电气工程基础.电气设备的原理与功能.ppt

3 变压器的负载运行一、负载运行时的电磁过程 e、i 同方向, i的方向与Φ 的方向符合右手螺旋定则。二次侧采用如图假定方向。 第三十页，共六十四页，2022年，8月28日 二、磁动势平衡方程式 其一次绕组漏阻抗压降I1Z1很小，负载时仍有U1≈E1=4.44fN1Φm，故铁心中与E1相对应的主磁通Φm近似等于空载时的主磁通，从而产生Φm的合成磁动势Fm与空载磁动势F0近似相等，负载时的励磁电流与空载电流I0也近似相等。 第三十一页，共六十四页，2022年，8月28日 将上一页的第二个式子同除以N1 ,得 变压器一次侧电流 有两个分量： ， 。 是励磁电流用于建立变压器铁心中的主磁通 ， 是负载分量用于建立磁动势 去抵消二次侧磁动势 ，即 第三十二页，共六十四页，2022年，8月28日 三、电压平衡方程式 类似于 ， 也可以看成一个漏抗压降，即 则二次侧绕组的漏阻抗Z2=R2+jX2σ 。联合列出一次侧二次侧电压电流方程式。 第三十三页，共六十四页，2022年，8月28日 异步电机 异步电机的基本工作原理 异步电机的基本结构 异步电动机的额定值 概述 第三十四页，共六十四页，2022年，8月28日 一、异步电机的基本工作原理 异步电机定子三相对称绕组接在三相对称交流电网上，转子绕组对称短路。 定子绕组中流过三相对称电流，在气隙中产生基波旋转磁场。 气隙旋转磁场在短路的转子绕组中感应电动势并产生电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用产生电磁转矩，实现异步电机的运行。 第三十五页，共六十四页，2022年，8月28日 一、异步电机的基本工作原理 异步电机主要作电动机使用。 主要优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，有较高的效率和相当好的工作特性。 缺点：目前尚不能经济地在较大范围内平滑调速，以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。 分类： 第三十六页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 异步电机外形图 异步电机结构图 第三十七页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 1. 定子 定子铁心：电机主磁路的组成部分，并嵌放定子绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成。为了嵌放定子绕组，在定子冲片内圆周上均匀地冲制若干个形状相同的槽。 第三十八页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 定子铁心的槽形主要有三种：半闭口槽适用于小型异步电机，其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机，其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。 第三十九页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 2. 定子 定子绕组：构成电路部分。其作用是感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。 机座：固定和支撑定子铁心。因此要求有足够的机械强度。 第四十页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 2. 转子 转子铁心：电机主磁路的组成部分，并放置转子绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成，在转子外圆周上冲制均匀分布的形状相同的槽。 转子绕组：构成电路部分。有两种结构型式：笼型绕组和绕线型绕组。 转轴：支撑转子铁心和输出、输入机械转矩。 第四十一页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 2. 转子 笼型绕组：在转子铁心均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。这种笼型绕组一般为铝浇铸的，对中大型电机为减小损耗、提高效率，往往采用铜条焊接而成。 第四十二页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 2. 转子 绕线型绕组：与定子绕组相似、极数相同的三相对称绕组。一般接成星形。将三相绕组的三个引出线分别接到转轴上三个滑环上，再通过电刷与外电路接通。绕线型转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节其转速。 第四十三页，共六十四页，2022年，8月28日 二、异步电机的基本结构 3. 气隙 定、转子之间的间隙，也是电机主磁路的组成部分。 气隙大小对异步电机的性能影响很大。 为了减小电机主磁路的磁阻，降