《《變壓器與電動(dòng)機(jī)》PPT課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《變壓器與電動(dòng)機(jī)》PPT課件(28頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、4.3 三相異步電動(dòng)機(jī),4.1 磁路和交流鐵芯線圈,4.2 變壓器,4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路,第4章 變壓器與電動(dòng)機(jī),4.5 直流電動(dòng)機(jī),4.6 可編程控制器(PLC)簡(jiǎn)介,4.1.1 磁路的基本物理量,表征各種材料導(dǎo)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(duì)磁導(dǎo)率,非鐵磁材料:磁導(dǎo)率低,如空氣、鋁、銅、膠木 ;,鐵磁材料:磁導(dǎo)率高,如鐵、鎳、鈷、硅鋼、鐵氧體。,磁路:主磁通所經(jīng)過(guò)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(dǎo)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(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)經(jīng)歷的路徑成反比,因?yàn)槁窂皆介L(zhǎng),磁場(chǎng)越分散,各點(diǎn)磁場(chǎng)越弱。所以在允許的情況下應(yīng)盡可能縮短磁場(chǎng)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(dāng)圓環(huán)半徑較小時(shí)可近似認(rèn)為圓環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)為均勻磁場(chǎng),則其內(nèi)部磁通,,該式稱為磁路歐姆定律,稱為磁動(dòng)勢(shì), 稱為磁阻。分別對(duì)應(yīng)電阻元件在電路中的電動(dòng)勢(shì)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(lì)磁:線圈中上加正弦交流電壓,勵(lì)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(dòng)勢(shì),,,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??; 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(diǎn),,,,2渦流損耗 交流鐵芯線圈的交變磁場(chǎng)穿過(guò)鐵芯,鐵芯本身是導(dǎo)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(dòng),在鐵芯電阻產(chǎn)生熱消耗,稱為渦流損耗。 在電機(jī)、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(lái)做鐵芯。一方面加長(zhǎng)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(chǎng)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(cè)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(fù)載的繞組,2 變壓器的工作原理,工作過(guò)程,接上交流電源,原邊電流 i1等于勵(lì)磁電流 i10,,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),,,,,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?cè)褦?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(yùn)行 :原邊接入電源,副邊開路。,有載運(yùn)行 :副邊
5、接入負(fù)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?yàn)椋?空載時(shí):,勵(lì)磁電流是: i0磁動(dòng)勢(shì)是: i0N1,有載時(shí):,勵(lì)磁電流是: i1 與 i2 磁動(dòng)勢(shì)是: i1N1 +i2N2,所以:,當(dāng)電源電壓的大小和頻率一定時(shí),鐵芯中的磁通大小一定。,,產(chǎn)生同樣磁通的磁動(dòng)勢(shì)相等,磁勢(shì)平衡方程式:,,由于變壓器鐵芯材料的導(dǎo)磁率高,空載勵(lì)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(fù)載,原邊電流取決于副邊電流。,RL i2 i1 ,,負(fù)載電阻增大時(shí),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(fù)載阻抗模,,,,,,(1)變壓器外特性,理想變壓器當(dāng)外接負(fù)載發(fā)生變化時(shí),副繞組電壓U2不變,而實(shí)際變壓器由于繞組內(nèi)阻及漏磁通影響,當(dāng)負(fù)載變化時(shí),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(fù)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(dāng)電源電壓不變時(shí),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(dòng)。當(dāng)電源電壓和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí),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(dòng)愈小愈好。從空載到額定負(fù)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(qiáng)度的最大值Bm有關(guān),與負(fù)載的大小無(wú)關(guān),而銅損則與負(fù)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(shí),改變滑動(dòng)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,確保滑動(dòng)觸頭處于零位;, 接通電源后,應(yīng)慢慢滑動(dòng)調(diào)壓手柄;, 輸入輸出邊不得接錯(cuò),電源不準(zhǔn)接在滑動(dòng)觸頭側(cè)。,2.電流互感器,被測(cè)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(xiàng):,用低量程的電流表測(cè)大電流,2)鐵芯、低壓繞組的一端接地,以防在絕緣損壞時(shí),在副邊出現(xiàn)過(guò)壓。,,,特殊變壓器,,