《電機技術》2.1.3 三相交流繞組任務手冊

3.1.3三相交流繞組【任務要求】知識點技能點三相交流繞組繞制原則單層鏈式繞組、單層交叉繞組、單層同心繞組三相交流繞組的感應電動勢三相交流繞組的磁動勢理解三相交流繞組繞制原則掌握單層鏈式繞組、單層交叉繞組、單層同心繞組的繞組特點和應用掌握三相交流繞組的感應電動勢和磁動勢【任務清單】任務1：三相交流繞組繞制原則繞組是電動機的主要部件，交流繞組的形式雖然各不相同，但它們的構成原則卻基本相同，這些原則是：1、每相繞組的阻抗要求相等，即每相繞組的匝數(shù)、形狀都是相同的；2、在導體數(shù)目一定的情況下，爭取獲得較大的電動勢和磁動勢，并使它們力求接近正弦波；3、要有一定的絕緣強度和機械強度，散熱條件要好；4、端部連線盡可能短，以節(jié)省用銅量、制造、維修方便。任務2：單層鏈式繞組單層鏈式繞組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個外形如長鏈。設Z=24，2p=4，其單層鏈式繞組U相展開圖如圖。鏈式繞組的每個線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動機。任務3：單層交叉繞組單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。設Z=36，2p=4，其單層鏈式繞組U相展開圖如圖。交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q>1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動機。任務4：單層同心繞組同心式繞組由幾個幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構成。設Z=24，2p=4，其單層鏈式繞組U相展開圖如下圖。同心式繞組端部連線較長，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動機。單層繞組與雙層繞組相比，電氣性能稍差，但槽利用率高，制造工時少，因此小容量電動機中(PN≤l0KW)一般都采用單層繞組。任務5：三相交流繞組的感應電動勢定子繞組的感應電動勢：轉(zhuǎn)子繞組的感應電動勢：任務6：三相交流繞組的磁動勢1、單相脈振磁動勢單相繞組的基波磁動勢是在空間按余弦規(guī)律分布、幅值大小隨時間按正弦規(guī)律變化的脈振磁動勢：單相脈振磁動勢的分解單相脈振磁動勢可以分解為大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢。（2）滿足上述性質(zhì)的兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢的合成即為脈振磁動勢。（3）由于正方向或反方向的旋轉(zhuǎn)磁動勢在旋轉(zhuǎn)過程中，大小不變，兩矢量頂點的軌跡為一圓形，所以這兩個磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。3、三相旋轉(zhuǎn)磁動勢由三個單相脈振磁動勢合成的磁動勢數(shù)學表達式如下（1）對稱三相交流電流通入對稱三相繞組產(chǎn)生的綜合磁場是一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場。（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：n1=60f/p（3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向：旋轉(zhuǎn)的方向從U→V→W，即由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相，與通入異步電動機定子三相對稱繞組的電流相序有關。如果三相繞組通入負序電流，則電流出現(xiàn)正的最大值的順序是U→W→V，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向也為U→W→V?！救蝿胀卣埂空堈J真思考并回答下列問題1、三相交流感應電動機中，三相基波合成磁動勢的特性是什么？2、一個整距線圈的兩個邊，在空間上相距的電角度是多少?如果電機有p對極，那么它們在空間上相距的機械角度是多少?3、有一臺交流電機，Z=36，2p=4，y1=7，2a=2，試繪出槽電勢星形圖，并標出600相帶分相情況。4、定子表面在空間相距α電角度的兩根導體，它們的感應電動勢大小與相位有何關系?5、為了得到三相對稱的基波感應電動勢，對三相繞組安排有什么要求?6、試述短距系數(shù)和分布系數(shù)的物理意義，為什么這兩系數(shù)總是小于或等于1？答案請參考本節(jié)課件！

2.1.2變壓器的分類和用途【任務要求】知識點技能點重點【任務清單】任務1：什么是變壓器？變壓器有什么用途？變壓器是通過電磁感應原理傳輸電能或電信號的設備，它具有變壓、變流和變阻抗的作用。變壓器的種類很多，應用十分廣泛，比如在電力系統(tǒng)中用電力變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電壓升高后進行遠距離輸電，到達目的地后再用變壓器將電壓降低一邊用戶使用，以此減少傳輸過程中電能的損耗；在電子設備和儀器中常用小功率電源變壓器改變市電電壓，再通過整流和濾波，得到電路所需要的直流電壓；在放大電路中通過耦合變壓器傳遞信號或進行阻抗匹配等。任務2：變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？變壓器的基本結(jié)構部件有鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置、絕緣套管和保護裝置等鐵心：構成變壓器的磁路,同時又起著器身的骨架作用。繞組：構成變壓器的電路,它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。分接開關：變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭,分接開關用以切換分接頭,從而實現(xiàn)變壓器調(diào)壓。油箱和冷卻裝置：油箱容納器身,盛變壓器油,兼有散熱冷卻作用。絕緣套管：變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油箱絕緣。