7.3 变压器与电动机

一、 考试大纲 的规定

理想变压器;变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换原理;三相异 步电动机接线、启动、反转及调速方法;三相异步电动机运行特性; 简单继电-接触控制电路。

二、重点内容

7.3.1 理想变压器

变压器是最常用的电气设备之一,忽略了线圈电阻和铁芯损耗以及很小的空载励磁电流的变压器成为理想变压器。

 

7.3.2 变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换

利用变压器可以进行电压、电流和阻抗的变换。设与电源相联接的原边绕组(亦称初级绕组或一次绕组)的匝数为n1,与负载相联接的副边绕组(亦称次级绕组或二次绕组)的匝数为n2,匝数比k=n1/n2,则

1、变压器的电压变换

2、变压器的电流变换

3、  变压器的阻抗变换

zl‘为从变压器原边端口看进去的等效负载阻抗,或称折合到变压器原边电路的等效负载阻抗。

 

4、  阻抗匹配和变压器的阻抗匹配条件

阻抗匹配即使电源的负载获得最大功率。

变压器的阻抗匹配条件:

 

7.3.3 三相异步电动机的转矩

 

(一)转速和转向

三相异步电动机的转速n,也就是它的转子转速,取决于定子绕组通以三相交流电后产生的旋转磁场的转速n0(称为同步转速)。同步转速可用下式计算

式中  f1——电源频率;

    p——电动机的磁极对数。

异步电动机的转速n<n0。转差率s是用来表示nn0相差程度的物理量,

一般异步电动机在额定负载时的转差率为1%~9%,而在起动开始瞬间由于n=0,而s=1为最大。也可写成

下表为三相异步电动机的磁极对数与同步转速以及电动机转速(当s=3%)之间的数量关系。

三相异步电动机的型号中,最后一位数字是表示磁极数的。例如y132-4,型号说明了该电动机为4极(即p=2)电机。根据这个数字就可以判断电动机的转速,反过来也可以根据转速确定磁极数。

 

(二)电磁转矩

为电动机机械参数的综合系数,为转子绕组的等效电阻和静止状态下的感抗,是三相电源的线电压,s为转差率,n为转速,为同步转速。

(1)    电磁转矩与电源线电压的平方成正比

(2)    三相异步电动机的启动转矩

(3)    三相异步电动机的运行转矩

 

7.3.4 三相异步电动机的接线、启动、反转及调速方法

1、三相异步电机的接线

1)如何将三个定子绕组连接成星接或角接

2)如何决定三个定子绕组的接法

具体为:1)电动机额定电压标注为380v,采用

2)电动机额定电压标注为220v/380v时,视电网线电压而定,如果电网线电压为220v,应采用接;如果电网线电压为380v,应采用y接。

 

2、三相异步电动机的反转

电动机的旋转方向与送电电源的相序有关。

(1)    电源的正相序和逆相序

(2)    电动机的正转和反转

(3)    改变电动机的旋转方向的方法

异步机的转向与旋转磁场的转向相同。要改变电动机转向,只要任意对调两根联接电源的导线即可。

 

3、三相异步电动机的启动

1)鼠笼式  y-降压启动和自偶调压降压启动

2)绕线式  采用增加转子绕组电阻以降低启动电流的启动措施。