《實(shí)用汽車電工電子技術(shù)》模塊6-LM

1、模塊六模塊六 變壓器與電機(jī)變壓器與電機(jī) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解變壓器的用途和結(jié)構(gòu)了解變壓器的用途和結(jié)構(gòu)理解單相變壓器的工作原理和用途理解單相變壓器的工作原理和用途了解直流電機(jī)的構(gòu)造與工作原理了解直流電機(jī)的構(gòu)造與工作原理理解汽車用直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和具體應(yīng)用理解汽車用直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和具體應(yīng)用了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造理解交流發(fā)電機(jī)的工作原理、過程及工作特性理解交流發(fā)電機(jī)的工作原理、過程及工作特性掌握交流發(fā)電機(jī)的檢查與測試方法掌握交流發(fā)電機(jī)的檢查與測試方法掌握汽車用電壓調(diào)節(jié)器的測試與試驗(yàn)方法掌握汽車用電壓調(diào)節(jié)器的測試與試驗(yàn)方法2【主要內(nèi)容主要內(nèi)容】6.1 變壓器變壓器6.2 直

2、流電機(jī)直流電機(jī)6.3 交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器模塊六模塊六 變壓器與電機(jī)變壓器與電機(jī) 36.1 變壓器變壓器【本節(jié)目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)】了解電磁轉(zhuǎn)換和磁電轉(zhuǎn)換理論。了解電磁轉(zhuǎn)換和磁電轉(zhuǎn)換理論。了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)和各部分的作用。了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)和各部分的作用。掌握變壓器的工作原理和電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系。掌握變壓器的工作原理和電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系。電源變壓器電力變壓器控制變壓器調(diào)壓器三相干式變壓器 變壓器是一種靜止靜止的交流交流電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將一種等級的交流電壓和電流轉(zhuǎn)變成同頻同頻率率的另一種等級的交流電壓和電流。它對電能的經(jīng)濟(jì)傳輸、靈活分配和安全使用具有重要的意義；同時(shí)，它在電氣的測試

3、、控制和特殊用電設(shè)備上也有廣泛的應(yīng)用。變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu) 一次繞組N1二次繞組N2互相絕緣且匝數(shù)不同只有互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系磁的耦合而沒有電的聯(lián)系 e2u1i0F0e1可向負(fù)載供電 u2根據(jù)電磁感應(yīng)原理根據(jù)電磁感應(yīng)原理dtdNe11dtdNe22改變改變N1、N2，就可達(dá)，就可達(dá)到改變電壓的目的。到改變電壓的目的。 一、變壓器一、變壓器的基本工作原理的基本工作原理 電力變壓器：輸送電功率及功率因數(shù)cos一定，越高時(shí)，則線路電流越小，輸電線的截面積 ，節(jié)省材料，達(dá)到減小投資和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。 升壓變壓器升壓變壓器將電壓升高后送入輸電線

4、路。 降壓變壓器降壓變壓器將輸電線路上的高電壓降低為配電系統(tǒng)的配電電壓，然后再經(jīng)過降壓變壓器降壓后供電給用戶。1、變壓器的應(yīng)用、變壓器的應(yīng)用二、變壓器二、變壓器的應(yīng)用和分類的應(yīng)用和分類測量系統(tǒng)中使用的儀用互感器儀用互感器（可將高電壓變換成低電壓，或?qū)⒋箅娏髯儞Q成小電流，以隔離高壓和便于測量）；自耦調(diào)壓器自耦調(diào)壓器（可任意調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，以適應(yīng)負(fù)載對電壓的要求）；電源變壓器電源變壓器作為焊接電源的電焊變壓器電焊變壓器；專供大功率電爐使用的電爐變壓器電爐變壓器；將交流電整流成直流電時(shí)使用的整流變壓器整流變壓器等。（1）按用途分類）按用途分類2、變壓器的分類、變壓器的分類（2）按繞組構(gòu)成分類）按

5、繞組構(gòu)成分類（3 3）按相數(shù)分類）按相數(shù)分類有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。雙繞組、三繞組、多繞組、自耦變壓器。雙繞組、三繞組、多繞組、自耦變壓器。 干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。（4 4）按冷卻方式分類）按冷卻方式分類三、變壓器的基本結(jié)構(gòu)三、變壓器的基本結(jié)構(gòu) 儲(chǔ)油柜安全氣道線圈鐵心油箱放油閥門儲(chǔ)油柜式油浸電力變壓器儲(chǔ)油柜式油浸電力變壓器分接開關(guān)信號式溫度計(jì)吸濕器油表高壓套管低壓套管變壓器的主要組成主要組成是鐵心鐵心和繞組繞組

6、（俗稱為器身器身）。為了改善散熱條件，大、中容量的電力變壓器的鐵心和繞組浸入盛滿變壓器油的封閉油箱中，各繞組對外線路的聯(lián)接由絕緣套管引出。為了使變壓器安全、可靠地運(yùn)行，還設(shè)有儲(chǔ)油柜、安全氣道和氣體繼電器等附件。 三、變壓器的基本結(jié)構(gòu)三、變壓器的基本結(jié)構(gòu) 1.1.鐵心鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的支撐骨架構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的支撐骨架 鐵心柱鐵心柱 磁軛磁軛0.35 mm0.35 mm厚的硅鋼片，減小鐵耗。厚的硅鋼片，減小鐵耗。 國產(chǎn)硅鋼片國產(chǎn)硅鋼片 有熱軋硅鋼有熱軋硅鋼 片、冷軋無片、冷軋無 取向硅鋼片、取向硅鋼片、 冷軋晶粒取冷軋晶粒取 向硅鋼片向硅鋼片 大、中型變壓器的

7、鐵心，一般先將硅鋼片裁大、中型變壓器的鐵心，一般先將硅鋼片裁成條形，然后采用交錯(cuò)疊片的方式疊裝而成。成條形，然后采用交錯(cuò)疊片的方式疊裝而成。交錯(cuò)疊片的目的是使各層磁路的接縫互相錯(cuò)開，交錯(cuò)疊片的目的是使各層磁路的接縫互相錯(cuò)開，以減小接縫處的氣隙和磁路的磁阻，從而減小以減小接縫處的氣隙和磁路的磁阻，從而減小勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流。1.鐵心鐵心2.2.繞組繞組 變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有 絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變 壓器則用扁銅線繞制。壓器則用扁銅線繞制。 同心式繞組同心式繞組高、低壓繞組同心地套

8、高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上。為了便裝在鐵心柱上。為了便于與鐵心絕緣，把低壓于與鐵心絕緣，把低壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在外面。繞組套裝在外面。 （）油箱（）油箱 油浸式變壓器的外殼就是油箱，它起著機(jī)械支油浸式變壓器的外殼就是油箱，它起著機(jī)械支撐、冷卻散熱和保護(hù)的作用。變壓器的器身放在裝有變壓撐、冷卻散熱和保護(hù)的作用。變壓器的器身放在裝有變壓器油的油箱內(nèi)。變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)，器油的油箱內(nèi)。變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)，它使鐵心和繞組不被潮濕所侵蝕，同時(shí)通過變壓器油的對它使鐵心和繞組不被潮濕所侵蝕，同時(shí)通過變壓器油的對流，將鐵心和繞組所產(chǎn)生的熱量

9、傳遞給油箱和散熱管，再流，將鐵心和繞組所產(chǎn)生的熱量傳遞給油箱和散熱管，再往空氣中散發(fā)熱量往空氣中散發(fā)熱量。3.其他結(jié)構(gòu)附件其他結(jié)構(gòu)附件（2）儲(chǔ)油柜）儲(chǔ)油柜 亦稱油枕，保證器身始終浸在變壓器油中。亦稱油枕，保證器身始終浸在變壓器油中。 （3）分接開關(guān)）分接開關(guān) 變壓器運(yùn)行時(shí)，為了使輸出電壓控制在允許變壓器運(yùn)行時(shí)，為了使輸出電壓控制在允許的變化范圍內(nèi)，通過的變化范圍內(nèi)，通過分接開關(guān)改變一次繞組匝數(shù)分接開關(guān)改變一次繞組匝數(shù)，從而達(dá)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。通常輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是額定到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。通常輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是額定電壓的電壓的 （1 1）額定電壓）額定電壓U U1N1N和和U

10、U2N2N U1N：加在一次繞組上的正常工作電壓值（加在一次繞組上的正常工作電壓值（kV)kV)。根據(jù)。根據(jù) 變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定U2N：一次繞組加上額定電壓后，額定分接，二次一次繞組加上額定電壓后，額定分接，二次繞組的繞組的空載空載電壓值（電壓值（kV)kV)。 注意：注意：U U2N2N不等于額定負(fù)載時(shí)的負(fù)載電壓不等于額定負(fù)載時(shí)的負(fù)載電壓額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。2 . 變壓器的額定值變壓器的額定值（2 2）額定電流）額定電流I I1N1N和和I I2N2N 根據(jù)變壓器允許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電

11、流根據(jù)變壓器允許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流 值（值（A A）。在三相變壓器中額定電流是指線電流。）。在三相變壓器中額定電流是指線電流。 （3 3）額定容量）額定容量S SN N變壓器在額定工作條件下變壓器輸出能力即視在變壓器在額定工作條件下變壓器輸出能力即視在 功率（功率（kVAkVA）。）。 1N1N2N2NNIUIUS單相變壓器的額定容量單相變壓器的額定容量 三相變壓器的額定容量三相變壓器的額定容量 NNNNNIUIUS112233（1）變壓器的電壓變換原理）變壓器的電壓變換原理 1 1）電壓變換）電壓變換2 2）變壓器的電壓變比）變壓器的電壓變比 2N1N2e1e2U1U2121UNNU

12、UK 當(dāng)當(dāng)K KU U11時(shí)，變壓器為降壓變壓器時(shí)，變壓器為降壓變壓器當(dāng)當(dāng)K KU U11時(shí)，變壓器為升壓變壓時(shí)，變壓器為升壓變壓器器根據(jù)電磁感應(yīng)原理根據(jù)電磁感應(yīng)原理dtdNe11dtdNe22變壓器的變換原理變壓器的變換原理（2）變壓器的電流變換原理）變壓器的電流變換原理 1 1）電流變換）電流變換2 2）變壓器的電流變比）變壓器的電流變比 121221NNUUII1221NNIIKI（3 3）變壓器的阻抗變換原理）變壓器的阻抗變換原理 ZKZZKIUNNINNUNNIUZINNINNIIUNNUNNUUUU22112121211122212121221112221211結(jié)論：結(jié)論： 同樣的

13、負(fù)載，接到變壓器的副邊與直接接同樣的負(fù)載，接到變壓器的副邊與直接接到變壓器的原邊，其阻抗差倍。到變壓器的原邊，其阻抗差倍。216.2 直流電機(jī)直流電機(jī)【本節(jié)目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)】了解直流電機(jī)的作用。了解直流電機(jī)的作用。理解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理。理解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理。了解直流電機(jī)在汽車上的應(yīng)用。了解直流電機(jī)在汽車上的應(yīng)用。直流電機(jī)直流電機(jī)l直流電機(jī)是電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)之一直流電機(jī)是電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)之一 直流發(fā)電機(jī)：機(jī)械能直流發(fā)電機(jī)：機(jī)械能直流電能直流電能 直流電動(dòng)機(jī)：直流電能直流電動(dòng)機(jī)：直流電能機(jī)械能機(jī)械能l直流電動(dòng)機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩良好

14、的調(diào)速性能、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力和過載能力等很多優(yōu)點(diǎn)，但等很多優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，運(yùn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，運(yùn)行維護(hù)較困難行維護(hù)較困難。主要應(yīng)用于起動(dòng)和調(diào)速要求較高的。主要應(yīng)用于起動(dòng)和調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械中，如金屬切削機(jī)床，軋鋼機(jī)、電力機(jī)車生產(chǎn)機(jī)械中，如金屬切削機(jī)床，軋鋼機(jī)、電力機(jī)車、起重機(jī)、造紙及紡織行業(yè)等機(jī)械中。、起重機(jī)、造紙及紡織行業(yè)等機(jī)械中。直流電機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的基本工作原理一、直流電機(jī)的基本工作原理1 1、直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理、直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理基于電磁感應(yīng)原理：右手定則基于電磁感應(yīng)原理：右手定則產(chǎn)生磁場：（產(chǎn)生磁場：（

15、N、S極）極）運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab、cd切割磁場切割磁場線圈感應(yīng)電動(dòng)勢線圈感應(yīng)電動(dòng)勢交變交變換向整流換向整流電刷間輸出直流電動(dòng)勢電刷間輸出直流電動(dòng)勢直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型例例1-1 1-1 如果前圖中的直流發(fā)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電刷兩端如果前圖中的直流發(fā)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電刷兩端的電動(dòng)勢極性有何變化？還有什么因素會(huì)引起同樣的的電動(dòng)勢極性有何變化？還有什么因素會(huì)引起同樣的變化？變化？解：直流發(fā)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由右手定則，圖示解：直流發(fā)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由右手定則，圖示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢方向?yàn)榫€圈中感應(yīng)電動(dòng)勢方向?yàn)閍-b-c-d,a-b-c-d,通過換向片與電刷通過換向片與電刷

16、的滑動(dòng)接觸，則電刷的滑動(dòng)接觸，則電刷B B極性為正，電刷極性為正，電刷A A極性為負(fù)。極性為負(fù)。所以改變電樞轉(zhuǎn)向，可改變電刷間輸出電動(dòng)勢極性。所以改變電樞轉(zhuǎn)向，可改變電刷間輸出電動(dòng)勢極性。由右手定則可知：由右手定則可知：決定感應(yīng)電動(dòng)決定感應(yīng)電動(dòng)勢極性的因素有兩個(gè)，一是改變勢極性的因素有兩個(gè)，一是改變電樞轉(zhuǎn)向，二是磁場極性電樞轉(zhuǎn)向，二是磁場極性，因此，因此改變磁場的極性也可使直流發(fā)電改變磁場的極性也可使直流發(fā)電機(jī)的輸出電動(dòng)勢極性改變。機(jī)的輸出電動(dòng)勢極性改變。+-NS注意：注意：電樞轉(zhuǎn)向和磁場極性只能改變其一。電樞轉(zhuǎn)向和磁場極性只能改變其一。2 2、直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理、直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原

17、理基于電磁力定律：左手定則基于電磁力定律：左手定則載流導(dǎo)體ab、cd在磁場中產(chǎn)生電磁力f形成電磁轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)換向器作用：換向器作用：在發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)中起整流整流作用，使線圈中的交變電動(dòng)勢電刷間的直流電動(dòng)勢。在電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)中起逆變逆變作用，使電刷間的直流電線圈內(nèi)的交變電，保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向恒定。直流電動(dòng)機(jī)工作原理模型直流電動(dòng)機(jī)工作原理模型例例1-2 1-2 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的生產(chǎn)設(shè)備常需要作正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的生產(chǎn)設(shè)備常需要作正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如電力機(jī)車的前行和倒退，就要求牽引電動(dòng)機(jī)能正、反如電力機(jī)車的前行和倒退，就要求牽引電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。分析前圖中的直流電動(dòng)機(jī)如何能反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。分析前圖中的直流電

18、動(dòng)機(jī)如何能反轉(zhuǎn)( (順時(shí)針旋轉(zhuǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn))? )?解：圖中的電動(dòng)機(jī)模型要順時(shí)針旋解：圖中的電動(dòng)機(jī)模型要順時(shí)針旋轉(zhuǎn)需獲得一個(gè)順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)需獲得一個(gè)順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，由左手定則可知：電磁力的方矩，由左手定則可知：電磁力的方向取決于磁場極性或?qū)w中電流的向取決于磁場極性或?qū)w中電流的方向，所以直流電動(dòng)機(jī)獲得反轉(zhuǎn)的方向，所以直流電動(dòng)機(jī)獲得反轉(zhuǎn)的方法有兩個(gè)：一是改變磁場極性，方法有兩個(gè)：一是改變磁場極性，二是改變電源電壓極性使流過導(dǎo)體二是改變電源電壓極性使流過導(dǎo)體的電流方向改變。的電流方向改變。注意：注意：兩者只能改變其一，否兩者只能改變其一，否則，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。則，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向

19、不變。-+ffn改變電源極性（導(dǎo)體電改變電源極性（導(dǎo)體電流方向）而反轉(zhuǎn)示意圖流方向）而反轉(zhuǎn)示意圖二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-電樞鐵心電樞鐵心 2-主磁極主磁極 3-勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 4-電樞齒電樞齒 5-換向極繞組換向極繞組 6-換向極鐵心換向極鐵心 7-電樞槽電樞槽 8-底座底座 9-電樞繞組電樞繞組 10-極極掌掌(極靴）極靴） 11-磁軛（機(jī)座）磁軛（機(jī)座）直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖直流電機(jī)的徑向剖面示意圖直流電機(jī)的徑向剖面示意圖二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)靜止部分靜止部分:定子定子旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)部分:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子中間有氣隙中間有氣隙電磁方面：產(chǎn)生磁場

20、和構(gòu)成磁路。電磁方面：產(chǎn)生磁場和構(gòu)成磁路。 機(jī)械方面：整個(gè)電機(jī)的支撐。機(jī)械方面：整個(gè)電機(jī)的支撐。作用主要部件：磁極、機(jī)座、換向極、電刷、軸承、端蓋等作用感應(yīng)電動(dòng)勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，感應(yīng)電動(dòng)勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換主要部件：電樞鐵心、電樞繞組、換向器、軸承和風(fēng)扇等主磁極主磁極1 1、定子部分、定子部分產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生磁場，N N、S S 相隔，用相隔，用p p表示極對數(shù)表示極對數(shù)導(dǎo)磁和機(jī)械支撐導(dǎo)磁和機(jī)械支撐機(jī)座機(jī)座由磁極鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成由磁極鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成, ,磁極鐵心由極身和極靴組成磁極鐵心由極身和極靴組成. .作用作用: :改善直流電機(jī)的換向，改善直流電機(jī)的換

21、向，一般電機(jī)容量超過一般電機(jī)容量超過1kW1kW時(shí)均時(shí)均應(yīng)安裝換向極。應(yīng)安裝換向極。 安裝在相鄰兩主磁極之間，安裝在相鄰兩主磁極之間，用螺釘固定在機(jī)座上。用螺釘固定在機(jī)座上。用整塊鋼制成，也可用厚用整塊鋼制成，也可用厚11.5mm厚鋼板或硅鋼厚鋼板或硅鋼片疊成片疊成1-刷握 2-銅絲辮 3-壓緊彈簧 4-電刷塊（石墨材料）換換向向極極電電刷刷作用：作用：將旋轉(zhuǎn)的電樞與固將旋轉(zhuǎn)的電樞與固定不動(dòng)的外電路相連，把定不動(dòng)的外電路相連，把直流電壓和直流電流引入直流電壓和直流電流引入或引出或引出 2 2、轉(zhuǎn)子部分、轉(zhuǎn)子部分材料材料：為減小磁滯損耗和渦流損耗，電樞鐵心為減小磁滯損耗和渦流損耗，電樞鐵心 用用

22、0.35mm0.35mm或或0.5mm0.5mm厚的硅鋼片疊成，表面有絕厚的硅鋼片疊成，表面有絕緣層。緣層。 作用：作用：通過磁通和嵌放通過磁通和嵌放電樞繞組。電樞繞組。電電樞樞鐵鐵心心鐵心沖片鐵心沖片上層有效邊上層有效邊端接部分端接部分端接部分端接部分下層有效邊下層有效邊線圈首端線圈首端線圈尾端線圈尾端作用：作用：用于產(chǎn)生感應(yīng)電用于產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和通過電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)勢和通過電流，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。電電樞樞線線圈圈電樞繞組：電樞繞組：電樞線圈按一電樞線圈按一定規(guī)律連接形成。其并定規(guī)律連接形成。其并聯(lián)支路對數(shù)用聯(lián)支路對數(shù)用a a表示。表示。單疊繞組：單疊繞組：a=pa=p單波繞組

23、：單波繞組：a=1a=1單波、單疊繞組聯(lián)接示意圖單波、單疊繞組聯(lián)接示意圖換向器換向器材料：材料：采用導(dǎo)電性能好、硬度大、耐磨性能好采用導(dǎo)電性能好、硬度大、耐磨性能好的紫銅或銅合金制成。的紫銅或銅合金制成。 作用：作用：實(shí)現(xiàn)電刷內(nèi)外實(shí)現(xiàn)電刷內(nèi)外 交直流的轉(zhuǎn)換。交直流的轉(zhuǎn)換。由許多燕尾狀的銅片間由許多燕尾狀的銅片間隔絕緣云母片而成隔絕緣云母片而成主極極靴和電樞間主極極靴和電樞間的間隙。不均勻。的間隙。不均勻。3 3、氣隙、氣隙作用：作用：保證了電機(jī)保證了電機(jī)的轉(zhuǎn)子的正常旋轉(zhuǎn)，的轉(zhuǎn)子的正常旋轉(zhuǎn)，又是磁路的重要組又是磁路的重要組成部分成部分。小型電機(jī)氣隙約為小型電機(jī)氣隙約為0.70.75 5mmmm；

24、大型電；大型電機(jī)氣隙可達(dá)機(jī)氣隙可達(dá)5 51010mm mm 。額定值額定值(1)額定功率額定功率PN：在規(guī)定的工作條件下，長期運(yùn)行允許輸出的在規(guī)定的工作條件下，長期運(yùn)行允許輸出的功率。對于發(fā)電機(jī)來說，是指正負(fù)電刷之間輸出的電功率；功率。對于發(fā)電機(jī)來說，是指正負(fù)電刷之間輸出的電功率；對于電動(dòng)機(jī)，則是指軸上輸出的機(jī)械功率。對于電動(dòng)機(jī)，則是指軸上輸出的機(jī)械功率。(2)額定電壓額定電壓N：對發(fā)電機(jī)來說，是指在額定電流下輸出額定對發(fā)電機(jī)來說，是指在額定電流下輸出額定功率時(shí)的端電壓；對電動(dòng)機(jī)來說，是指所規(guī)定的正常工作時(shí)，功率時(shí)的端電壓；對電動(dòng)機(jī)來說，是指所規(guī)定的正常工作時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)兩端的直流電源電壓加在

25、電動(dòng)機(jī)兩端的直流電源電壓(V) 。(3)額定電流額定電流I IN：直流電機(jī)正常工作時(shí)輸出或輸入的最大電流直流電機(jī)正常工作時(shí)輸出或輸入的最大電流值。值。對于發(fā)電機(jī)，三個(gè)額定值之間的關(guān)系為 PN=UNIN 對于電動(dòng)機(jī)，三個(gè)額定值之間的關(guān)系為 PN=UNINN (4)額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN： 電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min) (r/min) 。額定效率；額定效率； N =（PN/P1）*%例例1-3 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)， PN=10KW，UN=230V，nN=2850r/min， N=85%。求其額定電流和額定負(fù)。求其額定電流和額定負(fù)載時(shí)的輸入功率。載時(shí)的輸入功率。

26、。AAUPINNN48.4323010103kWWWPPNN76.111176085. 0101031解解 例例1-4 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，PN=17KW，UN=220V，nN=1500r/min， N=83%。求其額定電流和額定負(fù)。求其額定電流和額定負(fù)載時(shí)的輸入功率。載時(shí)的輸入功率。 解解 AAUPINNNN1 .9383. 022010173kWWWPPNN48.202048283. 01017313 3、勵(lì)磁方式、勵(lì)磁方式 直流電機(jī)運(yùn)行性能與勵(lì)磁方式密切相關(guān)，因此直流電機(jī)運(yùn)行性能與勵(lì)磁方式密切相關(guān)，因此直流電機(jī)的分類以勵(lì)磁方式分類直流電機(jī)的分類以勵(lì)磁方式分類 電樞繞組與勵(lì)磁繞

27、組并聯(lián)電樞繞組與勵(lì)磁繞組串聯(lián)勵(lì)磁繞組單獨(dú)供電有并勵(lì)又有串勵(lì)繞組396.3 交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器【本節(jié)目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)】掌握交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)掌握交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)正確理解發(fā)電機(jī)的工作原理及工作特性正確理解發(fā)電機(jī)的工作原理及工作特性理解汽車電壓調(diào)節(jié)器的工作原理理解汽車電壓調(diào)節(jié)器的工作原理1汽車發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)汽車發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)6.3 交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器圖中：圖中：1 1連接螺栓連接螺栓 2 2后端蓋后端蓋 3 3整流板整流板4 4防干擾電容器防干擾電容器 5 5集流環(huán)集流環(huán) 6 6全封閉高速軸承全封閉高速軸承 7 7轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸 8 8電刷電刷9 9“D+”D+”端子端子 1

28、010“B+”B+”端子端子 1111ICIC調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 1212電刷架電刷架 1313磁極磁極 1414定子繞組定子繞組 1515定子鐵芯定子鐵芯 1616風(fēng)扇葉輪風(fēng)扇葉輪 1717傳動(dòng)帶輪傳動(dòng)帶輪 1818緊固緊固螺母螺母1919全封閉高速軸承全封閉高速軸承 2020磁場繞組磁場繞組2121前端蓋前端蓋 2222定子槽楔子定子槽楔子41（1 1）轉(zhuǎn)子的作用、結(jié)構(gòu)與組成）轉(zhuǎn)子的作用、結(jié)構(gòu)與組成1集電環(huán)集電環(huán) 2轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸 3爪極爪極 4磁場繞組與鐵芯磁場繞組與鐵芯 42（2 2）定子的作用、結(jié)構(gòu)與組成）定子的作用、結(jié)構(gòu)與組成1、2、3、4繞組引線繞組引線 5定子鐵芯定子鐵芯43（3 3）

29、整流器）整流器44（4 4）端蓋和電刷組件）端蓋和電刷組件1、電刷架 2、4、“磁場端子” 3、電刷與電刷彈簧 45（4 4）端蓋和電刷組件）端蓋和電刷組件(a)內(nèi)搭鐵形交流發(fā)電機(jī)內(nèi)搭鐵形交流發(fā)電機(jī) (b)外搭鐵形交流發(fā)電機(jī)外搭鐵形交流發(fā)電機(jī)462 2、交流發(fā)電機(jī)的工作原理、交流發(fā)電機(jī)的工作原理汽車交流發(fā)電機(jī)電路汽車交流發(fā)電機(jī)電路 47當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場便隨著轉(zhuǎn)子在空間旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場便隨著轉(zhuǎn)子在空間旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，三相定子繞組與磁力線之間會(huì)產(chǎn)生相對運(yùn)此時(shí)，三相定子繞組與磁力線之間會(huì)產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，定子繞組就會(huì)切割磁力線，每相繞組都會(huì)產(chǎn)動(dòng)，定子繞組就會(huì)切割磁力線，每相繞組都會(huì)產(chǎn)生按照正弦規(guī)律

30、變化的交流電。因?yàn)楦飨嗬@組相生按照正弦規(guī)律變化的交流電。因?yàn)楦飨嗬@組相對與磁場的運(yùn)動(dòng)速度相同、結(jié)構(gòu)相同，所以在三對與磁場的運(yùn)動(dòng)速度相同、結(jié)構(gòu)相同，所以在三相繞組中就會(huì)產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互相繞組中就會(huì)產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差差120120電角度的電角度的正弦交流電動(dòng)勢正弦交流電動(dòng)勢e eU U、e eV V、e eWW，其波形如下圖：其波形如下圖： 483 3汽車交流發(fā)電機(jī)的整流汽車交流發(fā)電機(jī)的整流（1 1）整流的目的）整流的目的 為了獲得直流電，給汽車蓄電池充電。為了獲得直流電，給汽車蓄電池充電。（2 2）整流元件）整流元件 整流器是主要由二極管構(gòu)成的整流電路，所以，整流器是主要由二極管構(gòu)成的整流電路，所以，整流二極管是交流發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件。整流二極管是交流發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件。（3 3）整流電路）整流電路 在交流發(fā)電機(jī)中，六只型號相同的二極管組成三在交流發(fā)電機(jī)中，六只型號相同的二極管組成三相橋式整流電路如下圖所示，正極接三相繞組始端相橋式整流電路如下圖所示，正極接三相繞組始端U U、V V、WW的二極管的二極管VD1VD1、VD3VD3、VD5VD5叫做正極管；叫做正極管；負(fù)極接三相繞組始端