汽車電工電子基礎(chǔ)electricalandelectronicfundamentals變壓器目錄變壓器磁路及變壓器3.1三相交流異步電動機3.2直流電動機3.33.1磁路及變壓器一、電流磁場載流導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場，通過右手螺旋法則進行判斷。二、磁場基本物理量1.磁感應(yīng)強度B（磁通密度）意義：表示磁場內(nèi)某點的磁場強弱和方向的物理量。方向：與電流之間用右螺旋定則確定。單位：特斯拉（T）工程上單位高斯（Gs）1T=1

Gs大小：通過單位電流強度的單位長度導(dǎo)線所受的力表示3.1磁路及變壓器2.磁通（標量）意義：某處的磁感應(yīng)強度B與該處垂直于磁場方向的面積A的乘積。大小：（均勻磁場）單位：韋伯（Wb）工程上單位麥克斯韋（Mx）1Mx=10-8Wb3.磁導(dǎo)率意義：表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。真空磁導(dǎo)率：相對磁導(dǎo)率：

磁性材料,如鐵、鎳、鈷、鋼及其合金，導(dǎo)磁率是真空的幾百幾千幾十萬倍非磁性材料，如空氣、銅鋁、塑料橡膠等鐵磁材料

r=1

13.1磁路及變壓器4.磁場強度H（矢量）意義：表進行磁場分析時引用的一個輔助物理量，大小單位：安/米（A/m）3.1磁路及變壓器1.鐵磁材料性質(zhì)磁疇：磁性物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域，其分子間存在的一種特殊的作用力使每一區(qū)域內(nèi)的分子磁場排列整齊，顯示磁性，稱這些小區(qū)域為磁疇。三、鐵磁材料磁疇外磁場磁疇磁化：在外磁場作用下，磁疇方向發(fā)生變化，使之與外磁場方向趨于一致，物質(zhì)整體顯示出磁性來（1）高導(dǎo)磁性鐵磁材料的磁導(dǎo)率通常都很高，即

r1(如坡莫合金，其

r可達2

1

)

。鐵磁材料能被強烈的磁化，具有很高的導(dǎo)磁性能。（2）磁飽和性O(shè)HBB0BJB?a?b磁化曲線鐵磁材料的磁感強度B隨電流增加到某一值時，B變化極其緩慢，達到飽和3.1磁路及變壓器（3）磁滯性磁滯現(xiàn)象：磁性材料中磁感應(yīng)強度B的變化總是滯后于外磁場變化的性質(zhì)。磁滯回線OHB????BrHc磁滯回線：磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B-H關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線剩磁感應(yīng)強度Br(剩磁)：當(dāng)線圈中電流減小到零(H=0)時，鐵心中的磁感應(yīng)強度。矯頑磁力Hc：使B=0所需的H值，克服剩磁所加反向磁力。2.鐵磁材料分類軟磁材料Hc較小、磁滯回線較窄（如鐵芯）電機、電器及變壓器

永磁材料Hc較大、磁滯回線較寬（如永久磁鐵）永久磁鐵

矩磁材料Hc較小、Br較大、磁滯回線接近矩形計算機和控制系統(tǒng)中用作記憶元件、開關(guān)元件和邏輯元件3.1磁路及變壓器3.磁路概念在電機、變壓器及各種鐵磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵心。鐵心的磁導(dǎo)率比周圍空氣或其它物質(zhì)的磁導(dǎo)率高的多，磁通的絕大部分經(jīng)過鐵心形成閉合通路，磁通的閉合路徑稱為磁路。

–+e–+e

+–uNi線圈鐵心主磁通

：通過鐵心閉合的磁通。漏磁通

：經(jīng)過空氣或其它非導(dǎo)磁媒質(zhì)閉合的磁通。4.功率損耗交流鐵心線圈的功率損耗主要有銅損和鐵損兩種。銅損Pcu：在交流鐵心線圈中,線圈電阻R上的功率損耗稱銅損，

Pcu=RI2鐵損PFe

：在交流鐵心線圈中，處于交變磁通下的鐵心內(nèi)的功率損耗稱鐵損，3.1磁路及變壓器1.概述四、變壓器變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。變壓器的主要功能有：變電壓：電力系統(tǒng)

變阻抗：電子線路中的阻抗匹配變電流：電流互感器

在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率P=UIcos

及負載功率因數(shù)cos

一定時：電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U

I

P=I2

RlI

S目前我國主干線路主要采用500kV高壓線路同時，1000kV也投入使用3.1磁路及變壓器2.變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器符號單相變壓器+–+–原邊：一次繞組N1幅邊：二次繞組N2鐵心其它部件:

油箱、冷卻裝置、保護裝置等變壓器鐵心:

硅鋼片疊壓而成變壓器繞組

二次繞組（次級繞組）一次繞組（初級繞組）3.1磁路及變壓器2.變壓器的分類按用途分電力變壓器(輸配電用)儀用變壓器整流變壓器電壓互感器電流互感器按相數(shù)分三相變壓器單相變壓器

按制造方式殼式心式按冷卻方式分干式油浸式3.1磁路及變壓器試驗變壓器三相三繞組變壓器大型整流變3.1磁路及變壓器電壓互感器鉗形電流表電流互感器交流電焊機3.1磁路及變壓器油浸式變壓器結(jié)構(gòu)3.1磁路及變壓器3.變壓器的工作原理電壓變換作用–+u1e1i1

e1

主磁通

1N1e2

e2i2u2–+ZLN2

2原繞組副繞組一次、二次繞組不相互連接，能量傳遞靠磁耦合空載運行：一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路帶負荷運行：一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)帶負載電壓變化關(guān)系：是變壓器的變比是降壓變壓器是升壓變壓器

13.1磁路及變壓器3.變壓器的工作原理電流變換作用–+u1e1i1

e1

主磁通

1N1e2

e2i2u2–+ZLN2

2原繞組副繞組阻抗變換作用3.1磁路及變壓器4.變壓器的銘牌變壓器的型號SJL1000/10

變壓器額定容量(KVA)

鋁線圈

冷卻方式J:油浸自冷式F:風(fēng)冷式相數(shù)S:三相D:單相

高壓繞組的額定電壓(KV)

3.1磁路及變壓器變壓器的額定值額定電壓

U1N、U2N

變壓器二次側(cè)開路（空載）時，一次、二次側(cè)繞組允許的電壓值額定電流

I1N、I2N

變壓器滿載運行時，一次、二次側(cè)繞組允許的電流值。額定容量

SN

傳送功率的最大能力。單相：三相：容量：一次側(cè)輸入功率：輸出功率：變壓器運行時的功率取決于負載的性質(zhì)變壓器的效率()銅損(

PCu)

：繞組導(dǎo)線電阻的損耗。

鐵損(

PFe)：磁滯損耗渦流損耗一般

95%,負載為額定負載的(50~75)%時，

最大

單相變壓器原邊接在電壓330V的交流電源，空載時候副邊接已知電壓表，其讀數(shù)為220V，如果副邊有20匝，試求，（1）變壓器變比k（2）變壓器原邊匝數(shù)例3.1磁路及變壓器變壓器結(jié)構(gòu)及原理學(xué)習(xí)成果檢驗變壓器銘牌3.1磁路及變壓器謝謝觀看Thankyou電工電子技術(shù)electricalandelectronicfundamentals電動機目錄電機和變壓器磁路及變壓器3.1三相交流異步電動機3.2直流電動機3.33.2三相交流異步電動機一、電機分類與用途分類發(fā)電機電動機交流電動機直流電動機異步電動機同步電動機三相單相鼠籠型繞線型并勵串勵復(fù)勵他勵工業(yè)（機床、紡織機械、起重機、礦山機械等）農(nóng)業(yè)（脫粒機、粉碎機、水泵及加工機械等）家用電器（電風(fēng)扇、空調(diào)、洗衣機、電冰箱及小功率電動工具等）用途3.2三相交流異步電動機二、三相交流異步電動機結(jié)構(gòu)異步電動機零件拆卸圖定子（固定不動）主要結(jié)構(gòu)定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)運動）轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組3.2三相交流異步電動機1.定子定子鐵心定子繞組3.2三相交流異步電動機定子接線盒接線方式U1

V1

W1W2

U2

V2U1

V1

W1U2

V2

W2U1

V1

W1W2

U2

V2星形(Y)連接3~U1

V1

W1W2

U2

V2三角形(△)連接3~U1U2V1V2W1W2定子剖面模型3.2三相交流異步電動機2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心：電動機主磁通通路，0.5mm硅鋼片疊加而成轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠型繞組繞線型繞組籠型轉(zhuǎn)子繞組繞線型繞組3.2三相交流異步電動機籠型電動機示意圖3.2三相交流異步電動機三、三相交流異步電動機工作原理1.三相異步電動機工作原理U1U2V1V2W1W2定子剖面模型U1V1W1iuiviw三相異步電動機的三相定子繞組以互隔1200的方式嵌放在定子鐵芯中。當(dāng)三個繞組分別接入對稱三相交流電后，便可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

t02

iuiwivi規(guī)定：電流為正值時，電流從繞組首端流入（），從末端流出（）；電流為負值時，電流從繞組末端流入，從首端流出。3.2三相交流異步電動機U1V1V2W1W2U2

t=240°

t=360°U1V1V2W1W2U2U1V1V2W1W2U2

t=0°NSNSS

t=0°360°240°120°

t02

iuiwiviU1V1V2W1W2U2NS

t=120°N3.2三相交流異步電動機歸納：

只要三相異步機的對稱三相定子繞組中通入對稱三相交流電，就會在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生一個隨時間變化的旋轉(zhuǎn)磁場。

在電動機對稱三相定子繞組中通入對稱三相交流電流產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場

轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場相切割，生成感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流載流導(dǎo)體受電磁力的作用形成力矩力矩對電機轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動起來。3.2三相交流異步電動機2.三相異步電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1(轉(zhuǎn)/每分）電源頻率電動機的磁極對數(shù)7501000150030004321pn(轉(zhuǎn)/每分)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速表AA'B'Y'C'Z'X11X'BYCZAXBYCZSN

二極電機

p=1

四極電機

p=23.2三相交流異步電動機

電動機上存在兩個轉(zhuǎn)速，一個是旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1，一個是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n。電動機的轉(zhuǎn)速n能等于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1嗎？如果二者相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就沒有了相對切割產(chǎn)生感應(yīng)電流成為載流導(dǎo)體→不是載流導(dǎo)體就無法在磁場中受力→不受力電動機就永遠轉(zhuǎn)運不起來?！D(zhuǎn)子不切割磁場就不能n≠n1，異步！轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相電流的相序一致。瞬時針額定負載時的轉(zhuǎn)差率為1%-9%3.2三相交流異步電動機3.三相異步電動機的銘牌3.2三相交流異步電動機額定電壓電動機在額定運行時定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。說明：一般規(guī)定，電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的5%。額定電流電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。例如：Y/

6.73/11.64A

表示星形聯(lián)結(jié)下電機的線電流為6.73A；三角形聯(lián)結(jié)下線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。功率與效率額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率P2，它不等于從電源吸取的電功率P1。

=72~93％額定轉(zhuǎn)速電機在額定電壓、額定負載下運