《變壓器與電動機》PPT課件

上傳人:san****019 文檔編號:16045338 上傳時間:2020-09-16 格式:PPT 頁數(shù):28 大?。?.45MB
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1、4.3 三相異步電動機,4.1 磁路和交流鐵芯線圈,4.2 變壓器,4.4 三相異步電動機的控制電路,第4章 變壓器與電動機,4.5 直流電動機,4.6 可編程控制器(PLC)簡介,4.1.1 磁路的基本物理量,表征各種材料導磁能力的物理量,4.1 磁路和交流鐵芯線圈,稱為這種材料的相對磁導率,非鐵磁材料:磁導率低,如空氣、鋁、銅、膠木 ;,鐵磁材料:磁導率高,如鐵、鎳、鈷、硅鋼、鐵氧體。,磁路:主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。,線圈通入電流后,產(chǎn)生磁通,分主磁通和漏磁通。,,鐵芯 (導磁性能好 的鐵磁性材料),線圈,(4) 磁路及磁路基本定律,常見電磁設(shè)備的磁路,,,,a.安培環(huán)路定律,在磁路中,

2、沿任何閉合路徑,磁場強度的線積分等于與該閉合路徑交鏈的電流的代數(shù)和。 該式表明磁場強度與磁場經(jīng)歷的路徑成反比,因為路徑越長,磁場越分散,各點磁場越弱。所以在允許的情況下應(yīng)盡可能縮短磁場經(jīng)歷的路徑。,,磁路基本定律,,,,b. 磁路歐姆定律,在圓環(huán)形鐵芯中,當圓環(huán)半徑較小時可近似認為圓環(huán)內(nèi)磁場為均勻磁場,則其內(nèi)部磁通,,該式稱為磁路歐姆定律,稱為磁動勢, 稱為磁阻。分別對應(yīng)電阻元件在電路中的電動勢和電阻,故稱此式為磁路歐姆定律,,,:主磁通,:漏磁通,4.1.2 交流鐵芯線圈,交流勵磁:線圈中上加正弦交流電壓,勵磁電流為交流電流 產(chǎn)生交變磁通 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,,,u,

3、,,,,,電流與磁通方向符合右手螺旋法則,,,電路方程:, :漏磁通,很小; R:線圈電阻, 很小,,基本電磁關(guān)系,假設(shè),則,最大值,有效值,交流磁路的特點,,,,2渦流損耗 交流鐵芯線圈的交變磁場穿過鐵芯,鐵芯本身是導電的,在鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生旋渦狀的感應(yīng)電流,稱為渦流。渦流在鐵芯內(nèi)循環(huán)流動,在鐵芯電阻產(chǎn)生熱消耗,稱為渦流損耗。 在電機、變壓器等電磁設(shè)備中應(yīng)盡可能減小渦流損耗,采用硅鋼片疊起來做鐵芯。一方面加長渦流路徑,提高電阻減小渦流;另一方面加入硅提高鐵芯電阻率。 也有很多利用渦流工作的場合。工業(yè)生產(chǎn)中高頻感應(yīng)爐利用渦流加熱、冶煉金屬;生活中電磁爐也是利用渦流加熱。,變壓器功能:

4、,變電壓:主要用于輸、配電電路,變阻抗:主要用于電子技術(shù)領(lǐng)域,,變電流:主要用于電工測量,4.2 變壓器,,單相變壓器,原邊 繞組,副邊 繞組,4.2.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu),鐵芯:變壓器的磁路。,高、低壓繞組.,原邊(一次繞組):,接電源的繞組,副邊(二次繞組):,接負載的繞組,2 變壓器的工作原理,工作過程,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,,,,,i10 產(chǎn)生磁通 (交變),,(1)電壓變換原理,,3.變壓器的功能,,結(jié)論:改變匝數(shù)比,就能改變輸出電壓。,K為變比,根據(jù)交流鐵芯線圈的電磁關(guān)系分析可得:,空載運行 :原邊接入電源,副邊開路。,有載運行 :副邊

5、接入負載。,E1 U1,E2 U2,忽略線圈電阻和漏磁通的影響,所以,電壓比為,,,(2)電流變換原理,因為:,空載時:,勵磁電流是: i0磁動勢是: i0N1,有載時:,勵磁電流是: i1 與 i2 磁動勢是: i1N1 +i2N2,所以:,當電源電壓的大小和頻率一定時,鐵芯中的磁通大小一定。,,產(chǎn)生同樣磁通的磁動勢相等,磁勢平衡方程式:,,由于變壓器鐵芯材料的導磁率高,空載勵磁電流很小,可忽略 。,,即:,1)原、副邊電流的大小與匝數(shù)成反比;,結(jié)論,2)副邊電流取決于負載,原邊電流取決于副邊電流。,RL i2 i1 ,,負載電阻增大時,原邊電流如何變化?,變壓器的額定容量:,,,(3) 阻

6、抗變換原理,,,,等效:輸入電路的電壓、電流和功率不變,直接接在電源 上的阻抗模 等于接在變壓器副邊的負載阻抗模,,,,,,(1)變壓器外特性,理想變壓器當外接負載發(fā)生變化時,副繞組電壓U2不變,而實際變壓器由于繞組內(nèi)阻及漏磁通影響,當負載變化時,U2隨之變化。,外特性是指保持電源電壓U1不變,U2隨I2的變化關(guān)系,4.2.2 變壓器外特性與效率,從空載到額定負載,副繞組電壓的變化程度用電壓變化率 表示,4.2.2 變壓器外特性與效率,當電源電壓不變時,隨著副繞組電流的增加,原副繞組上的電壓降便增加,從而使副繞組的端電壓發(fā)生變動。當電源電壓和負載功率因數(shù)為常數(shù)時,U2和I2的變化關(guān)系稱為

7、變壓器的外特性。如圖所示。,,,U20,I2N,,,通常希望電壓U2的變動愈小愈好。從空載到額定負載,副繞組電壓的變化程度用電壓變化率U表示,,在一般變壓器中電壓變化率約為5%左右。,,,,返回,(1)變壓器外特性,(2) 變壓器的損耗與效率,和交流鐵心線圈一樣,變壓器的功率損耗包括鐵心中的鐵損,和銅損,兩部分。,鐵損的大小與鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強度的最大值Bm有關(guān),與負載的大小無關(guān),而銅損則與負載的大小有關(guān)。,變壓器的效率:,式中,P2為變壓器的輸出功率, P1為輸入功率,,,,返回,,1.自耦變壓器,,,4.2.3 特殊變壓器,使用時,改變滑動端的位置,便可得到不同的輸出電壓。 N2連續(xù)可調(diào),U2連續(xù)可調(diào)。,注意, 接通電源前,確?;瑒佑|頭處于零位;, 接通電源后,應(yīng)慢慢滑動調(diào)壓手柄;, 輸入輸出邊不得接錯,電源不準接在滑動觸頭側(cè)。,2.電流互感器,被測電流=電流表讀數(shù) N2/N1,1)副邊不能開路,以防產(chǎn)生高電壓;,使用注意事項:,用低量程的電流表測大電流,2)鐵芯、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。,,,特殊變壓器,,

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