5变压器和电动机.ppt
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变压器的基本工作原理和结构PPT课件
U1N—是指规定加到一次侧的电压， U2N—变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的二
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
电动机PPT精品课件
定子
转子
电阻
电刷 滑环
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4.3.2 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转速：
n
(1
s)no
(1
s)
60 f1 p
1．变极调速
通过改变电动机的定子绕组所形成的磁 极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、 2、3、…、的规律变化，所以用这种方 法调速，电动机的转速不能连续、平滑 地进行调节。
电动机停车时将三相电源中的任意两相对调， 使电动机产生的旋转磁场改变方向，电磁转矩 方向也随之改变，成为制动转矩。 注意：当电动机转速接近为零时，要及时断开 电源防止电动机反转。 特点：简单，制动效果好，但由于反接时旋转 磁场与转子间的相对运动加快，因而电流较大 。对于功率较大的电动机制动时必须在定子电 路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电 阻，用以限制电流。
Φ
n0 × n>n0
n
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4.4 三相异步电动机的 选择与使用
4.4.1 三相异步电动机的铭牌
型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min
年月
三相异步电动机 功 率 7.5kW 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
频 率 50Hz 接法Δ 工作方式 连续
××电机厂
TN
T2
9550 PN nN
式中PN是电动机的额定功率，单位 为kW；nN是电动机的额定转速，单位是 r/min。
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例：有两台功率都为 PN 7.5 kW 的三相异步电动机， 一台 U N 380 V 、 n N 962 r/min ，另一台U N 380 V 、 nN 1450 r/min ，求两台电动机的额定转矩。
《变压器与电动机》课件
变压器的种类与用途
总结词
变压器的种类、用途及特点
详细描述
变压器有多种分类方式，如按用途可分为电力变压器、特种变压器等；按相数可分为单 相变压器、三相变压器等；按冷却方式可分为油浸式变压器、干式变压器等。各种类型 的变压器具有不同的特点和应用范围，如油浸式变压器主要用于高压、大容量的电力系
统，而干式变压器则常用于对防火、防爆要求较高的场所。
使用场合的比较
变压器使用场合
变压器广泛应用于电力系统中，用于调节电压和隔离电气，常用于发电、输电 、配电等环节。
电动机使用场合
电动机主要用于驱动各种机械装置，如泵、风机、机床等，广泛应用于工业、 农业、交通运输等各个领域。
优缺点的比较
变压器优点
变压器具有调节电压、电流和 阻抗的能力，能够实现电气隔 离，提高系统的安全性和稳定
电动机是一种将电能转换为机械 能的装置，其工作原理基于电磁 感应定律。
详细描述
电动机通过磁场和电流相互作用 产生转矩，使电机旋转。根据工 作原理的不同，电动机可以分为 直流电动机和交流电动机。
电动机的种类与用途
直流电动机
适用于需要调速和启动转矩较 大的场合，如电动工具、玩具 等。
步进电动机
适用于需要精确定位的场合， 如数控机床、打印机等。
总结词
电动机有多种类型，每种类型 都有其特定的应用场景。
交流电动机
适用于工业生产和家用电器等 领域，如洗衣机、空调等。
伺服电动机
适用于需要快速响应和高精度 的控制系统，如机器人、自动 化生产线等。
电动机的性能参数
总结词
电动机的性能参数包 括额定功率、电压、 电流、转速等。
额定功率
电动机在正常工作条 件下能够连续输出的 最大机械功率。
电工与电子基础第五~六章 变压器与交流电动机
1.改变交流电压 例5-1 一台降压变压器的一次绕组接在380V的电压上，二次电压 为38V。若一次绕组绕有1140匝时，试求二次绕组的匝数?
第一节 变 压 器
解 已知 Ｕ１＝３８０Ｖ，Ｕ２＝38Ｖ，Ｎ１＝１１４０匝
其中, N1 / U1, N2 / U2 称为一、 二次绕组的匝伏比 (即变压器一、 二次绕组的匝 数与电 压之比), 同一台变压器一、 二次绕组的匝伏比是相等的。 如果已知一台变压器匝伏比, 则绕组的匝数等于该绕组的电压数值乘以匝伏比, 绕组的 电压就等于该绕组的匝数除以匝伏比。
表5-2 绝缘等级及其工作温度
第二节 三相笼型异步电动机
一、基本结构
1.定子
图5-15 三相笼型异步电动机的组成 1—端盖 2—定子 3—转子 4—风扇 5—定子绕组 6—接线盒
第二节 三相笼型异步电动机
图5-16 未装绕组的定子与定子硅钢冲片
(1)定子铁心 它是电动机的磁路部分，一般用０.３５～０.５mm厚、 表面涂绝缘漆或有氧化膜的硅钢片叠压而成，
变压器的效率为８５％，试求一、二次的功率和损耗以及一次电流。 解 二次功率为
第一节 变 压 器
四、基本结构 1.铁心
图5-3 心式与壳式变压器 a)心式变压器 b)壳式变压器
1—铁心 2—绕组
第一节 变 压 器
2.绕组
图5-4 相邻两层硅钢片的配列情况
(1)同心式绕组 如图5-6a所示，变压器的一、二次绕组呈同心圆筒
3.变换交流阻抗
第一节 变 压 器
图5-2 变压器的阻抗变换
例5-4 一台输出变压器二次侧接有８Ω的扬声器，一次侧输入信号 源的内阻是512Ω。当输出最大功率时，试求变压器的匝数比。
解 已知 ＺＬ＝８Ω，Ｚ＝５１２Ω，根据式(5-4)得
第一节 变 压 器
解 已知 Ｕ１＝３８０Ｖ，Ｕ２＝38Ｖ，Ｎ１＝１１４０匝
其中, N1 / U1, N2 / U2 称为一、 二次绕组的匝伏比 (即变压器一、 二次绕组的匝 数与电 压之比), 同一台变压器一、 二次绕组的匝伏比是相等的。 如果已知一台变压器匝伏比, 则绕组的匝数等于该绕组的电压数值乘以匝伏比, 绕组的 电压就等于该绕组的匝数除以匝伏比。
表5-2 绝缘等级及其工作温度
第二节 三相笼型异步电动机
一、基本结构
1.定子
图5-15 三相笼型异步电动机的组成 1—端盖 2—定子 3—转子 4—风扇 5—定子绕组 6—接线盒
第二节 三相笼型异步电动机
图5-16 未装绕组的定子与定子硅钢冲片
(1)定子铁心 它是电动机的磁路部分，一般用０.３５～０.５mm厚、 表面涂绝缘漆或有氧化膜的硅钢片叠压而成，
变压器的效率为８５％，试求一、二次的功率和损耗以及一次电流。 解 二次功率为
第一节 变 压 器
四、基本结构 1.铁心
图5-3 心式与壳式变压器 a)心式变压器 b)壳式变压器
1—铁心 2—绕组
第一节 变 压 器
2.绕组
图5-4 相邻两层硅钢片的配列情况
(1)同心式绕组 如图5-6a所示，变压器的一、二次绕组呈同心圆筒
3.变换交流阻抗
第一节 变 压 器
图5-2 变压器的阻抗变换
例5-4 一台输出变压器二次侧接有８Ω的扬声器，一次侧输入信号 源的内阻是512Ω。当输出最大功率时，试求变压器的匝数比。
解 已知 ＺＬ＝８Ω，Ｚ＝５１２Ω，根据式(5-4)得
变压器与电动机(课件)
7.1 变压器
◎知道变压器的基Βιβλιοθήκη 原理，会应用变压、 变流、变阻抗公式作简单计算。 ◎知道变压器的种类，知道变压器的功率 和效率。 ◎认识常用变压器。
电工基础(第4版）
7.1.1 变压器的基本原理
变压器是由一个矩形铁心和两个互相绝缘的线圈所组成的装置，它 是利用互感原理工作的。
左边的一个线圈与交流电源相接，称为原线圈，又称初级线圈或一 次线圈（一次侧），右边的一个线圈与用电设备（如电灯、电动机等） 或电路元件（如电阻、电感等）相接，叫副线圈，又称次级线圈或二次 线圈（二次侧）。
电工基础(第4版）
电机与变压器
知识目标
• 了解变压器的基本原理、种类、功率和效率及常用变 压器。
• 了解异步电动机的结构、基本原理和应用。
技能目标
• 会应用变压器和电动机知识分析和解决实际问题。
电工基础(第4版）
*第7章 电机与变压器
7.1 变压器 7.2 电动机 7.3 技能训练
电工基础(第4版）
通常把同步转速n0与转子转速n之差对同步转速n0之比值，称 为异步电动机的转差率。其表达式为
电工基础(第4版）
3．三相异步电动机的铭牌
每台三相异步电动机的机壳上都有一块铭牌，上面 标有三相异步电动机的型号、规格和有关技术数据。
电工基础(第4版）
3．三相异步电动机的控制
（2）主要参数
（3）工作方式
①额定功率 ②额定频率 ③额定电压 ④额定电流 ⑤额定转速 ⑥绝缘等级 ⑦额定效率 ⑧功率因数
①连续工作 ②短时工作 ③断续工作
电工基础(第4版）
4．三相异步电动机的控制
（1）三相异步电动机的起动 三相异步电动机的起动可分为全压起动和降压起动两种。 （2）三相异步电动机的调速 在负载不变的条件下改变异步电动机的转速叫调速。调 速控制有变频调速、变转差率调速和变极调速 。 （3）三相异步电动机的反转 只要将三根电源相线中任意两根对调即可使电动机反转。 （4）三相异步电动机的制动 异步电动机的制动常采用反接制动和能耗制动。
◎知道变压器的基Βιβλιοθήκη 原理，会应用变压、 变流、变阻抗公式作简单计算。 ◎知道变压器的种类，知道变压器的功率 和效率。 ◎认识常用变压器。
电工基础(第4版）
7.1.1 变压器的基本原理
变压器是由一个矩形铁心和两个互相绝缘的线圈所组成的装置，它 是利用互感原理工作的。
左边的一个线圈与交流电源相接，称为原线圈，又称初级线圈或一 次线圈（一次侧），右边的一个线圈与用电设备（如电灯、电动机等） 或电路元件（如电阻、电感等）相接，叫副线圈，又称次级线圈或二次 线圈（二次侧）。
电工基础(第4版）
电机与变压器
知识目标
• 了解变压器的基本原理、种类、功率和效率及常用变 压器。
• 了解异步电动机的结构、基本原理和应用。
技能目标
• 会应用变压器和电动机知识分析和解决实际问题。
电工基础(第4版）
*第7章 电机与变压器
7.1 变压器 7.2 电动机 7.3 技能训练
电工基础(第4版）
通常把同步转速n0与转子转速n之差对同步转速n0之比值，称 为异步电动机的转差率。其表达式为
电工基础(第4版）
3．三相异步电动机的铭牌
每台三相异步电动机的机壳上都有一块铭牌，上面 标有三相异步电动机的型号、规格和有关技术数据。
电工基础(第4版）
3．三相异步电动机的控制
（2）主要参数
（3）工作方式
①额定功率 ②额定频率 ③额定电压 ④额定电流 ⑤额定转速 ⑥绝缘等级 ⑦额定效率 ⑧功率因数
①连续工作 ②短时工作 ③断续工作
电工基础(第4版）
4．三相异步电动机的控制
（1）三相异步电动机的起动 三相异步电动机的起动可分为全压起动和降压起动两种。 （2）三相异步电动机的调速 在负载不变的条件下改变异步电动机的转速叫调速。调 速控制有变频调速、变转差率调速和变极调速 。 （3）三相异步电动机的反转 只要将三根电源相线中任意两根对调即可使电动机反转。 （4）三相异步电动机的制动 异步电动机的制动常采用反接制动和能耗制动。
变压器与电动机
如果在对称三相系统中加在原绕组上的各个正方向电压由原绕组的起端指向末端的电压大小相等互相有120相位差那么在正方向电压的作用下三个原绕组中正方向的磁通由正方向电流所产生的磁通也互有120相位差如图37所示图37相位差虽然铁心中磁通的大小和方向时刻在变化但由于三个铁心柱中的磁通到达正方向最大值时总是依次相差120即相差t3因此在三个副绕组中产生的正方向感应电动势也互有120相位差
解 副边输出的电功率为
P2 U 2 I 2 220 40W 8800 W
图3-3 变压器电路
⒋ 变压器的伏安特性和电压变化规律
对于负载来说，变压器相当于电源，而作 为一个电源就必须考虑它的外特性。电力系统 的用电负载是经常发生变化的，负载变化所引 起的变压器次级电压的变化程度，既与负载的 大小和性质（电阻性、电容性和功率因数的大 小）有关，又与变压器的本身性质有关。为了 说明负载对变压器次级电压的影响，可以作出 变压器外特性曲线如图3-4所示。变压器的伏安 特性（外特性）就是当变压器的初级电压U1和 负载的功率因数λ=cosφ一定时，次级电压U2随 次级电流I2变化的曲线关系。
I1
次级电流为
E 1 0.83m Z 0 Z1 600 600
N1 I2 I1 2 0.83m 1.66m N2
实际变压器的初次、级绕组的极性是看不 见的，因此引入了同名端的概念。同名端是指 电压实际极性相同的端子，是一种标记，如图 3-3中的“”所以即表示同名端。同名端的判 别方法请参阅有关书籍。
线圈是由具有良好绝缘的漆包线、纱包线或丝 包线绕制而成的。 · 原线圈（初级线圈） 和电源相连的线圈； · 副线圈（次级线圈） 与负载相连的线圈。 变压器组装时，通常要将电压较低的一个 线圈安装在靠近铁芯柱的内层，这是因为低压 线圈和铁心间所虚的绝缘比较简单，而电压较 高的线圈则安装在外面。
解 副边输出的电功率为
P2 U 2 I 2 220 40W 8800 W
图3-3 变压器电路
⒋ 变压器的伏安特性和电压变化规律
对于负载来说，变压器相当于电源，而作 为一个电源就必须考虑它的外特性。电力系统 的用电负载是经常发生变化的，负载变化所引 起的变压器次级电压的变化程度，既与负载的 大小和性质（电阻性、电容性和功率因数的大 小）有关，又与变压器的本身性质有关。为了 说明负载对变压器次级电压的影响，可以作出 变压器外特性曲线如图3-4所示。变压器的伏安 特性（外特性）就是当变压器的初级电压U1和 负载的功率因数λ=cosφ一定时，次级电压U2随 次级电流I2变化的曲线关系。
I1
次级电流为
E 1 0.83m Z 0 Z1 600 600
N1 I2 I1 2 0.83m 1.66m N2
实际变压器的初次、级绕组的极性是看不 见的，因此引入了同名端的概念。同名端是指 电压实际极性相同的端子，是一种标记，如图 3-3中的“”所以即表示同名端。同名端的判 别方法请参阅有关书籍。
线圈是由具有良好绝缘的漆包线、纱包线或丝 包线绕制而成的。 · 原线圈（初级线圈） 和电源相连的线圈； · 副线圈（次级线圈） 与负载相连的线圈。 变压器组装时，通常要将电压较低的一个 线圈安装在靠近铁芯柱的内层，这是因为低压 线圈和铁心间所虚的绝缘比较简单，而电压较 高的线圈则安装在外面。
《电机学课件》PPT课件
• 难点：电磁关系，磁动势，旋转磁场。
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
.
12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
.
15
变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
.
13
《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
.
12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
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15
变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
.
13
《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
《电机与变压器》课件 《电机与变压器》第4章
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2．共轭式电焊变压器
〔a〕顺极性
变压器二次绕组与电抗器 绕 组 是 串 联 的 ， 设 EX 为 电 抗 器上的电动势，E2为二次绕组 电动势，当两者是顺极性串联， 输出电压为两者之和，即
U02 EX E2
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2．共轭式电焊变压器
〔4〕电焊变压器要能在一定范围内调节其输出电流，以 适应不同的焊件和焊条。
2．电焊变压器的结构特点
影响电焊变压器外特性的主要因素是一、二次绕组的 漏抗和负载功率因数。由于焊接加工属于电加热性质，负 载功率因数基本都相同，cos2 ≈1，所以通常采用改变漏抗 的方法来调节输出电流。因此，电焊变压器要有比较大并 且可以调节的漏磁通和漏抗。
4.2.1 电压互感器
1．电压互感器的结构和原理
电压互感器是指在电工测量中用于将一次侧的高电压按比例 变换为适合仪器使用的电压的设备。
干式 电压互感器
浇注绝缘式 电压互感器
油浸式 电压互感器
电压互感器接线原理
电压互感器的结构与普通变 压器相似，主要由铁心和绕组构 成，但它的一次绕组匝数较多， 与被测电路并联；二次绕组匝数 较少，与电压表并联。
电压互感器接线原理
由于二次绕组所连接负载的阻抗都很大，所以电压互感器运
行时相当于二次侧开路的状态，其变压比Ku为
Ku
U1 U2
N1 N2
那么有 U1 KuU2
式中，U2为电压表的读数。只要用电压表的读数U2乘以变 压比Ku就可以得到一次侧测量的高电压值U1。实际上，电压互 感器是一台降压变压器。
4.2.2 电流互感器
1．电流互感器的结构和原理
电流互感器是指在电工测量中，用于将一次侧的大电流按比Βιβλιοθήκη 变 换为适合仪器使用的电流的变换设备。
变压器与电动机的基本知识ppt课件
• 三相笼型异步电动机转子的转速能达到旋转磁场 的95%-98%，旋转磁场转速与转子转速之差成 为转差；转差与旋转磁场转速之比成为转差率， 记作S，一般S=2%-5%
15
• 电动机
16
• 电动机 •
17
• 电动机接线原理
18
三相异步电动机的结构
（一）定子（静止部分）
1、定子铁心
作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
mm\0.3mm\0.27 mm，
表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠
装而成
铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱
套有绕组；横片是闭合磁路之用
铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，
4
5
变压器原理图 • 变压器的工作原理 • 变压器利用电磁感应原理，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 • 输送的电能的多少由用电器的功率决定.
（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的 绝缘。
（2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 （3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝20缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头
排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编
号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自
槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在
高压电机中。
19
2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，
产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排
列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个 线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕 组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身 间的可靠绝缘）。
15
• 电动机
16
• 电动机 •
17
• 电动机接线原理
18
三相异步电动机的结构
（一）定子（静止部分）
1、定子铁心
作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
mm\0.3mm\0.27 mm，
表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠
装而成
铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱
套有绕组；横片是闭合磁路之用
铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，
4
5
变压器原理图 • 变压器的工作原理 • 变压器利用电磁感应原理，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 • 输送的电能的多少由用电器的功率决定.
（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的 绝缘。
（2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 （3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝20缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头
排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编
号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自
槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在
高压电机中。
19
2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，
产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排
列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个 线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕 组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身 间的可靠绝缘）。
变压器结构和基本原理ppt课件
两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电
压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分
别感应电动势。
U1
i1
u1
e1
i2
e1
N1
d dt
u1
e2
N
2
d dt
e2 u2
ZL
U2
u2
只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压 的目的。
ppt课件.
3
1、构造示意图
铁 芯
原 ∽U1线
圈
n1 n2
三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电
压220kV电力变压器。
ppt课件.
14
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
• 型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等 级、冷却方式等内容
• 例一：SL7—500/10 低损耗三相油浸自冷双绕组铝 线，额定容量500KVA，高压侧额定电压10KV级电力 变压器
(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成)
(2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示
与交变电源相连
副 线 U2 圈
(3)副线圈(次级线圈) 其匝数用n2表示 与负载相连
(4)输入电压U1 输出电压U2
ppt课件.
4
变压器的工作原理 铁芯
——互感现象
e
原 ∽U1线
圈
n1 n2
副 线 U2 圈
0
t1
t2 t3
将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝
缘，担负着固定的作用。
此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和
气体继电器。
ppt课件.
13
变压器与电动机
其中：
P2 P2
P1 P2 P
5.5 其它特殊变压器
1．自耦变压器 特点：副绕组是原绕组的一部分，原、副压绕组不但有磁的联系，也有电的联系。
自耦变压器也称为自耦调压器，它的最大特点就是可以通过转 动手柄来获得原、副边所需要的各种电压。
u1 u2
～ u1 u2
自耦变压器的电路图符号
自耦变压器的工作原理和普通双绕组变压器一样，因此变比相 同
C
A Y
t60
n1602f1 1500(转 /分 ）
二、旋转磁场转速n1与极对数 p 的关系:
极对数
p 1
p2 p 3
n1
60 f1 p
(转/分)
每个电流周期 磁场转过的空间角度
360
同步转速
( f1 50 H)z
3000(转/分）
180
1500(转/分）
120
1000(转/分）
p4
90
750(转/分）
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Y'
Y
Z
B'
C
iB
Im i iA iB iC
0
B
t
Y A
C
Z
X
B
B
X
Z
C
A Y
极对数
p2
旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关
p=2时
C
Y A
N
•Z
•
X
B
S
S
B
X
•
Z • N C
A Y
t 0
Im i iA iB iC
《变压器的基本原》PPT课件_OK
可达到变换输出电压 u2 或 i2 大小的目的，这就是变
压器利用电磁感应原理，将一种电压等级的交流电源
转换成同频率的另一种电压等级的交流电源的基本工
作原理。
5
三、变压器的分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变 压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：芯式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压 器和充气式变压器。
37
u1
i1 Ni=F
F=
F1 +
Rm
Rm=
1
l/
S
e1
- 楞次定律
e1 e=-Nd e2
/dt
u2 i2
F2
2 e2
变压器负载运行物理流程图
38
二、基本方程式
1.磁动势平衡方程式
负载运行时，有 I2 ,
•
U
i1 u1 e1
Φ N1 N2
Q i2
e2
u2
ZL
图5-1 变压器的工作原理图 3
按图中标明的变量关系，变压器的电动势平衡
方程可写成
dΦ u1 e1 N1 dt
u2
e2
N2
dΦ dt
假定变压器两边绕组的电压和电动势的瞬时值都 按正弦规律变化，由上两式可得一次、 二次绕组中电 压和电动势的有效值与匝数的关系为
上式变成：
•
•
U1 E1
在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于 副方的空载电压，即：
•
•
U 20 E2
28
电气课件（主接线图、发电机、变压器）
电气课件主接线图发电机变压器二、电气运行安全知识电气课件一、电气一次系统图一、电气主接线的基本接线形式汇流母线单母线、单母线分段、单母线分段带旁母、双母线、双母线分段、双母线带旁母、23接线、变压器母线无汇流母线单元及扩大单元接线、桥型内、外接线、角型接线电气主接线图的作用电气主接线图对电气设备的选择、配电装置的布置、电能的质量和安全运行等都起决定性作用。
所以电气专业人员必须熟悉掌握电气主接线图发电机变压器线路单元接线1.接线简单、使用设备少。
2.线路故障或检修时 变压器停运 反过来同样。
3.适用于只有一台变压器和一回线路时或当发电厂内不设高压配电装置、直接将电能送至系统枢纽变电站的情况。
我司发电机出口无甲刀闸。
输送功率及距离110KV功率1050MW、距离50 150KM。
220KV功率100150MW、距离2000300KM500KV功率10001500MW、距离250 1000KM 我公司2135兆瓦热电联产工程厂内电气主接线原定设计为双母线接线 此种接线方式虽然具有供电可靠 调度灵活及便于扩建等优点 但这种接线方式所用设备较多 配电装置复杂 经济性较差 在运行中隔离开关作为操作电器 很容易发生误操作事故 并且对于实现自动化不方便 当母线故障时 须切除较多的电源和线路经济性好。
单元接线是发电机经变压器直接接入春林变电站 需要断路器及隔离开关的数量要远远小于双母线接线 如果按国内六氟化硫开关的配置 仅此一项就可节约近200万元。
另外启备变的电压等级也由220kv降到110kv这一项也可节省投资100万元。
单元接线方式的占地面积也要远远小于双母线接线所占用的面积 这也更符合我公司的实际情况。
还有 单元接线的保护配置也更加简单化 没有了升压站母线保护。
可靠性较高。
单元接线的最突出的特点就是开关设备少 操作简单 设备少相对来说也就是减少了设备的故障率 操作简单也就减少的设备误操作的次数 所以可靠性相对也就提高了。
升压站、发电机、变压器课件(邱嵩)
国华港电断路器部分 全封闭组合电器(GIS)的特点
• SF6全封闭组合电器体积小、技术性能优良，是 70年代初期出现的一种先进的高压配电装臵， 简称为GIS。它是由断路器、母线、隔离开关、 接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、 套管等八种电器元件组合而成。它的绝缘介质是 SF6气体，其绝缘性能、灭弧性能都比空气好得 多。GIS设备的电场结构是用同轴圆柱体间隙， 为稍不均匀电场。
•第四部分：机的型号表示该发电机的类型和特点。我国发电机的型号现行标 注采用汉语拼音法。几种常用符号的意义： • T（位于第一字）――同步; Q（位于第一或第二字）――汽轮机 ； • Q（位于第三字）――氢冷; F―――发电机； • N―――氢内冷； S或SS―――水冷； • 例如：TQN表示氢内冷同步汽轮发电机；QSF表示双水内冷同步发电 机；QFQS表示定子绕组水冷、转子绕组氢内冷、铁心氢冷的汽轮同 步发电机。 • 我公司发电机为QFSN—660—2型，表示为定子绕组水冷、转子绕组 氢内冷、铁心氢冷的汽轮同步发电机，额定功率660MW，2为生产的 序列号。
• 2. 主接线的基本形式 • 600MW及以上汽轮发电机组电厂有关的基 本接线形式有：双母线接线、一个半断路 器接线（3／2接线）、桥型接线、单元接 线。
3、主接线作用？ 是电力系统接线的主要部分 完成电能的汇集、分配任务 表明了发电机、变压器、线路和断路器的 数量 表明了发电机、变压器以及线路是怎样连 接的
发电机的基本工作原理
• 同步电动机是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。 如下图所示为同步发电机的工作原理图。在同步发电机的 定子铁心内，对称地放着A－X、B－Y、C－Z三相绕组。 所谓对称三相绕组，就是每相绕组匝数相等、三相绕组的 轴线在空间互差120°电角度。在同步电机的转子上装有 励磁绕组，励磁绕组中通入励磁电流后，产生转子磁通， 当转子以逆时针方向旋转时，转子磁通将依次切割定子A、 B、C三相绕组，在三相绕组中会感应出对称的三相电动 势。对确定的定子绕组而言，假若转子开始以N极磁通切 割导体，那么转过180°电角度后又会以S极切割导体， 所以定子绕组中的感应电动势时交变的，其频率取决于发 电机的磁极对数和转子转速。
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三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场。
iA iB iC
Im t
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t60
n0
A
Y
Z
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120
C
B
X
t 180
旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为：
Im
iA iB iC
n0 60f (转/分）
t
0
结论：
U1 Tmax TST
T
和转子电阻的关系
n
R2
R2 R'2
sm
R '2
结论： TstTst
sm s'm
s'm
T
0
T st T st
R2的 改变 ： 鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电
机外接电阻不同。
4 三相异步电动机的使用
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
电流变换
I1 N2 1 I2 N1 K
阻抗变换
RL K2RL
阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率
设： 信号电压的有效值:
U1= 50V; 信号内阻：Rs=100 ; 负载为扬声器，其等
效电阻：RL=8。 求：负载上得到的功率
i
Rs
u1
RL
信号源
解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功
A YN Z
CSB X
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
A YN Z
CSB X
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
点击上图
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
5变压器与电动机
5.1 变压器的电压、 电流和阻抗变换 5.2 三相异步电动机的使用 5.3 常用继电一接触器控制电路
5.1 变压器
预备知识
i1 Φ i2
u1
u2 RL
i1
Φ
u1
铁芯
i2
u 2 RL
高压 绕组
低压 绕组
组成： 闭合铁心和高压、低压绕组
变压器的电压、电流和阻抗变换
电压变换
U1 E1 N1 K U2 E2 N2
结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源内、外阻抗差不多相等）。
真题练兵：
5.2 三相异步电动机的使用
返回
定子绕组 （三相）
A
Y
定子
Z
线绕式 鼠笼式
C
转子
鼠笼转子
B X
机座
1 三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转磁场。
组成：定子铁心、定子绕组和机座。
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
三相异步电动机的工作原理
（1） 转动原理：
磁铁
n0 f n
N
ei
闭合
S
线圈
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
n n 2. 线圈比磁场转得慢
0
n0 f n
N
ei
异步
S
2 旋转磁场的产生
异步电动机定子上有三相对称的交流绕组 ， 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（动画）
（2） 降压起动 Y－ 起动
自耦降压起动 （3）转子串电阻起动
重点是 Y－ 起动和转子串电阻起动。
Y－ 起动：
Ul
I l
ZA
C
X
Y
B
正常运行
z 设：电机每相阻抗为
Il
Ul Z
3
I lY
Ul 3Z
A
Ul
I lY
ZX
C
Y
B
起动
I lY 1
I l
3
Y－ 起动应注意的问题：
（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。
率为：
p L
R SU R L2R L1 50 0 28 81上。
设变比 K N1 3.5 : 1
N2
则：
Rs
R L 3.5289 8u 1
i1 N 1 N 2 i2 u 2 RL
输出功率为：
pL R SU R L 2R L 15 0 9 0 0 8 29 8 6.2W 5
n
n
0
过载系数： T max
TN
三相异步机 1.8~2.2
T
Tmax
( 6 ) 起动转矩 Tst ：
电机起动时的转矩。
n
n
0
T
T st
T st 体现了电动机带载起动的能力。若Tst TL 电机能
起动，否则将起动不了。
3 机械特性和电路参数的关系 和电压的关系
T ~U12
n
(s 0)
n n0 U1
（2） Y－ 起动 Ist时,Tst也(TST U2)。
所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合
正常 运行
UP Z A
C
X
YB
A
UP' Z X
起
C Y B动
U P
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
点击上图
极对数 p 2
极对数和转速的关系
Y' C'
A
Z
N •B
•
X' S
•
B'
•N
S
X C
30
CS'
X' • • ZN'
A
n0
NZ •
•X
SC
Z'
A' Y t 0
点击上图
Im
n0
60f p
(转/分）
A' t60
iA iB iC t
2 常用公式
（1）三相异步电动机的同步转速
极对数
同步转速 n 0
(f 50H)z
n0
60f p
(转/分）
p 1 3000(转/分）
p 2 1500(转/分）
p 3 1000(转/分）
（2 ）转差率
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
s n0n0 n100%
异步电机运行中: s3%~9% 电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
（3）转子感应电动势的频率 f 2 f 2 取决于转子和旋转磁场的相对速度
f2n06n 0Pn0n 0n6 n00 PS1f
( 4 ) 额定转矩 T N ：
（1）三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
影响其他负载工作
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动 二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 n N 运行，输出额
T
定上功输率 出的P转N 矩时。，（电电机动转机轴在额定负载时T 的N 转矩。）
TN
PN
2nN
955n0PNN((转 千/分 瓦 ))
60
（牛顿•米）
( 5 ) 最大转矩 Tmax ：
电机带动最大负载的能力。
如果TL Tmax电机将会
因带不动负载而停转。