電機(jī)與電氣控制技術(shù)-課件-課件

第15章電機(jī)與電氣控制技術(shù)15.1磁路與變壓器15.2異步電動機(jī)*15.3同步電動機(jī)*15.4直流電動機(jī)*15.5控制電機(jī)15.6電氣控制技術(shù)基礎(chǔ)1PPT課件15.1磁路與變壓器1磁路基礎(chǔ)與磁路定律2變壓器的工作原理3變壓器的使用4特殊變壓器簡介2PPT課件磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。構(gòu)成磁路的重要材料是鐵磁性材料。i1.磁路基礎(chǔ)與磁路基本定律1）磁路基礎(chǔ)

線圈通入電流后，產(chǎn)生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通鐵心（導(dǎo)磁性能好的磁性材料）線圈3PPT課件2）磁路計算中的基本物理量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁通密度）

與磁場方向相垂直的單位面積上通過的磁通（磁力線）。單位：韋伯1Tesla=104高斯B

的單位：特斯拉（Tesla）4PPT課件二、磁導(dǎo)率：表征各種材料導(dǎo)磁能力的物理量（亨/米）

真空中的磁導(dǎo)率()為常數(shù)一般材料的磁導(dǎo)率

和真空中的磁導(dǎo)率之比，稱為這種材料的相對磁導(dǎo)率，則稱為磁性材料，則稱為非磁性材料5PPT課件三、磁場強(qiáng)度H

磁場強(qiáng)度是計算磁場所用的物理量，其大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)磁率之比。單位：B

：特斯拉：亨/米：安/米6PPT課件

磁性材料的磁性能：

1.非線性大小BH(I)

2.磁飽和性HB

根據(jù)磁性能，磁性材料又可分為三種：軟磁材料（磁滯回線窄長。常用做磁頭、磁心等）、永磁材料（磁滯回線寬。常用做永久磁鐵）、矩磁材料（滯回

線接近矩形?？捎米鲇洃浽?。

3.磁滯性BHBrHc7PPT課件一.安培環(huán)路定律（全電流律）：3磁路的基本定律

磁場中任何閉合回路磁場強(qiáng)度的線積分,等于通過這個閉合路徑內(nèi)電流的代數(shù)和.I1I2I3電流方向和磁場強(qiáng)度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負(fù)。8PPT課件

在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場強(qiáng)度相等）中，安培環(huán)路定律可寫成：磁路長度L線圈匝數(shù)NIHL：稱為磁壓降。NI：稱為磁動勢。一般用F

表示。F=NI9PPT課件總磁動勢

在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場強(qiáng)度不等）中，總磁動勢等于各段磁壓降之和。例：IN10PPT課件對于均勻磁路磁路中的歐姆定律二.磁路的歐姆律：則：INSL注：由于磁性材料是非線性的，磁路歐姆定律多用作定性

分析，不做定量計算。令：Rm

稱為磁阻11PPT課件磁路和電路的比較（一）磁路電路磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動勢電流電壓降U12PPT課件基本定律

磁阻磁感應(yīng)強(qiáng)度安培環(huán)路定律磁路IN歐姆定律電阻電流強(qiáng)度基氏電壓定律基氏電流定律磁路與電路的比較(二)電路R+_EI13PPT課件勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流直流----直流磁路

交流----交流磁路磁路分析直流磁路交流磁路4磁路的分析14PPT課件IU一.直流磁路的分析直流磁路的特點:直流磁路和電路中的恒壓源類似直流電路中

E

固定I

隨R

變化隨變化

直流磁路中

F固定

一定一定磁動勢

F=IN一定磁通和磁阻成反比（線圈中沒有反電動勢）（R

為線圈的電阻）15PPT課件電路方程：一般情況下很小交流激勵

線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢二.交流磁路的分析：主磁通：漏磁通ui的感應(yīng)電勢

和

產(chǎn)生16PPT課件假設(shè)則最大值有效值ui17PPT課件ui一定時磁動勢IN隨磁阻

的變化而變化。當(dāng)外加電壓U、頻率f

與線圈匝數(shù)N一定時，便確定下來。根據(jù)磁路歐姆定律當(dāng)

交流磁路的特點:交流磁路和電路中的恒流源類似直流磁路中：

固定F隨

變化直流電路中：

IS固定U

隨R

變化18PPT課件交流磁路中磁阻對電流的影響電磁鐵吸合過程的分析：

在吸合過程中若外加電壓不變,則基本不變。iu電磁鐵吸合前(氣隙大）

大起動電流大

電磁鐵吸合后(氣隙?。?/p>

小

電流小

如果氣隙中有異物卡住，電磁鐵長時間吸不上，線圈中的電流一直很大，將會導(dǎo)致過熱，把線圈燒壞。注意：19PPT課件(U不變，I不變）(I

隨

Rm

變化）（U不變時，

基本不變）直流磁路交流磁路磁路小結(jié)（隨Rm變化）20PPT課件變壓器功能：變電壓：電力系統(tǒng)變阻抗：電子電路中的阻抗匹配（如喇叭的輸出變壓器）

變電流：電流互感器

2)變壓器的工作原理21PPT課件

發(fā)電廠1.05萬伏輸電線22萬伏升壓變電站1萬伏降壓

變壓器應(yīng)用舉例…降壓實驗室380/220伏降壓儀器36伏降壓22PPT課件單相變壓器

變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理鐵芯原邊繞組副邊繞組一.結(jié)構(gòu)：23PPT課件變壓器符號：工作過程：24PPT課件空載運行：原邊接入電源，副邊開路。接上交流電源

原邊電流i1等

于勵磁電流i10

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢二.工作原理

i10

產(chǎn)生磁通（交變）（

方向符合右手定則）25PPT課件結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。K為變比原、副邊電壓關(guān)系根據(jù)交流磁路的分析可得：時

（變電壓）26PPT課件負(fù)載運行Z

副邊帶負(fù)載后對磁路的影響：在副邊感應(yīng)電壓的作用下，副邊線圈中有了電流i2

。此電流在磁路中也會產(chǎn)生磁通，從而影響原邊電流i1。但當(dāng)外加電壓、頻率不變時，鐵芯中主磁通的最大值在變壓器空載或有負(fù)載時基本不變

。帶負(fù)載后磁動勢的平衡關(guān)系為：27PPT課件結(jié)論：原、副邊電流與匝數(shù)成反比

由于變壓器鐵芯材料的導(dǎo)磁率高、空載勵磁電流

很小，可忽略。即：原、副邊電流關(guān)系

（變電流）28PPT課件

（變阻抗）原、副邊阻抗關(guān)系從原邊等效：結(jié)論：變壓器原邊的等效負(fù)載，為副邊所帶負(fù)載乘以

變比的平方。29PPT課件阻抗變換舉例：揚聲器上如何得到最大輸出功率RsRL信號源設(shè)：信號電壓的有效值:U1=50V;信號內(nèi)阻：Rs=100;負(fù)載為揚聲器，其等

效電阻：RL=8。求：負(fù)載上得到的功率解：（1）將負(fù)載直接接到信號源上得到的輸出功率為：30PPT課件Rs（2）將負(fù)載通過變壓器接到信號源上。輸出功率為：設(shè)變比

則：結(jié)論：由此例可見加入變壓器以后，輸出功率提高了

很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條

件（信號源內(nèi)、外阻抗差不多相等）。31PPT課件

額定電壓

變壓器副邊開路（空載）時，原、副邊繞組允許的電壓值。額定電流

變壓器滿載運行時，原、副邊繞組允許的電流值。

額定容量

傳送功率的最大能力。（理想）1變壓器的銘牌數(shù)據(jù)（以單相變壓器為例）

3)變壓器的使用32PPT課件容量SN

輸出功率P2

原邊輸入功率P1

輸出功率P2注意：變壓器幾個功率的關(guān)系效率變壓器功率因數(shù)容量：原邊輸入功率：輸出功率：33PPT課件2變壓器的效率()為防止渦流損失，鐵芯一般由一片片導(dǎo)磁材料疊合而成。變壓器的損耗包括兩部分：銅損(PCU)：繞組導(dǎo)線電阻所致。磁滯損失：磁滯現(xiàn)象引起鐵芯發(fā)熱，

造成的損失。渦流損失：交變磁通在鐵芯中產(chǎn)生

的感應(yīng)電流（渦流），

造成的損失。鐵損()：PFE34PPT課件3變壓器的外特性副邊輸出電壓和輸出電流的關(guān)系。即：U2I2U20U20：原邊加額定電壓、副邊開路時，副邊的輸出電壓。一般供電系統(tǒng)希望要硬特性（隨I2的變化，U2

變化不多）35PPT課件

當(dāng)電流流入兩個線圈(或流出）時，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個流入端稱為同極性端（同名端）?；蛘哒f，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相同的兩端為同極性端。同極性端(同名端)AXax**4變壓器繞組極性及連接方法AXax**36PPT課件電器使用時兩種電壓（220V/110V）的切換：220V：

聯(lián)結(jié)

2－3110V：

聯(lián)結(jié)

1－3，2－4線圈的接法1324**37PPT課件220V：聯(lián)結(jié)

2－3勵磁兩種接法下線圈工作情況的分析**132438PPT課件110V：聯(lián)結(jié)

1－3，2－41,32,4220V：聯(lián)結(jié)

2－31324**說明：兩種接法下不變，所以鐵芯磁路的設(shè)計相同勵磁'39PPT課件問題1：在110V

情況下，如果只用一個繞組（N），行不行？答：不行（兩繞組必須并繞）

原邊有兩個相同繞組的電源變壓器（220/110），使用中應(yīng)注意的問題：**13241,32,4N若兩種接法鐵芯中的磁通相等，則：40PPT課件問題2：如果兩繞組的極性端接錯，結(jié)果如何？結(jié)論：在極性不明確時，一定要先測定極性再通電。答：有可能燒毀變壓器兩個線圈中的磁通抵消燒毀感應(yīng)電勢電流

很大原因：**1324’41PPT課件方法一：交流法AXax同極性端的測定方法若

說明

A

與

a

或

X

與

x

為同

極性端。把兩個線圈的任意兩端

(X-x)連接,然后在

AX

上加一小電壓

u

。測量：

若

說明A

與

x或

X與

a是同

極性端；結(jié)論：42PPT課件方法二：直流法mA表+_AXaxK+-**AXax+_K設(shè)K閉合時增加。

感應(yīng)電動勢的方向，阻止的增加。如果當(dāng)

K

閉合時，mA表正偏，則A－a

為同極性端;如果當(dāng)K

閉合時，mA表反偏，則A－x

為同極性端結(jié)論：43PPT課件

變壓器設(shè)計中的一些概念(1)一定額定容量定鐵芯窗口定導(dǎo)線直徑定定則（銅多、鐵少）則（銅少、鐵多）(,一定時,)44PPT課件

在同樣變比情況下，匝數(shù)多好，還是少好？（省銅）（費鐵）截面積

A

變壓器設(shè)計中的一些概念(2)45PPT課件1自耦變壓器ABP4)特殊變壓器簡介

使用時，改變滑動端的位置，便可得到不同的輸出電壓。實驗室中用的調(diào)壓器就是根據(jù)此原理制作的。注意：原、副邊千萬不能對調(diào)使用，以防變壓器損壞。因為N變小時，磁通增大，電流會迅速增加。46PPT課件2電壓互感器：用低量程的電壓表測高電壓1.副邊不能短路，以

防產(chǎn)生過流；2.鐵心、低壓繞組的

一端接地，以防在

絕緣損時，在副邊

出現(xiàn)高壓。使用注意：VR

N1（匝數(shù)多）保險絲

N2（匝數(shù)少）~u（被測電壓）電壓表被測電壓=電壓表讀數(shù)

N1/N247PPT課件3電流互感器：用低量程的電流表測大電流（被測電流）N1（匝數(shù)少）N2（匝數(shù)多）ARi1i2電流表被測電流=電流表讀數(shù)

N2/N11.副邊不能開路，以防產(chǎn)生高電壓；2.鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損壞時，在副邊出現(xiàn)過壓。使用注意事項：48PPT課件15.2異步電動機(jī)1.三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

與工作原理2.三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性3.三相異步電動機(jī)的使用4.單相異步電動機(jī)49PPT課件交流電動機(jī)電動機(jī)直流電動機(jī)鼠籠式繞線式異步機(jī)同步機(jī)他勵、并勵、串勵、復(fù)勵鼠籠式異步交流電動機(jī)授課內(nèi)容：

基本結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性、控制方法

電動機(jī)的分類50PPT課件1.三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理磁鐵閉合線圈51PPT課件磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線長磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流

i（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場中受力52PPT課件1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致

結(jié)論：異步2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢53PPT課件三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或

電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)

磁場。線繞式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子

54PPT課件旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()電流入X55PPT課件AXYCBZAXBYCZ合成磁場方向：向下56PPT課件XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向：57PPT課件旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向58PPT課件旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ59PPT課件極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ60PPT課件極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ61PPT課件極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'62PPT課件極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系63PPT課件三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速64PPT課件電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，

但

異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果65PPT課件

轉(zhuǎn)差率

的概念：異步電機(jī)運行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）66PPT課件例：異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN=720r/min，電源頻率為50Hz.求：電機(jī)是幾極？額定轉(zhuǎn)差率是多少？解：額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速n0=750r/min該電機(jī)是8極電機(jī)67PPT課件1三相異步電動機(jī)的“電－磁”關(guān)系2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性i2轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e

1e2e

2

：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。e1e2、e

1e

2、設(shè)：則：定子邊：68PPT課件R1R2i1u1e1e

1e2e

2同理得轉(zhuǎn)子邊：69PPT課件：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率：轉(zhuǎn)子線圈匝數(shù)取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度70PPT課件R1R2i1u1e1e

1e2e

2其中轉(zhuǎn)子功率因數(shù)71PPT課件電磁轉(zhuǎn)矩

T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。常數(shù)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)矩公式的推導(dǎo)

72PPT課件將其中參數(shù)代入：得到轉(zhuǎn)矩公式73PPT課件2三相電動機(jī)的機(jī)械特性根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式10n0Tn得特性曲線：74PPT課件可見，轉(zhuǎn)矩特性曲線會出現(xiàn)最大值Tmax，轉(zhuǎn)差率為臨界轉(zhuǎn)差率sm三個結(jié)論（1）T、Tmax與U1成正比（2）Tmax與R2無關(guān)

（3）Sm與R2成正比75PPT課件三個重要轉(zhuǎn)矩n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運行，輸出額定功率時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)（牛頓?米）nN76PPT課件

如果

電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。最大轉(zhuǎn)矩：(2)電機(jī)帶動最大負(fù)載的能力。n0Tn求解77PPT課件過載系數(shù)：三相異步機(jī)

工作時，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：

（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。

（2）電機(jī)嚴(yán)重過熱78PPT課件起動轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n0Tn其中則體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若電機(jī)能起動，否則將起動不了。起動能力=Tst/TN79PPT課件電動機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力

電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。常用特性段n0nT

自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其它動力機(jī)械的重要特點。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負(fù)載。）直至新的平衡。此過程中，時，電源提供的功率自動增加。80PPT課件

機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系與電壓的關(guān)系結(jié)論：81PPT課件與轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系R2的

改變

：鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線繞式電機(jī)外接電阻不同。

令：得：結(jié)論：82PPT課件機(jī)械特性的軟硬

硬特性：負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起

動特性好。

硬特性

（R2?。┸浱匦裕≧2大）

不同場合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動則選軟特性電機(jī)。83PPT課件1）三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)（1）型號

Y132M－4磁極數(shù)(極對數(shù)

p=2)

同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)差率3三相異步電動機(jī)的使用（2）轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：

n=1440轉(zhuǎn)/分84PPT課件（3）聯(lián)接方式：Y/接法：

Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：85PPT課件（4）額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.

說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運行電壓不能高于或低于額定值的5％。線電壓AZBYXC線電壓ABCXYZ例：380/220Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法；

當(dāng)線電壓為220V時采用接法。86PPT課件電壓波動對電動機(jī)的影響87PPT課件（5）額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：

表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。（6）額定功率：

額定功率指電機(jī)在額定運行時軸上輸出的功率（），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：其中鼠籠電機(jī)=72－93％88PPT課件例：三相異步電動機(jī)，PN=45kw。F=50Hz，nN=2970r/M=91.5％，起動能力=2，求：s、TN、Tst、Tmax、P1N解：同步轉(zhuǎn)速n0=3000r/MS=0.0189PPT課件

額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。（7）功率因數(shù)(cos1)：P2PN此外還有絕緣等級等參數(shù)，不一一介紹。cos190PPT課件2）三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低

影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：91PPT課件三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動。Y－

起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹Y－

起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。92PPT課件Y－起動：正常運行AZBYXC

起動ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為93PPT課件AZBYXC正常運行UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。

所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合Y－

起動。94PPT課件轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。95PPT課件轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）

（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流，又可以增加起動力矩。96PPT課件

方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。3）三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源97PPT課件制動方法：

1.抱閘：加機(jī)械抱閘；

2.反接制動：停車時，將電動機(jī)接電源的意兩相反接，使電動機(jī)由原來的旋轉(zhuǎn)方向反過來，以達(dá)制動的目的；4）三相異步電動機(jī)的制動反接制動時，定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速很大。為限制電流，在制動時要在定子或轉(zhuǎn)子中串電阻。即切割磁力線的速度很大，造成引起。注意：98PPT課件

4.發(fā)電反饋制動：

令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過

旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，便

會產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。M3~+-運行制動nF轉(zhuǎn)子3.能耗制動：停車時，斷開交流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩；nFno99PPT課件5.三相異步電動機(jī)的調(diào)速1.改變極對數(shù)

有級調(diào)速。2.改變轉(zhuǎn)差率

無級調(diào)速調(diào)速方法：ST100PPT課件3.改變電源頻率(變頻調(diào)速)

無級調(diào)速變頻電源

可變

此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。101PPT課件4單相異步電動機(jī)1）單相異步電動機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通單相交流電）；轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子中通入單相交流電后，形成脈動磁場。其磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦分布，且隨時間按正弦變化。102PPT課件單相異步電動機(jī)的特點：（1）自身沒有起動轉(zhuǎn)矩....F轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流

當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。103PPT課件（2）轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動后，外力去除后仍按原方

向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。其原理分析如下：

定子繞組產(chǎn)生的脈動磁場（），可用正、反兩個旋轉(zhuǎn)磁場合成而等效。即：

+

-=

+

-=

mtm104PPT課件脈動磁場的分解④④⑥⑥⑧⑧②②-

+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

+

-

105PPT課件正反向旋轉(zhuǎn)磁場的合成轉(zhuǎn)矩特性合成轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩為零。（正向）（反向）正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反106PPT課件電容分相式起動2）單相異步電動機(jī)的起動~KDCWSTW:主繞組ST：啟動繞組K：離心開關(guān)啟動時開關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被切斷。工作原理107PPT課件罩極式單相電機(jī)定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)

定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。

圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向：瞬時針旋轉(zhuǎn)。因為沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。108PPT課件

單相異步電動機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。

3）單相電機(jī)的使用

4）三相異步電動機(jī)的單相運行

三相異步電動機(jī)在運行過程中，若其中一相和電源斷開，則變成單相運行。此時和單相電機(jī)一樣，電機(jī)仍會按原來方向運轉(zhuǎn)。但若負(fù)載不變，三相供電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機(jī)過熱。使用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動機(jī)若在啟動前有一相斷電，和單相電機(jī)一樣將不能啟動。此時只能聽到嗡嗡聲，長時間啟動不了，也會過熱，必須趕快排除故障。109PPT課件*15.3同步電動機(jī)*15.4直流電動機(jī)*15.5控制電機(jī)三節(jié)內(nèi)容從略110PPT課件15.6電氣控制技術(shù)1常用低壓控制電器2基本控制環(huán)節(jié)3電動機(jī)的保護(hù)4控制電路綜合舉例111PPT課件低壓電器配電電器控制電器開關(guān)熔斷器……接觸器繼電器起動器……時間繼電器熱繼電器……1低壓電器簡介112PPT課件1）刀閘開關(guān)控制對象：380V，5.5kW以下小電機(jī)

考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：（3~5)*異步電機(jī)額定電流電路符號QS113PPT課件2)熔斷器作用：用于短路保護(hù)。電路符號FU熔體額定電流的選擇：3.頻繁起動

的電機(jī)異步電機(jī)的起動電流

Ist=(5~7)額定電流2.一般電機(jī)（稍大）1.無沖擊電流的場合（如電燈、電爐）安秒特性tIF114PPT課件3)按鈕（帶自鎖、不帶自鎖）常開(動合)按鈕電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SBSB復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕：常開按鈕和

常閉按鈕做在一起。電路符號115PPT課件4)行程開關(guān)用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。常開（動合）觸頭電路符號ST常閉（動斷）觸頭電路符號ST116PPT課件~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)5)接觸器動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源117PPT課件接觸器有關(guān)符號：接觸器線圈接觸器主觸頭－－用于主電路

（流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸頭－－用于控制電路

（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器控制對象：電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。118PPT課件簡單的接觸器控制ABCM3~刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動按鈕119PPT課件6)繼電器

繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器

的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。中間繼電器電壓繼電器電流繼電器

時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護(hù)）…...繼電器類型：120PPT課件發(fā)熱元件功能：過載保護(hù)熱繼電器結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。扣板121PPT課件熱繼電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭FRFR122PPT課件

電機(jī)起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點

控制、順序控制等）

電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

行程控制

時間控制

速度控制

……2.基本控制環(huán)節(jié)123PPT課件1)異步機(jī)的直接起動（1）M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB點動控制動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電路主電路124PPT課件異步機(jī)的直接起動（2）電動機(jī)連續(xù)運行KM自保持自保的作用按下按鈕（SB），線圈（KM）通電，電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕125PPT課件KMSB1KMSB2KHM3~ABCKMFUQSKH異步機(jī)的直接起動+過載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭126PPT課件例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。多處控制乙地甲地127PPT課件FU方法一：用復(fù)合按鈕。點動+連續(xù)運行(1)SB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關(guān)系該電路缺點：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主電路控制電路QSKHM3~ABCKM128PPT課件點動+連續(xù)運行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）?？刂脐P(guān)系SB：點動SB2：連續(xù)運行129PPT課件2電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(1)KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：

SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1130PPT課件電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)

時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)

器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMRSBR互鎖131PPT課件KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(3)--雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSKH電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）132PPT課件3行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSKH

行程控制實質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA133PPT課件行程控制電路（1）

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運行電機(jī)停車（反向運行同樣分析）134PPT課件行程控制(2)--自動往復(fù)運動正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運行也能反向運行2.到位后能自動返回135PPT課件電機(jī)STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自動往復(fù)運動控制電路

限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。關(guān)鍵措施136PPT課件時間繼電器定時類型：鐘表式空氣式電子式阻容式數(shù)字式4定時控制。。。。。。。。137PPT課件空氣式時間繼電器的工作原理常開觸頭延時閉合

常閉觸頭延時打開

線圈銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動作觸頭動作動作過程138PPT課件時間繼電器觸頭類型斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式瞬時動作延時動作常閉觸點常開觸點常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開139PPT課件KMFUQSKH電機(jī)繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-定時控制--舉例：主電路（1）電機(jī)的Y－起動KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-閉合，電機(jī)接成形。140PPT課件KMFUQSKH電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起動控制電路KH主電路接通電源延時KTKM-KM-YY轉(zhuǎn)換完成SB2KMKTKM-YKM-141PPT課件控制要求：

1.M1起動后，M2才能起動2.M2可單獨停（2）順序控制＃2電機(jī)M2＃1電機(jī)M1142PPT課件順序控制電路（1）：兩電機(jī)只保證起動的先后順序，沒有延時要求。

FUKM2KH2ABCFUM3~ABCKM1KH1M3~主電路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制電路143PPT課件不可以!

兩電機(jī)各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負(fù)荷過重。M3~KM1KHKM2KHM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實現(xiàn)順序控制可不可以?144PPT課件KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT順序控制電路(2)：M1起動后，M2延時起動。SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動KTM2起動主電路同前控制電路145PPT課件KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT

實現(xiàn)M1起動后M2延時起動的順序控制，用以下電路是否可以？SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動M2起動

不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。146PPT課件5速度控制動觸點靜觸點外環(huán)工作原理

速度繼電器的軸由電動機(jī)帶動，其外環(huán)轉(zhuǎn)動到一定速度時，撞擊動觸點，使常開觸點閉合，常閉觸點打開。速度繼電器147PPT課件速度控制－反接制動電路M3~KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM2SB2KM1KM1SB1KM2KS

正常工作時，KM1通電，電機(jī)正向運轉(zhuǎn)，速度繼電器（KS）常開觸頭閉合；停車時，按SB1，KM1斷電，KM2通電，開始反接制動，當(dāng)電機(jī)的速度接近零時，KS打開，電機(jī)停止運轉(zhuǎn)，反接制動結(jié)束。限流電阻148PPT課件3.電動機(jī)的保護(hù)電動機(jī)保護(hù)的類型：失壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制短路保護(hù)：加熔斷器過載保護(hù)：加熱繼電器149PPT課件M3~ABCKMFUQS主電路KMSB1KMSB2控制電路1失壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制

采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓<85%時，接觸器觸頭自動斷開，可避免燒壞電機(jī)；另外，在電源停電后突然再來電時，可避免電機(jī)自動起動而傷人。150PPT課件2短路保護(hù)：加熔斷器頻繁起動

的電機(jī)：

異步電動機(jī)的起動電流（Ist）約為額定電流（IN）的

(5~7）倍。選擇熔體額定電流（）時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護(hù)作用。通常用以下關(guān)系：

一般電機(jī)：151PPT課件KMSB1KMSB2KH