jīng)過(guò)自耦變壓器降壓后的交流電壓加到電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上,電動(dòng)機(jī)開(kāi)始降壓起動(dòng),待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值后,再把S2投向“運(yùn)行位置,電動(dòng)機(jī)就在全壓下正常運(yùn)行。此時(shí)自耦變壓器已從電網(wǎng)上被切除。自耦變壓器二次側(cè)有2一3組抽頭,其電壓可以分別為一次電壓U1的80%,65%或80%,60%,40%。這種起動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)：可以按容許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇自耦變壓器的不同抽

26、頭實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng),而且不論電動(dòng)機(jī)定子繞組采用星形聯(lián)結(jié)或三角形聯(lián)結(jié)都可以使用。缺點(diǎn)：是設(shè)備體積大,投資較貴。(三)星-三角降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí),先把定子三相繞組作星形聯(lián)結(jié),待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值后再改接成三角形聯(lián)結(jié)。因此這種降壓起動(dòng)方法只能用于正常運(yùn)行時(shí)作三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)上。其原理線路圖如圖所示。四、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)前已敘述繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)與籠型異步電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別是繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子采用三相對(duì)稱繞組,且均采用星形聯(lián)結(jié)。起動(dòng)時(shí)通常在轉(zhuǎn)子三相繞組中串可變電阻起動(dòng),也有部分繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)用頻敏變阻器起動(dòng)。(一)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)如圖所示,在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入一組可以均勻調(diào)

27、節(jié)的變阻器,稱為起動(dòng)變阻器。起動(dòng)開(kāi)始時(shí),手柄置于圖中所示的位置,此時(shí)全部電阻串在轉(zhuǎn)子電路中,隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高,逐漸將手柄按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),則串人轉(zhuǎn)子電路中的電阻逐漸減小,當(dāng)電阻被全部切除(即電阻為零)時(shí),電動(dòng)機(jī)起動(dòng)即告結(jié)束。此法一般用于小容量的繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量稍大時(shí)則采用下圖所示的電路,此時(shí)電阻不是均勻地減小,而是通過(guò)接觸器觸點(diǎn)或凸輪控制器觸點(diǎn)的開(kāi)閉有級(jí)地切除電阻。電動(dòng)機(jī)在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大,適合于重載起動(dòng),主要用于橋式起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、龍門(mén)吊車(chē)等上面。其主要缺點(diǎn)是所需起動(dòng)設(shè)備較多,起動(dòng)級(jí)數(shù)較少,起動(dòng)時(shí)有一部分能量消耗在起動(dòng)電阻上。為克服以上缺點(diǎn),又研制了頻敏變阻器起動(dòng)

28、。(二)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)頻敏變阻器外形結(jié)構(gòu)如下圖 (a)所示當(dāng)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)在輕載起動(dòng)時(shí),采用頻敏變阻器法起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)較明顯,如重載起動(dòng)一般采用串電阻起動(dòng)。第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速為了實(shí)際應(yīng)用的需要,異步電動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行調(diào)速,所謂調(diào)速即是用人為的方法來(lái)改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由前面異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率公式(22)可得: 故異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有以下三種方法:(1)改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)P變極調(diào)速。(2)改變供電電網(wǎng)的頻率f變頻調(diào)速。(3)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s。一、變極調(diào)速 將三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組展開(kāi)圖簡(jiǎn)化成如圖 (a)的形式,此時(shí)U相繞組的磁極數(shù)為2p=4,若改變繞組的連接方法,使一半繞組中的電流

29、方向改變,成為圖 (b)的形式,則此時(shí)U相繞組的磁極數(shù)即變?yōu)?p=2,由此可以得出:當(dāng)每相定子繞組中有一半繞組內(nèi)的電流方向改變時(shí),即達(dá)到了變極調(diào)速的目的。采用改變定子繞組極數(shù)的方法來(lái)調(diào)速的異步電動(dòng)機(jī)稱為多速異步電動(dòng)機(jī)。下面簡(jiǎn)單介紹多速異步電動(dòng)機(jī)的變極原理,如圖2-33所示為聯(lián)結(jié)雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖。如果沒(méi)有4,5,6三個(gè)抽頭即為一臺(tái)三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接線原理圖,當(dāng)將1、2、3接三相電源時(shí),每相繞組的兩組線圈為正向串聯(lián)連接,電流方向如圖中實(shí)線箭頭所示,對(duì)應(yīng)于圖2-32中的(a),因此磁極數(shù)為2p=4。如果把1,2,3點(diǎn)接在一起,將4,5,6接到電源上,就成了雙星形(YY)

30、聯(lián)結(jié),每相繞組中有一半反接了,電流如圖中虛線箭頭所示,這時(shí)的磁極數(shù)2p=2。即實(shí)現(xiàn)了變極調(diào)速。 三相變極多速異步電動(dòng)機(jī)有雙速、三速、四速等多種,定子繞組常用的接線方法除外,也有部分采用Y/YY接線方法。其中聯(lián)結(jié)的雙速電動(dòng)機(jī),變極調(diào)速前后電動(dòng)機(jī)的輸出功率基本上不變,故適用于近恒功率情況下的調(diào)速,較多用于金屬切削機(jī)床上。Y/YY聯(lián)結(jié)的雙速電動(dòng)機(jī),變極調(diào)速前后的輸出轉(zhuǎn)矩基本不變,故適用于負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本恒定的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,例如起重機(jī)、運(yùn)輸帶等機(jī)械。變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備簡(jiǎn)單,其缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)繞組引出頭較多,調(diào)速級(jí)數(shù)少。為了避免轉(zhuǎn)子繞組變極的困難,故繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)不采用變極調(diào)速,即變極調(diào)速只用于籠型異步

31、電動(dòng)機(jī)中。二、改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速()變阻調(diào)速 即改變轉(zhuǎn)子電路的電阻,此法只適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。三、變頻調(diào)速(一)變頻調(diào)速基本原理由式(2-24)可見(jiàn),當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p不變時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比,如果能連續(xù)地改變電源的頻率,就可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,這就是變頻調(diào)速的原理。(二)變頻調(diào)速的控制方式根據(jù)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)不同,常用的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速主要有兩種控制方式,即恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。1、恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速在變頻調(diào)速過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩保持不變。2、恒功率變頻調(diào)速在變頻調(diào)速過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。§2-7三相異步電動(dòng)機(jī)的

32、制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)除了運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)外,還時(shí)常運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。所謂電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)的軸上加一個(gè)與其旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)減速或停止,對(duì)位能性負(fù)載(起重機(jī)下放重物),制動(dòng)運(yùn)行可獲得穩(wěn)定的下降速度。根據(jù)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的方法不同,可分機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩類。機(jī)械制動(dòng)通常是靠摩擦方法產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,如電磁抱閘制動(dòng)。而電氣制動(dòng)是使電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反。三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)和再生制動(dòng)三種。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)最常用的裝置是電磁抱閘,它主要有制動(dòng)電磁鐵和閘瓦制動(dòng)器兩大部分組成。起重機(jī)械經(jīng)常使用電磁抱閘,如橋式起重機(jī)、提升機(jī)、電梯等,

33、當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)時(shí)保證定位準(zhǔn)確,并避免重物自行下墜而造成事故。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)(一)三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)電動(dòng)機(jī)在斷電停轉(zhuǎn)后因機(jī)械慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn),此時(shí)如果和控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)一樣改變?nèi)嚯娫吹南嘈?電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)隨即反向,產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反,為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)很快停下來(lái),這就是反接制動(dòng)。(二)三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)控制就是在斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)三相電源的同時(shí)接通直流電源,此時(shí)直流電流流入定子的兩相繞組,產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子由于慣性仍繼續(xù)沿原方向以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn),切割定子磁產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流,載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力作用,其方向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,因

34、而起到制動(dòng)作用。 這種制動(dòng)方法是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性切割恒定磁場(chǎng)的磁通而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,把轉(zhuǎn)子的動(dòng)能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上,所以稱為能耗制動(dòng)。(三)三相異步電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)(回饋制動(dòng))若異步電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),由于某種原因,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n超過(guò)了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n1(此時(shí)s<0)則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)相反,從而使轉(zhuǎn)子n流及所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩改變方向,成為與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,電動(dòng)機(jī)即在制動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)電流,這種制動(dòng)稱為再生制動(dòng)。課堂小結(jié)：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)掌握教學(xué)要求中的內(nèi)容作業(yè)：P84 2-17 2-18 1-19課題：第五章 常用低壓電器 第一節(jié) 低壓電器原

35、基本知識(shí)第二節(jié) 刀開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)課時(shí)：2課時(shí)課型：新課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、了解有關(guān)低壓電器的一些基本常識(shí)分類 2、熟悉刀開(kāi)關(guān)的功能。 3、掌握膠殼開(kāi)關(guān)的操作使用注意、圖形和文字符號(hào)。 4、了解鐵殼開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)的功能及應(yīng)用。 5、熟悉常見(jiàn)幾種刀開(kāi)關(guān)的功能區(qū)別。重點(diǎn)：膠殼開(kāi)關(guān)的操作使用注意難點(diǎn)：常見(jiàn)幾種刀開(kāi)關(guān)的功能區(qū)別及應(yīng)用內(nèi)容及步驟：§5-1低壓電器的基本知識(shí)電器對(duì)電能的產(chǎn)生、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、檢測(cè)、調(diào)節(jié)和保護(hù)等作用。一、電器的定義和分類(一)電器的定義用于接通和斷開(kāi)電路或?qū)﹄娐泛碗姎庠O(shè)備進(jìn)行保護(hù)、控制和調(diào)節(jié)的電工器件。(二)電器的分類

36、1、按工作電壓等級(jí)區(qū)分可分為高壓電器和低壓電器(1)高壓電器用于交流電壓1200 V、直流電壓1500 V及以上電路中的電器。高壓電器用于高壓供配電電路中,實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)和控制等。例如高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器等。(2)低壓電器用于交流電壓1200 V、直流電壓150O V以下電路中的電器。低壓電器常用低壓供配電系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)、控制、檢測(cè)和轉(zhuǎn)換等。例如：各種刀開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器等。2、按用途區(qū)分，可分為配電電器和控制電器(1)配電電器主要用于供配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的輸送、分配和保護(hù)。例如熔斷器。斷路器、開(kāi)關(guān)及保護(hù)繼電器等。(2)控制電器主要用于生

37、產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制、檢測(cè)和保護(hù)。例如接觸器、控制繼電器、主令電器、起動(dòng)器、電磁閥等。3、按觸點(diǎn)的動(dòng)力來(lái)源區(qū)分可分為手動(dòng)電器和自動(dòng)電器(1)手動(dòng)電器通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)使觸點(diǎn)動(dòng)作的電器,例如刀開(kāi)關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。(2)自動(dòng)電器通過(guò)非人力驅(qū)動(dòng)使觸點(diǎn)動(dòng)作的電器,例如接觸器、繼電器、熱繼電器等。4、按工作環(huán)境來(lái)區(qū)分,可分為一般用途低壓電器和特殊用途低壓電器(1)一般用途低壓電器：用于海拔高度不超過(guò)20OO m；周?chē)h(huán)境溫度在-25-40之間；空氣相對(duì)濕度為90%；安裝傾斜度不大于5°；無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)及無(wú)顯著搖動(dòng)和沖擊振動(dòng)的場(chǎng)合（2）特殊用途電器：特殊環(huán)境和工作條件下使用的各類低

38、壓電器,通常是在一般用途低壓電器的基礎(chǔ)上進(jìn)行派生而成,如防爆電器、船舶電器、化工電器、熱帶電器、高原電器以及牽引電器等。二、低壓電器結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)低壓電器一般都有三個(gè)基本組成部分:感受部分、執(zhí)行部分和滅弧機(jī)構(gòu)。1、感受部分：用來(lái)感受外界信號(hào)并根據(jù)外界信號(hào)作特定的反應(yīng)或動(dòng)作。對(duì)手動(dòng)電器來(lái)說(shuō)，操作手柄就是感受部分；而對(duì)電磁式電器而言,感受部分一般指電磁機(jī)構(gòu)。2、執(zhí)行部分：根據(jù)感受機(jī)構(gòu)的指令,對(duì)電路進(jìn)行“通、斷”操作。對(duì)電路實(shí)行“通、斷”控制的工作一般由觸點(diǎn)完成,所以執(zhí)行部分一般是指電器的觸點(diǎn)。3、滅弧機(jī)構(gòu)：觸點(diǎn)在一定條件下斷開(kāi)電流時(shí)往往伴隨有電弧或火花，電弧或火花對(duì)斷開(kāi)電流和觸點(diǎn)的使用壽命都有極大

39、的影響,特別是電弧，必須及時(shí)熄滅。用于熄滅電弧的機(jī)構(gòu)稱為滅弧機(jī)構(gòu)。三、低壓電器的主要性能參數(shù)1、額定絕緣電壓：這是一個(gè)由電器結(jié)構(gòu)、材料、耐壓等因素決定的名義電壓值。額定絕緣電壓為電器最大的額定電壓。2、額定工作電壓：低壓電器在規(guī)定條件下長(zhǎng)期工作時(shí),能保證電器正常工作的電壓值。通常是指主觸點(diǎn)的額定電壓。有電磁機(jī)構(gòu)的控制電器還規(guī)定了吸引線圈的額定電壓。3、額定發(fā)熱電流：在規(guī)定條件下，電器長(zhǎng)時(shí)間工作，各部分的溫度不超過(guò)極限值時(shí)所能承受的最大電流值。4、額定工作電流：額定電流是根據(jù)電器在具體的使用條件下,能保證電器正常工作時(shí)的電流值。5、通斷能力：低壓電器在規(guī)定的條件下,能可靠接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏鳌?

40、、電氣壽命：低壓電器在規(guī)定條件下,在不需修理或更換零件時(shí)的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)7、機(jī)械壽命低壓電器在需要修理或更換機(jī)械零件前所能承受的無(wú)載操作次數(shù)。四、樣品展示§5-2刀開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)1、概述：刀開(kāi)關(guān)是一種配電電器,在供配電系統(tǒng)和設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中刀開(kāi)關(guān)通常用于電源隔離，有時(shí)也可用于不頻繁接通和斷開(kāi)小電流配電電路或直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。2、分類：刀開(kāi)關(guān)的種類很多，通常將刀開(kāi)關(guān)和熔斷器合二為一，組成具有一定接通分?jǐn)嗄芰投搪贩謹(jǐn)嗄芰Φ慕M合式電器,其短路分?jǐn)嗄芰τ山M合電器中熔斷器的分?jǐn)嗄芰?lái)決定。一、膠殼刀開(kāi)關(guān)：膠殼刀開(kāi)關(guān)也稱為開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān),是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的手動(dòng)電器。

41、主要用作電源隔離開(kāi)關(guān)和小容量電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)與停止的控制電器。隔離開(kāi)關(guān)是指不承擔(dān)接通和斷開(kāi)電流任務(wù),將電路與電源隔開(kāi),以保證檢修人員檢修時(shí)安全的開(kāi)關(guān)。(一)膠殼刀開(kāi)關(guān)的組成(二)膠殼刀開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)1、額定電壓：是指刀開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期工作時(shí),能承受的最大電壓。2、額定電流：是指刀開(kāi)關(guān)在合閘位置時(shí)允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。3、分?jǐn)嚯娏髂芰Γ菏侵傅堕_(kāi)關(guān)在額定電壓下能可靠分?jǐn)嘧畲箅娏鞯哪芰?。（三）膠殼刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)及意義如下：1、 型號(hào)：2、 圖形和文字符號(hào)：（四）膠殼刀開(kāi)關(guān)的選用1、額定電壓選擇：刀開(kāi)關(guān)的額定電壓要大于或等于線路實(shí)際的最高電壓。2、額定電流選擇：當(dāng)作為隔離開(kāi)關(guān)使用時(shí),刀開(kāi)關(guān)的額定電流要等于

42、或稍大于線路實(shí)際的工作電流。當(dāng)直接控制小容量(小于5.5KW)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止時(shí),則需要選擇電流容量比電動(dòng)機(jī)額定值大的刀開(kāi)關(guān)。膠殼刀開(kāi)關(guān)不適合用來(lái)直接控制5.5KW以上交流電動(dòng)機(jī)。(五)安裝及操作注意事項(xiàng):1、膠殼刀開(kāi)關(guān)安裝時(shí),手柄要向上,不得倒裝或平裝。倒裝時(shí),手柄有可能因?yàn)檎駝?dòng)而自動(dòng)下落造成誤合閘,另外分閘時(shí)可能電弧灼手。2、接線時(shí),應(yīng)將電源線接在上端(靜觸點(diǎn))，負(fù)載線接在下端(動(dòng)觸點(diǎn))，這樣拉閘后刀開(kāi)關(guān)與電源隔離,便于更換熔絲。3、拉閘與合閘操作時(shí)要迅速,一次拉合到位。二、鐵殼開(kāi)關(guān)：鐵殼開(kāi)關(guān)也稱為半封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān),主要用于配電電路，作電源開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)和應(yīng)急開(kāi)關(guān)之用；在控制電路中,也可

43、用于不頻繁起動(dòng)Z8kW以下三相異步電動(dòng)機(jī)。（一）鐵殼開(kāi)關(guān)的組成鐵殼開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)有以下特點(diǎn):采用儲(chǔ)能合、分閘操作機(jī)構(gòu),當(dāng)扳動(dòng)操作手柄時(shí),通過(guò)彈簧儲(chǔ)存能量,當(dāng)操作手柄扳動(dòng)到一定位置時(shí),彈簧儲(chǔ)存的能量瞬間爆發(fā)出來(lái),推動(dòng)觸點(diǎn)迅速合閘、分閘,因此觸點(diǎn)動(dòng)作的速度很快,并且與操作速度無(wú)關(guān)。具有機(jī)械聯(lián)鎖,當(dāng)鐵蓋打開(kāi)時(shí)不能進(jìn)行合閘操作；而合閘后不能打開(kāi)鐵蓋。(二)鐵殼開(kāi)關(guān)的選用1、作為隔離開(kāi)關(guān)或控制電熱、照明等電阻性負(fù)載時(shí)，其額定電流等于或稍大于負(fù)載的額定電流即可。2、用于控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止時(shí)，其額定電流可按大于或等于兩倍電動(dòng)機(jī)額定電流選取。半封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)型號(hào)及意義如下:常用半封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的型號(hào)有HH3

44、、HH4、HHlO和HHll等系列。三、組合開(kāi)關(guān)：組合開(kāi)關(guān)是刀開(kāi)關(guān)的另一種結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中,一般用作電源引入開(kāi)關(guān)或電路功能切換開(kāi)關(guān),也可直接用于控制小容量交流電動(dòng)機(jī)的不頻繁操作。(一) 組合開(kāi)關(guān)的組成(二) 型號(hào)：(三)組合開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)與選用組合開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)與刀開(kāi)關(guān)相同選用時(shí)可按以下原則進(jìn)行:1、用于一般照明、電熱電路,其額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和。2、當(dāng)用作設(shè)備電源引入開(kāi)關(guān)時(shí),其額定電流稍大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和。3、當(dāng)用于直接控制電動(dòng)機(jī)時(shí),其額定電流一般可取電動(dòng)機(jī)額定電流的2一3倍。注意：組合開(kāi)關(guān)的通斷能力較低,故不可用來(lái)分?jǐn)喙收想娏?。?dāng)用

45、于電動(dòng)機(jī)可逆控制時(shí),必須在電動(dòng)機(jī)完全停轉(zhuǎn)后才允許反向接通。四、操作1、幾種常用刀開(kāi)關(guān)的樣品展示。2、幾種常用刀開(kāi)關(guān)檢測(cè)方法。3、應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)控制電路圖聯(lián)接如下(a)(b)所示：課堂小結(jié)：本次課講述了常用低壓電器的基本知識(shí)分類及用途、基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要性能參數(shù)、幾種常用刀開(kāi)關(guān)的功能及在電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用。通過(guò)樣品展示及學(xué)生操作實(shí)踐加深學(xué)生們的對(duì)刀開(kāi)關(guān)的了解。作業(yè)：第146頁(yè)5-2、5-4課題：第三節(jié) 低壓斷路器課時(shí)：2課時(shí)課型：課堂講解加操作課授課方式：課堂講授、樣品展示、舉例、小結(jié)、提問(wèn)目的要求：1、熟悉斷路器的功能。 2、掌握斷路器的應(yīng)用。3、熟悉熔斷器的功能。 4、熟悉熔斷器的型

46、號(hào)及意義。 5、了解熔斷器的種類和選用。 6、掌握熔斷器的作用注意事項(xiàng)。重點(diǎn)：斷路器的功能及使用、熔斷器的功能用使用注意難點(diǎn)：熔斷器的種類和選用、斷路器的工作原理內(nèi)容及步驟：§5-3低壓斷路器概述：低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),它主要用在交直流低壓電網(wǎng)中,既可手動(dòng)又可電動(dòng)分合電可對(duì)電路或用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)過(guò)載、短路和欠電壓等保護(hù),也可以用于不頻繁起動(dòng)電動(dòng)機(jī),是一種重要的控制和保護(hù)電器。斷路器都裝有滅弧裝置；因此，它可以安全地帶負(fù)荷合閘與分閘一、斷路器的分類1、按結(jié)構(gòu)分2、按用途來(lái)分：可分為配電用、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用、照明用、漏電保護(hù)用斷路器等。二、斷路器的基本結(jié)構(gòu)：低壓斷路器一般由觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧

47、系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器及外殼或框架等組成。漏電保斷路器還需有漏電檢測(cè)機(jī)構(gòu)和動(dòng)作裝置等。三、斷路器的基本工作原理四、塑料外殼式斷路器的型號(hào)及意義如下:文字符號(hào)和圖形符號(hào)五、漏電保護(hù)斷路器：漏電保護(hù)斷路器通常被稱為漏電保護(hù)開(kāi)關(guān),是為了防止低壓電網(wǎng)中人身觸電或漏電造成火災(zāi)等事故而研制的一種新型電器,除了起斷路器的作用外,還能在設(shè)備漏電或人身觸電時(shí)迅速斷開(kāi)電路,保護(hù)人身和設(shè)備的安全漏電保護(hù)斷路器的基本原理與結(jié)構(gòu)如圖六、斷路器的選用在選用斷路器時(shí),應(yīng)首先確定斷路器的類型,然后進(jìn)行具體參數(shù)的確定。斷路器的選擇可按以下步驟進(jìn)行:1、應(yīng)根據(jù)具體使用條件、被保護(hù)對(duì)象的要求選擇合適的類型2、在確定斷路器的類型后,

48、再進(jìn)行具體參數(shù)的選擇。選用的一般通則如下:(1)斷路器的額定工作電壓(V)大于或等于被保護(hù)線路的額定電壓(V)(2)斷路器的額定電流(A)大于或等于被保護(hù)線路的計(jì)算負(fù)載電流(A)(3)斷路器的額定通斷能力(KA)大于或等于被保護(hù)線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流(KA)，一般按有效值計(jì)算(4)線路末端單相對(duì)地短路電流(A)大于或等于1.25倍斷路器瞬時(shí)(或短延時(shí))脫扣器整定電流A)(5)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓(V)等于被保護(hù)線路的額定電壓(V)(6)斷路器分勵(lì)脫扣器額定電壓(V)等于控制電源的額定電壓(V)(7)若斷路器用于電動(dòng)機(jī)保護(hù),則電流整定值的選用還應(yīng)遵循以下原則:斷路器的長(zhǎng)延時(shí)電流整定值

49、(A)等于電動(dòng)機(jī)的額定電流(A)保護(hù)籠型異步電動(dòng)機(jī)時(shí),瞬時(shí)值整定電流(A)等于 kf×電動(dòng)機(jī)的額定電流(A)；系數(shù)kf與電機(jī)的型號(hào)、容量和起動(dòng)方法有關(guān),其大小約在(8-15)間。保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí),瞬時(shí)值整定電流(A)等于kf×電動(dòng)機(jī)的額定電流(A)；系數(shù)kf大約在(3一6)之間。若斷路器用于保護(hù)和控制不頻繁起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),則還應(yīng)考慮斷路器的操作條件和電壽命七、斷路器使用注意事項(xiàng)為保證低壓斷路器可靠工作,使用時(shí)要注意以下事項(xiàng):1、斷路器要按規(guī)定垂直安裝,連接導(dǎo)線必須符合規(guī)定要求。2、工作時(shí)不可將滅弧罩取下,滅弧罩損壞應(yīng)及時(shí)更換,以免發(fā)生短路時(shí)電流不能熄滅的事3、脫扣器的

50、整定值一經(jīng)調(diào)好就不要隨意變動(dòng),但應(yīng)作定期檢查,以免脫扣器誤動(dòng)作或不動(dòng)4、分?jǐn)喽搪冯娏骱?應(yīng)及時(shí)檢查主觸點(diǎn),若發(fā)現(xiàn)弧煙痕跡,可用干布擦盡；若發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)燒毛應(yīng)及時(shí)時(shí)修復(fù)。5、使用一定次數(shù)(一般為1/4機(jī)械壽命)后,應(yīng)給操作機(jī)構(gòu)添加潤(rùn)滑油。6、應(yīng)定期清除斷路器的塵垢,以免影響操作和絕緣。八、應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和直接停止控制如下（b）圖所示：§5-4熔斷器低壓熔斷器廣泛用于低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中,主要用作短路保護(hù),有時(shí)也可用于過(guò)載保護(hù)熔斷器串聯(lián)在電路中。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí),熔斷器中的熔體將自動(dòng)熔斷,從而切斷電路,起到保護(hù)作用。一、低壓熔斷器的種類及型號(hào)（一）低壓熔斷器的種類（二

51、）低壓熔斷器的型號(hào)及意義1、熔斷器的型號(hào)及意義型號(hào)：2、文字符號(hào)及圖形符號(hào)二、熔斷器的基本結(jié)構(gòu)三、熔斷器的保護(hù)特性及主要參數(shù)(一)熔斷器的保護(hù)特性：又稱安秒特性，它表示熔體熔斷的時(shí)間與流過(guò)熔體的電流大小之間的關(guān)系特性。熔斷器的安秒特性如圖所示。熔斷器的安秒特性為反時(shí)限特性,即通過(guò)熔體的電流值越大,熔斷時(shí)間越短。具有這種特性的元件就具備短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)的能力。熔斷器的熔斷電流與熔斷時(shí)間的數(shù)值關(guān)系如書(shū)表所示。(二)熔斷器的主要參數(shù)1、額定電壓UN：這是從滅弧角度出發(fā),規(guī)定熔斷器所在電路工作電壓的最高限額。如果線路的實(shí)際電壓超過(guò)熔斷器的額定電壓,一旦熔體熔斷時(shí),有可能發(fā)生電弧不能及時(shí)熄滅的現(xiàn)象。2

52、、額定電流IN：實(shí)際上是指熔座的額定電流,這是由熔斷器長(zhǎng)期工作所允許的溫升決定的電流值。配用熔體的額定電流應(yīng)小于或等于熔斷器的額定電流。3、熔體的額定電流RRN：熔體長(zhǎng)期通過(guò)此電流而不熔斷的最大電流。4、極限分?jǐn)嗄芰Γ喝蹟嗥魉芊謹(jǐn)嗟淖畲蟮亩搪冯娏髦?。分?jǐn)嗄芰Φ拇笮∨c熔斷器的滅弧能力有關(guān),而與熔體的額定電流值無(wú)關(guān)。熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诰€路中可能出現(xiàn)的最大短路電流值。四、常用熔斷器筒介五、熔斷器的選用熔斷器的選擇包括熔斷器種類選擇和額定參數(shù)的選擇。(一)熔斷器種類的選擇熔斷器的種類應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合、線路的要求以及安裝條件作出選擇。(二)熔斷器額定參數(shù)的選擇在確定熔斷器的種類后,就必須對(duì)熔斷

53、器的額定參數(shù)作出正確的選擇。1、熔斷器額定電壓UN的選擇2、熔斷器的額定電流IN的選擇3、熔體額定電流IRN的選擇六、熔斷器使用注意事項(xiàng)為保證低壓熔斷器可靠工作,使用時(shí)要注意以下事項(xiàng):1、低壓熔斷器的額定電壓應(yīng)與線路的電壓相吻合,不得低于線路電壓。2、熔體的額定電流不可大于熔管(支持件)的額定電流。3、熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)高于被保護(hù)線路的最大短路電流。4、安裝熔體時(shí)必須注意不要使其受機(jī)械損傷,特別是較柔軟的鉛錫合金絲,以免發(fā)生誤動(dòng)作5、安裝時(shí)應(yīng)保證熔體和觸刀以及觸刀和刀座接觸良好,以免因接觸電阻過(guò)大而使溫度過(guò)高發(fā)生誤動(dòng)作。6、當(dāng)熔體已熔斷或已嚴(yán)重氧化,需更換熔體時(shí),要注意新?lián)Q熔體的規(guī)格與舊熔體的規(guī)格相同,以保證動(dòng)作的可靠性。7、更換熔體或熔管,必須在不帶電的情況下進(jìn)行,即使有些熔斷器允許在帶電情況下取下,也必須在電路切斷后進(jìn)行。七、課堂小結(jié)：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)掌握幾種低壓電器的型號(hào)、文字符號(hào)、圖形符號(hào)及使用時(shí)的注意事項(xiàng)、講述了斷路器的功能應(yīng)用用圖形符號(hào)表示和它在電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用。八、作業(yè)：第146頁(yè)5-3、繪制刀開(kāi)關(guān)、低壓斷路器、熔斷器的圖形符號(hào) 課題：第五節(jié) 主令電器第六節(jié) 接觸器第七節(jié) 繼電器課時(shí)：2課