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ag都开的一样怎么杀猪电机结构及电气知识讲解
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  电机概述 1.基本电磁定律 2.电机分类 3.变压器 4.直流电机 5.交流电机 6.电机的防护等级 2019/1/29 磁路的基本定律 磁场作为电机实现机电能量转换的耦 合介质,其强弱程度和分布状况不仅关系 到电机的参数和性能,还决定电机的体积、 重量。 一、磁场的几个常用量 1.磁感应强度B 磁场是由电流产生的,表征磁场强弱及 方向的物理量是磁感应强度B,它是一个矢 量。它与产生它的电流方向可以用右螺旋 定则来确定。 2019/1/29 2. 磁通Φ 在均匀磁场中,磁感应强度B与垂直于 磁场方向的面积A的乘积,为通过该面 积的通量,称为磁通量,简称磁通Φ。 3.磁场强度H 磁场强度H是计算磁场时引用的一个物 理量。它与表示物质磁导能力大小的磁 导率μ 的乘积等于磁感应强度。 2019/1/29 二、基本定律 1.电磁力定律 载流导体在磁场中要 受到电磁力的作用,三 者方向互相垂直时,其 大小为 F最大 I ? B f ? Bli 方向由左手定则确定。 公式中 B---磁场的磁感应强度 i---导体中的电流 l---导体的有效长度 2019/1/29 2.电磁感应定律 1.变压器电动势 线圈与磁通之间没有相对切割关系,仅由线圈交链的磁通发生变化 而引起的感应电动势称为变压器电势,如:自感电动势、互感电动势 e?? d? d? ? ?N dt dt 2.运动电动势(速率电动势) 若磁场恒定,构成线圈的导体切割磁力线,使线圈交链的磁通发生 变化,导体中感应的电动势称为运动电动势,三方向互相垂直时,其大 小 e ? Blv e l? B v 电动势方向由右手定则确定。 2019/1/29 3.右手螺旋定则 1.通电直导线中的安培定则(安培定则一): 用右手握住通电直导线,让大拇指指向电 流的方向,那么四指的指向就是磁感线. 通电螺线管中的安培定则(安培定则二): 用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电 流方向一致,那么大拇指所指的那一端是 通电螺线 电机的分类 电 机 静止电机:变压器 旋转电机 直流电机 交流电机 异步电机 同步电机 电动机:将电能转换为机械能,驱动电流机械 旋转 发电机:由原动机拖动,将机械能转换为电能 电机 控制电机:进行信号的传递和转化,控制系统中的 执行,检测或解算元件 2019/1/29 变压器:是利用电磁感应原理从一个电路 向另一个电路传递电能或传输信号的一种 电器,这两个电路只有磁的耦合,通常没 有电的联系。 说明: 输电过程中,通常先经过升压变压器将电压 升高,高压电经输电线传送到远方的城市, 然后经过降压变压器降压,最后经配电降压 变压器分配给用户。 2019/1/29 为什么要采用变压器?? 输送同样的功率,电压低则电流大。电 流越大,要求输送线越粗,而输送线一般 都采用铜线,由于铜线的高成本和大质量, 大电流给实际输送电线路的铺设提出了极 大的挑战。另一方面大电流会在输电线路 上引起极大的损耗,造成线路上极大的的 压降,导致受电端电压很低,电能传送不 出去。 2019/1/29 一、变压器组成与结构 1.铁心 铁心是变压器中的主要磁路部分 变 压 器 2.绕组 绕组是变压器的电路部分,它一般 用纸包的绝缘扁线.油箱、储油柜、散热器、高低压绝缘套 管以及继电保护装置 (油浸式电力变压器) 变压器油的作用 ? 1.绝缘:变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。 绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且 还可免受潮气的侵蚀。使绕组与绕组,绕组与铁 心及油箱之间绝缘。 ? 2.散热:变压器油的比热大,常用作冷却剂。变 压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受 热膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热 器散出,保证变压器正常运行。 ? 3.消弧作用 :在油断路器和变压器的有载调压开 关上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导 热性能好,且在电弧的高温作用下能分触了大量 气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性 能,使电弧很快熄灭。 2019/1/29 二、单相变压器工作原理 ?原线圈上加交变 电流电 ?铁心中产生交变 磁通量 ?副线圈中产生交 变电动势 ?副线圈相当于交 流电源对外供电 2019/1/29 三、三相变压器 由三台完全相同 的单相变压器按三 相连接方式连接而 成。 把三台单相变压器的铁心柱贴合在 一起,这时,在中央公共铁心柱内 的磁通为三相磁通之和。 当三相变压器正常运行(三相对称) 时,合成磁通为零,因此中央公共 铁心柱可以省去。 为了工艺方便,使中间相轭部磁路 缩短,三个相的铁心柱排在一个平 面上。 2019/1/29 直流电机:能输出直流电流的发电机,或通 入直流电流而产生机械运动的电动机,用途相 当广泛。 定 子 转 子 电磁部分 机械部分 电磁部分 机械部分 2019/1/29 直流电机用途 动力—直流电动机 直流电能转化为机械能 电源—直流发电机 将机械能转化为直流电能 励磁机(直流发电机)— 用于小于100MW的单机 同步发电机 2019/1/29 信号传递 (测量元件)—直流 信号传递(执行元件)—直流 测速发电机 伺服电动机 机械信号转换为电信号 将控制信号转换为机械信号 直流电机的物理模型图解释 说明: 上图表示一台最简单的两极直流电机模型。 固定部分(定子):主磁极N和S,电刷B1和B2 旋转部分(转子):电枢铁心,两根导体连成的电枢线圈,换向器 定子与转子间:气隙。 当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。 2019/1/29 直流发电机 说明: 条件:原动机拖动转子以每分n转运动, 电机的主磁极有磁场。 现象:导体感应电势,大小与磁通密度 B 、导体的有效长度 l 和导 体切割磁场速度 v 三者的乘积成正比,其方向用右手定则判断。 2019/1/29 直流电动机 说明: 条件:直流发电机去掉原动机,给两个电刷加上直流电源 现象1:有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据 电磁力定律,载流导体ab和cd受到电磁力的作用,其方向可由左手定则判 定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。 现象2:转过180度后,直流电流从电刷 A 流入,在线圈中的流动方向是 dcba,从电刷 B 流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可 由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。 2019/1/29 直流电机的励磁方式 U I Ea Ia If U I Ea Ia If U U Ea Ia I Ea Ia If I Uf a) b) c) d) a)他励式; b)并励式; c) 串励式; d)复励式 2019/1/29 交流电机:能输出交流电流的发电机,ag都开的一样怎么杀猪,或通入交流电流而产生机械运动 的电动机。 分类: 交流电机 异步电机 鼠笼式异步电动机 绕线式异步电动机 隐极式同步电动机 凸极式同步电动机 同步电机 结构: 交流 电机 定子铁心:定子冲片 定子 定子绕组 其他部件:机座,端盖,风罩,铭牌 转子铁心:转子冲片 转子 转子绕组 其他部件:轴,轴承,风扇 2019/1/29 三相异步电机 下面是三相异步电机的主要部件的拆分图。 2019/1/29 定子铁心 2019/1/29 定子绕组 2019/1/29 转子铁心 2019/1/29 转子绕组和轴 2019/1/29 鼠笼式转子 鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导条和 两个环行的端环组成。若去掉转子铁心,整个绕组的 外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。小型笼型电动机采 用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条 和铜端环焊接而成。 2019/1/29 绕线式转子 绕线转子绕组与定子绕组相似,也是一个对称的三相 绕组,一般接成星形,三个出线头接到转轴的三个集 流环上,再通过电刷与外电路联接。 2019/1/29 异步电动机工作原理 1、异步电动机定子上有三相对 称的交流绕组; 2、三相对称交流绕组通入三相 对称交流电流时,将在电机气隙 空间产生旋转磁场; 3、转子绕组的导体处于旋转磁 场中; 4、转子导体切割磁力线,并产 生感应电势; 5、转子导体通过端环自成闭路 ,并通过感应电流。 6、感应电流与旋转磁场相互作 用产生电磁力,判断电磁力的方 向。 7、电磁力作用在转子上将产生 电磁转矩,并驱动转子旋转。 2019/1/29 三相电动机的铭牌数据 ? 要正确使用电动机,必须要看懂铭牌。今 以Y132M-4型电动机为例,来说明铭牌上 各个数据的意义。 三相异步电动机 型号 Y132M-4 电压 380V 功率 7.5KW 电流 15.4A 频率 接法 50Hz △ 转速 1440r/min 年 2019/1/29 绝缘等级 B 工作方式 连续 月 编号 1、型号 ? 为了适应不同用途和不同工作环境的需要, 电动机制成不同的系列,每种系列用各种 型号表示。 132 M - 4 型号说明: Y 三相异步电动机 机座中心高 磁极数 机座长度代号 (S-短机座;M-中机座;L-长机座) 2019/1/29 异步电动机产品名称代号 产品名称 异步电动机 绕线式异步电动机 防爆型异步电动机 高起动转矩异步电动机 新代号 Y YR YB YQ 汉字意义 异 异绕 异爆 异起 老代号 J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO 2019/1/29 2、接法 U1 W2 W1 U2 V2 W2 U1 U2 V2 V1 W1 V1 U1 W2 2019/1/29 V1 U2 W1 V2 U1 W2 V1 U2 W1 V2 Y联结 △联结 3、电压 ?铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子 绕组上应加的线、电流 铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定 子绕组的线、功率与效率 铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上 输出的机械功率值。所谓效率就是输出功率与输入 功率的比值。 2019/1/29 6、功率因数 ? 因为电动机是电感性负载,定子相电流比相电压 滞后一个?角。cos ?就是功率因数。 7、ag都开的一样怎么杀猪转速 由于生产机械对转速的要求不同,需要生产不同 磁极数的异步电动机,因此有不同的转速等级。 最常用的是四磁极的(n0=1500r/min)。 8、绝缘等级 绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用 时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度,是 指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。 绝缘等级 A E B 2019/1/29 极限温度(0C) 105 120 130 三相电动机的调速 ? 调速就是在同一负载下能得到不同的转速,以 满足生产过程的要求。 从三相异步电动机的转速公式 60 f1 n ? (1 ? s)n0 ? (1 ? s) p 可以看到改变电动机的转速有三种可能: (1)改变电源频率f1 (2)改变极对数p 2019/1/29 (3)改变转差率s 一、变极调速 60f1 ? 由式 n 0 ? 可知,如果极对数减小一半, p 则旋转磁场的转速便提高一倍,转子转速差不多 也提高一倍,因此, 改变p可以得到不同的转速。 如何改变极对数呢?这同定子绕组的接法有关。 A1 A2 X2 A1 X1 A2 X2 X1 A 2019/1/29 X A X p=2的绕组接法 p=1的绕组接法 二、变频调速 ? 变频调速就是改变电源电压的频率,从而改变电 动机的转速。目前主要采用下图所示的变频装置 f1=50Hz + 逆变器 f可变 3 M ~ 整流器 - ~ 整流器先将50Hz的交流电变换为直流电,再由逆 变器变换为频率可调、电压有效值也可调的三相 交流电,供给鼠笼式异步电动机。由此可得到电 动机的无级调速,并具有硬的机械特性。 2019/1/29 三、变转差率调速 ? 只要在绕线式电动机的转子电路中接入一 个调速电阻,改变电阻的大小,就可以得 到平滑调速。如增大调速电阻时,转差率 上升,而转速下降。这种调速方法的优点 是设备简单、投资少;但能量损耗较大。 2019/1/29 三相电动机的起动 一、起动方法 1、直接起动 2、降压起动 ? 鼠笼式电动机的起动方法有两种 1、直接起动 直接起动就是利用闸刀开关或接触器将电动机 直接接到额定电源上。这种起动方法虽然简单,但 如上所述,由于起动电流较大,将使线路电压下降, 影响负载的正常工作。一般只有功率在二三十千瓦 以下的异步电动机才能采用直接起动的方法来起动。 而对于功率较大的异步电动机通常都采用降压起动。 2019/1/29 2、降压起动 所谓降压起动就是在电动机起动时,降低其所加 的电压。其目的就是要减小起动电流。降压起动 通常采用下面的几种方法。 (1)星形—三角形(Y-△)换接起动 该方法只适合于电动机在工作时,其定子绕组接成三角形 时的情况。 如有一台三角形联接的电动机,接在电压为 380V的电源上,其每相定子绕组上的电压就是 380V;当采用星形联接并接在相同电源上,此时 每相定子绕组上的电压是220V。 2019/1/29 △ 动 触 点 2019/1/29 Y 动 触 点 (2)自耦降压起动 自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机在 起动过程中的端电压降低,自耦降压起动适用于 容量较大的或正常运行时联成星形不能采用三角 起动器的鼠笼式异步电动机。 (3)接起动电阻起动 对于绕线式电动机的起动,只要在转子电路中 接入大小适当的起动电阻,就可达到减小起动电 流的目的;同时起动转矩也提高了。 2019/1/29 三相电动机的制动 ? 因为电动机的转动部分有惯性,所以把电源切断 后,电动机还会继续转动一定时间后停止。为了 缩短辅助工时,提高生产机械的生产率,并为了 安全起见,往往要求电动机能够迅速停车和反转。 这就需要对电动机制动。对电动机制动,也就是 要求它的转矩与转子的转动方向相反。这时的转 矩称为制动转矩。 ? 异步电动机的制动常用下列几种方法: 2019/1/29 能耗制动就是将运行中的电动机,从交流电源上切除并立即 接通直流电源,在定子绕组接通直流电源时,直流电流会在定 子内产生一个静止的直流磁场,转子因惯性在磁场内旋转,并 在转子导体中产生感应电势有感应电流流过。并与恒定磁场相 互作用消耗电动机转子惯性能量产生制动力矩,使电动机迅速 减速,最后停止转动。 Φ + R M 3 2019/1/29 F n0=0 n - ~ 二、反接制动 Φ n0 n M 3 2019/1/29 ~ 电机的防护等级 ? 电机和低压电器的防护包括两种防护,第 一种防护是对固体异物进入内部以及对人 体触及内部带电部分或运动部分的防护; 第二种防护是对水进入内部的防护。 ? 外壳防护等级按如下方法标志: 2019/1/29 其中,第一位数字表示第一种防护形式等级; 第二位数字表示第二种防护形式等级,仅考虑 一种防护时,另一位数字用“X”代替。前附加 字母是电机产品的附加字母,W表示气候防护 式电机、R表示管道通风式电机;后附加字母 也是电机产品的附加字母、S表示在静止状态 下进行第二种防护形式试验的电机、M表示在 运转状态下进行第二种防护形式试验的电机。 如不需特别说明,附加字母可以省略。 第一种防护分为7级,各级防护性能见表1。 第二种防护分为9级,各级防护性能见表2。 2019/1/29 表1 电气设备第一种防护性能 2019/1/29 表2 电气设备第二种防护性能 2019/1/29 2019/1/29