变压器与电动机
变压器与电动机(初级)
《变压器与电动机（初级）》适用范围：__________ 出题教师：__________试卷满分 114 分，考试时间 60 分钟；书写要工整、清楚、标点符号使用正确。
一、判断题，以下各题只有对错两个选项(本大题满分30分,每小题.5分)1. 电力变压器主要用于供配电系统。
2. 三相异步电动机按防护形式不同分开启式、防护式、封闭式和防爆式。
3. 三相异步电动机的转差率越大其转速越低。
4. 三相变压器联结组别标号为Y，y0（Y/Y-12），表示高压侧星形联结，低压侧三角形联结。
5. 为了减小变电压铁心内的磁滞损耗和涡流损耗，铁心多采用高导磁率、厚度0.35mm或0.5mm，表面涂绝缘漆的硅钢片叠成。
6. 异步电动机按转子的结构形式分为单相和三相两类。
7. 为了限制三相异步电动机的起动电流必须采取降压措施。
8. 变压器用于改变直流电压和电流的场合中。
9. 变压器负载增加时，其空载电流也随之上升。
10. 三相异步电动机应根据工作环境和需要选用。
11. 电焊变压器必须具有较大的漏抗。
12. 自耦变压器一、二次绕组间具有电的联系，所以接到低压侧的设备均要求按高压侧的高电压绝缘。
13. 改变三相异步电动机定子绕组的极数，可改变电动机的转速大小。
14. 三相异步电动机额定电压是指在额定工作状态下运行时，输入电动机定子三相绕组的相电压。
15. 三相异步电动机转子绕组中的电流是由电磁感应产生的。
16. 三相异步电动机转子的转速越低，则电机的转差率越大。
17. 变压器的同名端取决于绕组的绕向，改变绕向，极性也随之改变。
18. 变压器带电容性负载运行，当负载增加时，其输出电压也随之下降。
19. 自耦变压器实质上就是利用改变绕组抽头的办法来实现调节电压的一种单绕组变压器。
20. 变压器正常运行时，在电源电压一定的情况下，当负载增加时，主磁通增加。
21. 变压器一、二次绕组之间的电流变比是电压变比的倒数。
22. 电焊变压器的工作原理和工作性能都与普通变压器相同。
变压器和异步电机的异同点
变压器和异步电机的异同点1.引言1.1 概述在本文中，将会讨论变压器和异步电机的异同点。
变压器和异步电机都是电力系统中常见的电气设备，它们在电力传输和转换中起着重要的作用。
虽然这两者都与电磁感应和电磁力有关，但它们在构造和工作原理上存在着一些显著的差异。
首先，变压器主要用于改变交流电的电压，从而实现电力的传输和分配。
它通过电磁感应原理，在输入和输出线圈之间传递电能。
变压器通常由一个铁芯和两个或多个线圈组成，其中一个线圈称为主线圈，另一个线圈称为副线圈。
当主线圈通电时，通过铁芯的磁场会感应到副线圈中的电动势，从而使输入的电压转换为输出的电压。
变压器具有高效、稳定和可靠的特点，在电力系统中广泛应用。
与之相反，异步电机主要用于将电能转换为机械能，实现驱动机械装置的功能。
它通过电磁感应和电磁力的作用，将输入电压转换为旋转的转矩。
异步电机由一个主线圈和一个或多个转子组成。
当主线圈通电时，产生的磁场将会感应到转子中的电流，从而在转子上产生一个磁场。
这两个磁场之间的相互作用会引起转矩，使得转子开始旋转。
异步电机具有高效、稳定和可调速的特点，广泛应用于工业生产和交通运输领域。
从上述描述可以看出，虽然变压器和异步电机都利用了电磁感应的原理，但它们的作用和工作原理有着明显的区别。
变压器用于改变电压，实现电能的传输和分配，而异步电机用于将电能转换为机械能，实现驱动装置的功能。
这些不同点使得它们在应用中有着不同的特点和要求。
在接下来的章节中，我们将详细探讨变压器和异步电机的特点、共同点和不同点，以便更好地理解它们在电力系统中的重要性。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织架构和各个部分的主要内容。
以下是可能的文章结构的内容：文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分来探讨变压器和异步电机的异同点。
在引言部分，我们将对文章的背景和目的进行概述，并介绍文章的组织结构。
正文部分将分别从变压器和异步电机的特点入手，探讨它们的工作原理、主要构成和用途等方面的异同点。
变压器和电动机的转换原理
变压器和电动机的转换原理变压器和电动机是电工领域中最为常见的两种电器设备，它们在电力系统中起着非常重要的作用。
变压器主要用于电能的传输和分配，而电动机则用于将电能转换为机械能。
下面我将详细解释这两种设备的转换原理。
首先，我们来看看变压器的转换原理。
变压器是一种静态设备，其主要功能是将交流电源的电压从一个值转变为另一个值，同时保持电能的功率不变。
变压器由一个铁芯和两组线圈组成，其中一组称为原边线圈，另一组称为副边线圈。
原边线圈连接到输入电源，副边线圈连接到输出负载。
当输入电压施加在原边线圈上时，它会在铁芯中产生一个交变磁场。
这个交变磁场会感应出在副边线圈上的电压。
变压器通过改变原、副边线圈的匝数比例来实现电压的转换。
具体来说，如果原边线圈的匝数比副边线圈多，那么输出电压将比输入电压低；反之，如果原边线圈的匝数比副边线圈少，那么输出电压将比输入电压高。
值得一提的是，变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即变化的磁场会在闭合线圈中产生感应电动势，这一定律由迈克尔·法拉第于1831年发现。
变压器通过利用这一定律，在输入与输出之间实现电能的传输。
接下来我们来看看电动机的转换原理。
电动机是一种将电能转换为机械能的设备，它是许多工业化生产系统中不可缺少的组成部分。
电动机的转换原理基于洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
当通有电流的导线处于磁场中时，洛伦兹力会作用在导线上，使其受到力的作用。
电动机利用这一原理，在电流和磁场的作用下，产生旋转力矩，从而驱动转子进行旋转。
电动机通常由转子和定子两部分组成。
定子是固定的部分，其中通有电流并产生磁场。
而转子是可旋转的部分，它在磁场的作用下产生转矩并驱动机械装置运动。
电动机的工作原理基于互感定律，即当有感应电动势产生时，通过电流和磁场产生的力可以实现机械动作。
根据不同的电动机类型，转矩产生的方式也有所不同，包括感应电动机、直流电动机和同步电动机等。
在电动机中，电流通常通过组织好的线圈，这样可以使得线圈所受的洛伦兹力合力偏转，从而产生一个回旋的力矩。
《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。
电磁感应的应用变压器和电动机的工作原理
电磁感应的应用变压器和电动机的工作原理电磁感应的应用: 变压器和电动机的工作原理介绍:在现代科技领域，电磁感应是一项至关重要的技术。
通过电磁感应，我们可以实现电能传输和机械能转换。
本文将重点探讨电磁感应在变压器和电动机中的应用，以及它们的工作原理。
一、变压器的工作原理:变压器是利用电磁感应原理来改变交流电的电压的装置。
它由两个共用磁路的线圈构成：一个叫做"主线圈"，通常包裹在一个铁芯上；另一个叫做"副线圈"。
主线圈与交流电源连接，而副线圈则与负载相连。
当通过主线圈通电时，产生的交变磁场经过铁芯，由雄性线圈传递到雌性线圈。
根据电磁感应的原理，这导致了在雌性线圈中产生电动势，进而导致电压变化。
通过合适的设计，变压器可以实现比例电压增加或减少。
例如，当主线圈接收到高电压交流电时，副线圈就会产生低电压。
相反，当主线圈接收低电压时，副线圈则产生高电压。
这使得变压器成为实现电能传输的理想工具，因为它可以在不损耗能量的情况下改变电压。
二、电动机的工作原理:电动机是将电能转换为机械能的设备。
对于交流电动机来说，其工作原理与变压器类似。
主要有两种类型的交流电动机：异步电动机和同步电动机。
异步电动机基于电磁感应的原理。
它由一个旋转部件（称为转子）和一个定子组成。
定子是一个包裹在铁芯上的线圈。
当通电时，定子中的电流会产生一个磁场。
转子引起的磁场比定子的磁场更弱，这使得定子的磁场将转子吸引到一个新的位置。
由于交变电流的频率，转子会不断地转动，最终驱动机械装置实现工作。
同步电动机也利用电磁感应原理。
它由一个旋转部件（称为转子）和一个定子组成，与异步电动机相似。
不同之处在于，同步电动机的转速与供电电源的频率完全同步。
这意味着通过控制供电电源的频率，可以实现对同步电动机的转速进行精确的控制。
结论:通过以上对变压器和电动机工作原理的介绍，我们可以看到电磁感应对现代工业的重要性。
变压器实现了电能的有效传输和分配，而电动机将电能转化为机械能，推动了各种机械设备的运转。
电机与变压器教学案例设计
电机与变压器教学案例设计一、引言电机和变压器是电工领域中非常重要的基础知识，也是电气工程师必须掌握的内容。
为了更好地提高学生对电机和变压器的理解和应用能力，本文设计了一套电机与变压器教学案例，旨在帮助学生通过实际案例的学习和实践，更好地掌握相关概念和原理。
二、电机教学案例设计1. 案例一：单相感应电动机使用案例一可以让学生了解单相感应电动机的工作原理和构造。
通过展示电动机的内部结构和工作原理，让学生从零基础上了解电动机的工作原理。
2. 案例二：三相感应电动机案例二主要针对三相感应电动机的工作原理和应用。
通过展示三相感应电动机的线圈、转子和定子，让学生了解其工作原理，并通过实际操作掌握电动机的控制方法。
3. 案例三：直流电机直流电机是非常常见的电机类型，因此案例三主要介绍了直流电机的构造和工作原理。
学生可以通过实际动手操作来掌握直流电机的工作原理和控制方法。
三、变压器教学案例设计1. 案例一：单相变压器案例一主要介绍了单相变压器的工作原理和构造。
通过展示变压器的原理图和示意图，让学生了解如何计算变压器的变比和效率。
2. 案例二：三相变压器案例二主要针对三相变压器的工作原理和应用。
通过详细介绍三相变压器的连接方式和变比计算方法，让学生了解如何应用三相变压器进行电压变换。
3. 案例三：自耦变压器案例三主要介绍了自耦变压器的工作原理和应用。
通过实际案例操作，学生可以了解如何通过自耦变压器实现电压的升降。
四、教学案例的实施方式为了更好地帮助学生理解和掌握电机和变压器的知识，本文设计的教学案例可以采用以下实施方式：1. 实物展示：通过展示真实的电机和变压器实物，让学生直观地了解其构造和工作原理。
2. 模拟实验：通过模拟实验的方式，让学生亲自动手操控电机和变压器，实际体验和操作，掌握相关原理和操作技能。
3. 计算实例：通过实际的计算实例，让学生掌握电机和变压器的计算方法和技巧，提高他们的实际应用能力。
五、结论通过设计上述的电机与变压器教学案例，可以帮助学生更好地理解和掌握电机与变压器的工作原理、构造、应用以及计算方法。
《电机与变压器》教案
《电机与变压器》教案一、教学目标1. 知识目标（1）了解电机和变压器的基本概念、分类和结构。
（2）掌握电机和变压器的工作原理及其运行特性。
（3）熟悉电机和变压器在生产和生活中的应用。
2. 能力目标（1）能够分析电机和变压器的工作过程，判断故障原因。
（2）能够选择合适的电机和变压器，并进行性能评估。
（3）能够对电机和变压器进行维护和保养。
3. 情感、态度与价值观目标（1）培养学生对电机和变压器行业的兴趣，提高学生学习的积极性。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 电机的基本概念及分类（1）电机的定义（2）电机的分类2. 电机的主要结构及其功能（1）直流电机结构及功能（2）交流电机结构及功能3. 电机的工作原理及运行特性（1）直流电机工作原理及运行特性（2）交流电机工作原理及运行特性4. 变压器的基本概念及分类（1）变压器的定义（2）变压器的分类5. 变压器的主要结构及其功能（1）电力变压器结构及功能（2）电力电子变压器结构及功能三、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的基本概念、工作原理及运行特性。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解电机和变压器的应用。
3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神。
4. 实践操作法：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力。
四、教学资源1. 教材：《电机与变压器》2. 课件：电机和变压器的基本概念、结构、工作原理及运行特性等。
3. 实验室设备：电机和变压器实验装置五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、小组讨论等。
2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、计算题和简答题。
教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏，确保学生能够掌握电机和变压器的基本知识。
注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
加强与学生的互动，激发学生的学习兴趣，提高课堂氛围。
六、教学内容6. 电机和变压器的选择与安装（1）电机类型的选择（2）电机容量的选择（3）变压器的选择与安装7. 电机和变压器的运行与维护（1）电机运行注意事项（2）变压器运行注意事项（3）电机和变压器的维护与保养8. 电机和变压器的故障分析与处理（1）电机常见故障分析与处理（2）变压器常见故障分析与处理9. 电机和变压器在生产和生活中的应用案例分析（1）电机在工业生产中的应用案例（2）变压器在电力系统中的应用案例10. 电机和变压器的发展趋势及新技术（1）电机发展趋势及新技术（2）变压器发展趋势及新技术七、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的选择、安装、运行与维护等知识。
变压器与电动机(课件)
◎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
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。
电机与变压器
N1dFm/dt u20 = e2 = - N2 dFm/dt
(一) 感应电动势与主磁通
1.变压器感应电势 1)主磁通 若 u1 随时间按正弦规律变化，则 Øm 也按正弦规律变
(三) 漏磁通与漏电抗 设漏磁通所经磁场磁阻 Rm1，则
由于漏磁通所通过的途径是非磁性物质，其磁导率是常 数，所以漏磁通的大小与产生此漏磁通的绕组中的电 流成正比
所以漏电动势 E1s 的有效值与电流 Im 关系为
式中x1为一次绕组的漏电抗
二.空载运行时电势平衡方程式、相量图及等效电路
1.空载运行时电势平衡方程 单相变压器空载运行时的各物理量如图所示
电路传递电能或传输信号的一种电器 是电力系统中生产，输送，分配和使用电能的重要装
置。 也是电力拖动系统和自动控制系统中 ，电能传递或
作为信号传输的重要元件
❖ 1.变压器 ---- 静止的 电磁装置
❖ 变压器可将一种电压的 交流电能变换为同频率 的另一种电压的交流电 能
❖ 电压器的主要部件是一 个铁心和套在铁心上的 两个绕组。
•变压器原理图（图3-1）
❖ 与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次 绕组 用U1 ，I1，E1，N1表示，
❖ 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次 绕组 用U2，I2，E2 ，N2表示。
❖ 同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为 Fm ,该磁通量称为主磁通
❖ 请注意 图3-1 各物理量的参考方向确定。
若满足UbB =UAB-Uab UcC= UAC- Uac则说 明Ｙ／Ｙ０－１２联接组的接法正确，其相量图如 图８－４所示
变压器,异步电机,同步电机的原理
【导言】电动机是现代工业生产中常用的电动力源，其中变压器、异步电机和同步电机是电力系统和工业生产中广泛应用的重要设备。
本文将围绕变压器、异步电机和同步电机的原理展开阐述，以期为读者深入理解这些电动机的工作原理和应用奠定基础。
【一、变压器的原理】1. 变压器的基本结构变压器由铁心和绕组组成，铁心由硅钢片叠压而成，通过软铁材料制成，绕组则绕制在铁心上，构成了变压器的基本结构。
2. 变压器的工作原理当交流电压加在变压器的初级绕组上时，形成了交变磁通，由于铁心的磁导率很大，从而在铁心和次级绕组中感应出电动势，导致次级绕组中有交变电压。
3. 变压器的应用变压器主要用于改变交流电压的大小，通过变压器可以实现电压的升降，以满足各种电器设备对电压的需求。
【二、异步电机的原理】1. 异步电机的结构异步电机的主要结构包括定子和转子两部分，定子上有三个交流绕组，转子上有导体棒，构成了异步电机的结构。
2. 异步电机的工作原理当三相交流电压加在定子的绕组上时，产生一个旋转磁场，而转子中感应出感应电动势，导致转子中产生感应电流，进而在转子上产生一个磁场，在两个磁场之间形成一个转矩，推动转子旋转。
3. 异步电机的应用异步电机是工业生产中最常用的电动机之一，广泛应用于风机、水泵、压缩机等各种机械设备中，是工业生产中的主要动力来源。
【三、同步电机的原理】1. 同步电机的结构同步电机分为交流同步电机和直流同步电机，其主要结构包括定子和转子两部分，其中交流同步电机的定子和转子上均有绕组，而直流同步电机的转子上为永磁体或励磁绕组。
2. 同步电机的工作原理同步电机是通过交流电源供电，形成一个旋转的磁场，而同步电机的转子受到磁场作用，以同步速度旋转，其转速与电源的频率成正比。
3. 同步电机的应用同步电机因其稳定性好、功率因数高等优点，在发电厂、电力系统、风力发电等领域有着广泛的应用，是现代电力系统中重要的发电设备之一。
【结语】电动机的原理及应用仍在不断的深入研究和发展之中，变压器、异步电机和同步电机是电力系统和工业生产中不可或缺的组成部分。
变压器与电动机的基本知识ppt课件
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）。
浅谈电动机、变压器极性判断的差异
浅谈电动机、变压器极性判断的差异摘要：电动机、变压器极性判断是电工经常遇到的问题。
我们需要结合实际情况进行有效的分析，因为两者在直流通法判断其极性的情况下结论是不同的。
关键词：电动机；变压器；极性判断；差异一、工作原理比较以绕线式三相异步电动机与变压器做对比，电动机定子绕组相当于变压器一次侧绕组，转子绕组相当于二次侧绕组，这两者都没有电的联系，是靠磁场传递能量的。
铁芯就是其磁路通道，磁路与其一次侧、二次侧、定子绕组、转子绕组的关系分析是关键点。
变压器一二次侧绕组借助交变磁场的感应作用将电能从一次侧传递到二次侧绕组:异步电动机定、转子之间也是靠磁场的感应作用实现机电能量的转换。
变压器原理可简单概括为“电-磁-电"，由于主磁通压缩于铁芯中，二次侧绕组处于主磁通之外:异步电动机原理为电磁机械转矩，在结构上，异步电动机转子处于旋转磁场中且可自由转动，受到安培力的作用，完成机械能转换。
这就是常说的什么样的构造决定了有什么样的功能。
二、发电机和变压器的相似处异步电动机和变压器的相似点主要体现在电磁关系方面它们都是单边励磁的电气设备，即一边(变压器的一次绕组，异步电动机的定子绕组）接电源，而另一边（变压器的二次绕组，异步电动机的转子绕组）中的电动势和电流都是靠电磁感应而产生的。
当电源电压一定时，其主磁通最大值也都近似为根定值，而与负载的大小没有关系。
正是由于它们具备类似的工作原理。
因此它们电路中的平衡方程式和磁路中的磁动势平衡方程式也是类似的。
或者说，它们的电磁关系基本上是相同的。
随着负载的增加，二次（或转子）电流増大，一次（或定子）电流也跟着增大。
三、发电机和变压器的区别（1）结构。
变压器铁芯，绕组都是静止的，它是静止的设备，而发电机定子的静止的，转子是可动的，并且定子和转子之间存在着0.2-2.0mm厚的空气隙。
（2）从材料上来看变压器的铁芯柱和铁轭都是由相同材料的铁磁材料所构成，一般由0.35-0.5mm厚的冷轧硅钢片迭装而成,片间彼此绝缘，高低压绕组一般都由电磁线绕制而成，线径的大小由电力变压器的容量和额定电流而确定,而三相异步电动机定子铁芯材料与转子的铁芯材料在选材上一般都不要求相同，定子铁芯一般采用0.35-0.5mm厚的硅钢片叠压而成,转子铁芯材料可选用普通硅钢片即可。
电工与电子技术变压器与电动机电子教案
电工与电子技术-变压器与电动机电子教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握变压器的工作原理、构造及特性，能够运用变压器进行电压和电流的转换。
2. 使学生了解电动机的分类、工作原理和性能，能够选择合适的电动机并掌握其控制方法。
3. 培养学生运用电工与电子技术知识解决实际问题的能力，提高学生的实践操作技能。
二、教学内容1. 变压器：变压器的工作原理、构造、特性及应用。
2. 电动机：电动机的分类、工作原理、性能及控制方法。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解变压器和电动机的基本原理、构造和性能。
2. 利用实物展示和图片，帮助学生直观地理解变压器和电动机的内部结构和工作过程。
3. 通过案例分析和实践操作，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
四、教学准备1. 准备相关的教学PPT和教学视频，用于讲解和展示变压器和电动机的原理和结构。
2. 准备实物模型或图片，用于直观展示变压器和电动机的内部结构。
3. 准备实验设备和材料，用于学生的实践操作和实验观察。
五、教学过程1. 引入：通过讲解电工与电子技术在现代社会中的重要性，引出本节课的主题：变压器与电动机。
2. 讲解：讲解变压器的工作原理、构造和特性，以及电动机的分类、工作原理和性能。
3. 展示：利用实物展示和图片，展示变压器和电动机的内部结构和工作过程。
4. 案例分析：分析实际应用中的变压器和电动机，让学生了解其在工作中的作用和重要性。
5. 实践操作：安排学生进行实验操作，观察和记录变压器和电动机的工作情况。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
7. 作业布置：布置相关的练习题，巩固学生对变压器和电动机的理解和掌握。
六、教学评估1. 采用课堂提问、作业批改和实验报告等方式进行教学评估。
2. 关注学生在课堂上的参与度和理解程度，及时发现并解决问题。
3. 评估学生的实践操作能力，要求学生能够独立完成实验操作并正确记录数据。
七、教学拓展1. 介绍变压器和电动机在现代工业中的应用领域，如电力系统、交通运输、家用电器等。
变压器和电动机的原理
变压器和电动机的原理变压器和电动机是现代电力系统中不可或缺的两个重要设备。
它们在电能的传输和转换中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍变压器和电动机的原理以及它们在电力系统中的应用。
一、变压器的原理变压器是一种用于改变交流电压的电力设备。
它由两个或多个线圈、铁芯和外壳组成。
根据线圈的数量，变压器可以分为单相变压器和三相变压器。
基本原理是通过电磁感应实现电压的转换。
当输入线圈（称为一次线圈）接通交流电源时，一次线圈将产生磁场。
这个磁场穿过铁芯并感应到输出线圈（称为二次线圈）。
根据线圈的匝数比例，输入线圈的电压和输出线圈的电压呈正比例。
变压器的工作基于两个重要的定律：法拉第电磁感应定律和电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律指出，当一个导体在磁场中运动或磁场穿过导体时，将在导体中产生感应电动势。
而电磁感应定律指出，通过一个线圈的磁通量的变化将产生感应电动势。
在变压器中，输入线圈的电流产生一个交变的磁场，这个磁场改变铁芯中的磁通量，从而在输出线圈中产生感应电动势。
通过控制输入线圈和输出线圈的匝数比例，可以实现输入电压到输出电压的转换。
二、电动机的原理电动机是将电能转换为机械能的设备。
它通过电流在磁场中产生力矩，从而带动机械部件旋转。
电动机的基本构造包括定子和转子两部分。
定子是固定不动的部分，通常由线圈或绕组组成；转子是可以旋转的部分，通常是一个导体材料。
工作原理是基于洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
当电流通过定子线圈时，根据洛伦兹力定律，电流会在磁场中受到力的作用。
力的方向根据电流方向和磁场方向决定，这个力将导致转子开始旋转。
然而，电动机的转子不会一直旋转下去，因为转子的旋转会改变磁通。
根据法拉第电磁感应定律，通过线圈的磁通量的变化将产生感应电动势，这个电动势将产生反作用力，与力矩方向相反。
当电机运行到平衡状态时，力矩和反作用力平衡，从而保持转子旋转。
电动机的类型有很多种，包括直流电动机、交流电动机和异步电动机等。
变压器和三相电动机的等效电路
变压器和三相电动机的等效电路变压器和三相电动机是电力系统中常见的电气设备，它们在电能的转换和传输过程中发挥着重要的作用。
本文将从等效电路的角度，对变压器和三相电动机进行介绍和分析。
一、变压器的等效电路变压器是一种用来改变交流电压的装置。
它由一个或多个线圈（即绕组）构成，绕组之间通过磁场耦合而相互影响。
变压器的等效电路是为了简化分析和计算而建立的模型，它将变压器的绕组和磁路抽象为电路元件。
1. 主要元件变压器的等效电路主要由四个元件组成：输入电压源、输出负载、主绕组和副绕组。
其中，输入电压源表示输入电压的大小和相位，输出负载表示输出电压和电流的大小和相位，主绕组和副绕组分别表示主边和副边的线圈。
2. 线圈和磁路主绕组和副绕组通过磁路耦合在一起，构成了变压器的传递路径。
磁路的特性可以用磁感应强度和磁导率来描述。
主绕组和副绕组的线圈可以看作是电感元件，它们的大小和匝数决定了变压器的变比。
3. 等效电路图变压器的等效电路图可以简化为一个理想变压器和一个实际变压器。
理想变压器假设没有能量损耗和磁通泄漏，转换效率为100%；实际变压器考虑了能量损耗和磁通泄漏，转换效率降低。
二、三相电动机的等效电路三相电动机是工业中常用的电动机类型，它通过三相交流电源驱动，将电能转换为机械能。
三相电动机的等效电路是为了分析和计算电动机的性能和特性而建立的模型。
1. 主要元件三相电动机的等效电路主要由三个元件组成：输入电源、定子和转子。
输入电源提供了驱动电动机运转所需的电能，定子是固定不动的部分，转子则是旋转的部分。
2. 定子和转子定子由定子绕组和铁芯构成，绕组一般为三相对称绕组，通过定子绕组产生的旋转磁场与转子上的导体相互作用，产生转矩驱动转子旋转。
转子一般由铁芯和绕组构成，绕组上的导体通过感应电动势产生感应电流，感应电流与定子磁场相互作用，产生转矩。
3. 等效电路图三相电动机的等效电路图可以简化为定子电阻、定子电抗、转子电抗和转矩负载。
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
变压器和电动机复习
根据电网的短路容量和变压器的短路阻抗 ，选择合适的变压器短路阻抗，以保证系 统的稳定性和安全性。
电动机选型依据及方法
负载特性
根据负载的转矩、转速、功率因数等特性， 选择合适的电动机类型，如异步电动机、 同步电动机、直流电动机等。
电压和频率
根据电网的电压和频率，选择电动机的额 定电压和额定频率。
工作制
电动机故障诊断与排除
根据异常现象判断故障类型，如启动困难、运行不稳定等，采取相应的处理措施，如检查 电源及线路、调整机械负载等。
维护保养注意事项
在进行变压器和电动机的维护保养时，应注意安全事项，如切断电源、穿戴防护用具等。 同时，应按照制造商提供的维护手册进行操作，确保维护保养的正确性和有效性。
07
空载损耗
空载损耗主要是铁芯中的磁滞损 耗和涡流损耗，还包括少量的铜 损耗和附加损耗。空载损耗与变 压器的容量和铁芯的构造有关。
负载运行特性
负载电流
变压器在负载运行时，一次绕组和二 次绕组中的电流分别称为一次负载电 流和二次负载电流。它们的大小与变 压器的容量和负载的性质有关。
负载损耗
负载损耗主要是绕组中的电阻损耗， 还包括少量的附加损耗。负载损耗与 变压器的容量、负载的性质和绕组的 电阻有关。
电动机结构类型
直流电动机
主要由定子、转子、换向器、电刷等组成。定子产生磁场，转子通以直流电并在 磁场中受力转动。换向器和电刷用于改变电流方向，使电动机持续旋转。
交流电动机
分为异步电动机和同步电动机。异步电动机主要由定子和转子组成，定子通以三 相交流电产生旋转磁场，转子在旋转磁场中感应电流并转动。同步电动机则通过 定子和转子的磁场相互作用实现同步旋转。
04
电动机运行特性及参数
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若电压标380v/220v，接法标Υ/Δ
7、额定频率 额定频率是指接入电动机的交流电源频
率；我国电力系统的频率是50Hz
三相异步电动机定子绕组首末端的判别
利用转子剩磁和万用表判别电动机定子绕组首末 端
1、用万用表电阻档找出同一相绕组的两个线端，电阻值最小 的两根线端为同一相绕组
2、将三相绕组并联到一起，用万用表的毫安或低电压档，转
(1)变压比相等 (允许误差不超过±0.5％) (2)短路电压相等(允许误差不超过±10％)
(3)接线组别相等
(4）容量比不超过3比1。
五 变压器运行、维护与实验
2、变压器巡视检查 (1)声音是否正常 (2)检查负载(变压器运行电压不应超出额定电压的 ±5%范围) (3)温度是否超过允许值，上层油温一般应不超过 85 ℃ (4)套管是否清洁，有无破损裂纹和放电痕迹 (5)外壳接地与中性点的连接及接地电阻值应符合 要求 (6)以手试摸散热器温度是否正常，各排散热管温 度是否一致 (7)冷却系统运行是否正常 (8)油位应正常，外壳清洁无渗漏有现象
流过。鼠笼导体成为通电导体，在磁场中将受到电磁
力F的做用，其受力方向用左手定则判断。转子按旋
转磁场方向旋转。改变通入定子绕组电流的顺序，改
变了旋转磁场的转向，转子的旋转方向也将随之而变。
电动机定子绕组接线图
6、接法
指电动机在额定电压下定子三相绕组的 连接方法。若铭牌标Δ，额定电压标380V；
低电压保护装置：一般是利用低 压断路器的欠电压脱扣器或起动 器的吸引线圈组成。电源电压降
低到额定电压的35%~70%时，电 磁铁失压脱扣器动作而切断电源
。
六、单相异步电动机
（一）单相电动机起动 1.电容起动异步电动机
2.电阻起动异步电动机
3.单相电容起动和运转异步电动机 在副绕组串接两只并联的电容器C1及C2，转 速到75%~80%额定转速时离心开关动作，将
其额定电流或额定功率，称为过负荷。过负荷保护
一般采用热继电器或电动机保护用低压断路器的热
脱扣器，其动作电流宜按电动机额定电流选择。当 电动机过负荷20%运行时，热继电器在20min内。
3.断相运行保护
当三相异步电动机的电源断去一相时，电动机将无 法起动，并发出强烈的嗡嗡声，采用带断相保护装
电动机保护器
六 单相异步电动机
（ 二）单相电动机旋转方向 （1）裂相式电动机共有两组线圈，一组是运行线圈
，另一组是具有较高电阻值或串入电容的起动线圈
。颠倒这两个线圈中任意一组的两个线端，就可使 电动机反向旋转。
（2）普通串激电动机改变电刷极性是转子电流方向
单项电容起动异步电动机
单相电动机正反转接线图
电动机控制线路故障检修步骤和方法
5、保护装置：储油柜、油位计、安全气道、释放阀、
吸湿器、测温元件、净油器、气体继电器等。
三 变压器工作原理 变压器根据电磁感应原理， 将某一级的电流电压变换成同
一个频率另一等级的交流电压、
电流的设备。
四 变压器铭牌及其技术参数
1、型号 第一位字母表示变压器的相数；第二 位字母表示冷却方式；第三位字母表 示绕组的材料；第四位角注数字表示
动转子，如果表针不动，则表明绕组的三个首端（U1 V1 W1） 并在一起，三个绕组的末端（U2 V2 W2）并在一起；如果表 针摆动，说明不是首端相并和末端相并，此时就要逐一地将 每相绕组调1个头，观察表针是否摆动，直至表针不摆动为止， 便可做好绕组首末端标记。
三相异步电动机定子绕组首末端的判别
三 电动机铭牌及技术参数
电路，交流380V
60A及以下等级的封闭式负荷开关。 3.隔离刀开关 常用的HD系列刀形隔离器及HS系列刀形转换隔离 器，作隔离电源使用，形成明显的绝缘断开点，以 保证检修人员的安全。 刀形开关选用 1.开启式负荷开关的选择
QJ3系列手动控制补偿器 1 自动静触 头 2 热继电器 3自耦变压 器 4欠压保护 装置 5停止按钮 6操作手柄 7油箱
手动控制补偿器电路图
Y—Δ自动启动器
绕线转子电动机调速控制线路
变频器启动
电路设计要求
电路设计要求
电路设计要求
电路设计要求
电路设计要求
五、三相异步电动机保护
第三章 低压电器
一、 刀形开关
1.开启式负荷开关
常用的有HK系列开启式负荷开关，适用于交流电压380V、 电流60A及以下的线路作为一般照明、电热等回路的控制开 关用。 2.封闭式负荷开关（又称铁壳开关） HH系列封闭式负荷开关主要用于各种配电装置中供手动不 频繁地快速（通过弹簧储能的作用）接通和分断带负荷的
绘制、识读电气控制线路的原则
电动机基本控制线路
电动机点动控制电路
实际接线图
连续点动控制电路
看图练习
看 图 练 习
双重连锁控制电路
连续与点动混合正转控制电路
工作台自动往返控制电路
连续与点动混合正转控制电路
控制电路实现顺序控制
控制电路实现顺序控制电路
两地控制电路
电动机制动控制线路
设计序号；在横短线后面数字表示变
压器的容量（KVA）；斜线后面数字 表示高压绕组额定电压等级(KV)；在
2、额定电压、额定电压比、变比
额定电压Un：指变压器长时间运行时所
规定的工作电压。 变压器的额定电压比：指高压绕组与低
压绕组或中压绕组的额定电压之比，所
以额定电压比K>1。
3、额定电流In 额定电流是指变压器在额定容量下允许
绝缘等级表示电动机所用绝缘材料的耐热等级。A
9、效率 的机械功率的比值
电动机从电源吸取的有功功率；电动机转轴上输出
异步电动机在额定负载下其效率为75%~92%
10、起动电流 电动机刚接电源时，转子转速 为零（静止）起动时的电流，
称为启动电流。起动电流可达
额定电流的4~7倍。
常用电器图形文字符号
常用电器图形文字符号
五、三相异步电动机保护
欠电流继电器断相保护；零序电压继电器断相保护；熔丝电 压继电器断相保护；利用速饱和电流互感器的断相保护。
4.失压（零压）和欠压（低电压）保护
防止电动机在过低电压下起动和运行，以及电动机在运行中 突然断电后又恢复供电时的自起动，而装设的保护装置称作
低电压保护或失压保护。
功率在30kw及以上的电动机应装设低电压保护装置。
1.短路保护 对于500V以下的低压电动机，一般可采用熔丝
或低压断路器的电磁瞬时脱扣器作短路保护。保
护装置的选择，应根据电动机容量、起动方法等
予以确定。功率不超过15KW的轻载直接起动的
电动机，可采用熔断器保护；15KW以上且重载 起动的电动机可选用低压断路器予以保护。
电动机在运行中实际输出的功率或实际的载流量超过
5、定额
定额也称为工作方式或运行方式，按运行持续的时间分为连
续、短时和断续三种基本工作制，是选择电动机的重要
依据
1)连续工作制，其代号为S1
2)短时工作制，起代号为S2
3)断续周期工作制，起代号为S3
8、绝缘等级与温升 级绝缘允许极限温度是105℃，允许温升为60 ℃ ； E级绝缘的允许极限温度为120 ℃ ，允许温升75 ℃ ；B级绝缘允许极限温度为130 ℃ ，允许温升 80 ℃ 。
电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分。 电源电路水平画出，L1、L2、L3自上而下画出，N线、PE线依次画在相 线之下，正电源画在上面，负电源画在下面，电源开关水平画出。 主电路画在电路图的左侧并垂直电源电路。 辅助电路跨接两相电源线之间，一般按照控制电路、指示电路和照明电 路的顺序依次垂直主电路图的右侧，电路中与下边电源线相连的能耗元 件，要画在电路图下方电器触头要画在能耗原件与上边电源线之间。 主电源在电源开关出线编号为U11、V11、W11。按从上至下，从左至右 ，每经过一个电器元件，编号要递增。如U12、V12、W12，单台电动机 三根引出线编号为U、V、W，多台电动机引出线编号，1U、1V、1W， 2U、2V、2W 辅助回路编号按照“等电位”原则从上至下、从左至右用数字依次编号 ，每经过一个元器件，编号依次递增。控制电路编号起始数字必须1， 其他辅助电路编号起始数字依次递增100。 接线图是根据电气设备和电器元气件的实际位置和安装情况绘制，用于
电动机反接制动控制线路
多速电动机控制线路
CA6140型卧式车床电路图
车床电器位置图
车床接线图
四、异步电动机启动
1.直接启动也叫全压启动，一般可达到额定电流的 4~7倍，启动电流会使供电线路的电压显著下降，启 动的电动机升速时间延长，还会影响其他电动机工作 ，只有电源容量相对较大，电动机容量相对较小时， 电动机采取全压启动，由发电机供电，电机容量不超 发电机容量的10%，由变压器供电，电机容量不超变 压器容量的30%，电机端点电压不低于额定电压的 90%，电动机的启动转矩与电压的平方成正比。
（一）变压器常规电气实验
1、变压器变比 2、绕组直流电阻测定 3、绝缘电阻及吸收比(R60/R15)测定 4、tgδ测定 5、油的实验 6、耐压实验
7、空载和负荷实验
五 变压器运行、维护与实验
（二）变压器的运行与维护 1、变压器的并联运行
变压器并联运行时，必须满足以下3个条件
1、额定电压Un 额定电压表示电动机定子绕组规定使用的线电压 2、额定电流In 额定电流表示电动机在额定状态下运行是，电源输 入电动机的定子绕组中的线电流 3、额定功率Pn 额定功率表示电动机在额定状态下运行时，转轴上 输出的机械功率
4、额定转速n
速，叫做额定转速
电动机在额定电压、额定频率和额定功率下工作时转轴的转