电机与电气控制技术512

项目总结

学习任务一

直流电动机的拆装与检测学习任务二

直流电动机的控制运行一、电动机概述电动机控制技术涉及到机械学、电动力学、电机学、自动控制、微处理器技术、电力电子学、传感器技术、计算机仿真学、计算机接口技术、软件工程学等等群体技术。

项目一学习初识直流电动机二、电动机分类

1．按工作电源分类。2．按结构及工作原理分类。3．按起动与运行方式分类。4．按用途分类。5．按起动与运行方式分类。6．按运转速度分类。三、直流电动机的结构直流电动机包括可旋转部分和静止部分。可旋转部分称为转子，静止部分称为定子，在定子和转子之间存在着空气隙。（一）定子部分定子的作用，在电磁方面是产生磁场和构成磁路，在机械方面是整个电机的支撑，定子由磁极、机座、换向极、电刷装置、端盖和轴承组成。1.主磁极2.机座3.换向极4.电刷电刷装置的作用是通过电刷和旋转的换向器表面的滑动接触，把转动的电枢绕组与外电路连接起来。5.端盖（二）转子部分转子又称电枢，是电机的转动部分，其作用是感应电势和产生电磁转矩，从而实现能量的转换，转子由电枢铁心、换向器、电机转轴、电枢绕组、轴承和风扇组成。1.电枢铁心2.换向器换向器又称为整流子，换向器是由换向片组合而成，是直流电机的关键部件，也是最薄弱的部分。

3.转轴转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。4.电枢绕组电枢绕组安放在电枢铁心槽内，随着电枢旋转，在电枢绕组中产生感应电势；当电枢绕组中通过电流时，能与磁场作用产生电磁转矩，使电枢向一定的方向旋转。四、直流电动机的分类及励磁方式（一）直流电动机的分类1.按电能转换方式分类按电能转换方式电机分为直流发电机和直流电动机。2.按运行形式分类按运行形式电机分为运动电机和静止电机。3.按结构及工作原理直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。

四、直流电动机的分类及励磁方式（二）直流电动机的励磁方式直流电动机中有两种基本绕组。励磁绕组电枢绕组励磁绕组和电枢绕组之间的连接方式称为励磁方式。

四、直流电动机的分类及励磁方式

直流电机的励磁方式可分为他励、并励、串励、复励四类。他励方式并励方式串励方式复励方式他励电机并励电机串励电机复励电机四、直流电动机的分类及励磁方式

直流电机的励磁方式可分为他励、并励、串励、复励四类。直流电机出线端子的标志绕组名称出线端标志绕组名称出线端标志电枢绕组换向极绕组补偿绕组A1A2B1B2C1C2串励绕组并励绕组他励绕组D1D2E1E2F1F2五、直流电动机的工作原理直流电动机的原理图。把电刷A、B接到一直流电源上，电刷A接电源的正极，电刷B接电源的负极。

当直流电动机电刷A、B接在直流电压为U的直流电源上时电机运行在电动机状态，线圈按一定方向连续不断地旋转，通过机械装置拖动负载工作，把电能转换成机械能；如果用原动力机拖动直流电动机的转子电枢时，电机运行在发电状态，两个电刷A、B引出的是具有恒定方向的电动势，负载回路得到的是具有恒定方向的电流和电压，从而把机械能转换成电能。在电机理论中电机这种既能做电动机运行又能做发电机运行的原理称为可逆性原理。六、直流电动机的可逆性原理七、直流电动机的铭牌

铭牌数据主要包括：电机型号、电机额定功率、电机额定电压、额定电流、额定转速和额定励磁电流及励磁方式等，此外还有电机的出厂数据如出厂编号、出厂日期等。电机的产品型号表示电机的结构和使用特点，国产电机型号一般采用大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字表示，其格式为：第一部分用大写的拼音表示产品代号，第二部分用阿拉伯数字表示设计序号，第三部分用阿拉伯数字表示机座代号，第四部分用阿拉伯数字表示电枢铁心长度代号。以Z1—92为例说明如下：

Z1—92中Z表示一般用途直流电机；2表示设计序号，第二次改型设计；9表示机座序号；2电枢铁心长度序号。直流电机的铭牌数据与系列型号Z1-92/2—1励磁方式并励功率5.5kW励磁电压180V电压440V效率81.190%电流15A定额连续转速3000r/min温升80℃出品号数××××出厂日期2001年10月××××电机厂直流电动机铭牌1.直流电动机的保养一般性检查。温升检查。绝缘电阻测定。

八、直流电动机的保养与维修直流电动机维护保养1.电动机的清洁

2.换向器的保养

3.电刷的使用4.轴承的保养

5.绝缘电阻

6.通风系统

八、直流电动机的保养与维修

2.直流电动机的保养与维修直流电动机温度过高。电刷下火花过大。机壳漏电。八、直流电动机的保养与维修直流电动机的常见故障及检修方法直流电动机不能起动的原因和检修方法直流电动机的常见故障及检修方法直流电动机过热故障的原因和检修方法一、直流电动机的拆卸1.切断电源。拆开电动机与电源的连线，并对电源线线头做好绝缘处理。2.脱开皮带轮或联轴器，松掉地脚螺钉和接地螺栓。3.拆卸带轮或联轴器。

任务实施直流电动机的拆装4.拆卸轴承盖和端盖。二、直流电动机的装配电动机的装配顺序按拆卸时的逆顺序进行。装配前，各配合处要先清理除锈，装配时应按各部件拆卸时所做标记复位。装配后的检验1.一般检查。2.绝缘电阻测定。用500V兆欧美表，测电动机励磁绕组与机壳的绝缘电阻，其值不得小于0.5M。3.电流测量。按电动机铭牌的技术要求正确接线，机壳接好保护线，接通电源，用钳形表分别测量空载电流的大小及平衡情况。4.温升检查。检查铁心、轴承的温度是否过高，轴承在运行时是否有异常声音等。一.直流电动机的起动

二.直流电动机的调速三.直流电动机的制动学习任务二直流电动机的控制运行一、他励直流电动机的起动起动方法（三）电枢回路串电阻起动（一）全压起动（二）降压起动学习任务二直流电动机的控制运行学习任务二直流电动机的控制运行一、直流电动机的起动（一）全压起动直接起动是指接通励磁电源后，将电动机的电枢直接投入额定电压的电源上起动。直接起动又称为全压起动。

学习任务二直流电动机的控制运行

由于电枢绕组的电阻Ra很小，所以起动电流很大，可达到额定电流的十几倍。该电流对电网的冲击很大。因而，除了小容量电机可采用直接起动外，对大中、容量的电动机不能直接起动。对直流电动机起动的基本要求：

a)要有足够大的起动转矩。

b)起动电流要在一定的范围内。

c)起动设备要简单、可靠。任务三他励直流电动机的启动（二）降压起动为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用降低电源电压起动。

当直流电源电压可调时，可以采用降压方法起动。起动时，以较低的电源电压起动电动机，起动电流便随电压的降低而正比减小。随着电动机转速的上升，反电动势逐渐增大，再逐渐提高电源电压，使起动电流和起动转矩保持在一定的数值上，从而保证电动机按需要的加速度升速。

降压起动虽然需要专用电源，设备投资较大，但它起动平稳，起动过程中能量损耗小，因而得到了广泛的应用。

（三）电枢回路串电阻起动一般是在电阻回路中串入多级(通常是2~5级)电阻，在起动过程中逐级加以切除。起动电阻的级数越多，起动过程就越快且越平稳，但所需要的控制设备就越多，投资也越大。图2-10所示是采用二级电阻起动时电动机的电路原理图及其机械特性。二、直流电动机调速电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速或二者配合起来调速。通过改变传动机构速比的方法称为机械调速；通过改变电动机参数的方法称为电气调速。直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为：

式中Ua—电枢供电电压（V）；Ia—电枢电流（A）；Ф—励磁磁通（Wb）；Ra—电枢回路总电阻（Ω）；CE——电势系数，

，p为电磁对数，a为电枢并联支路数，N为导体数。

由式可以看出，当电枢电流不变时（即负载不变），式中Ua、Ra、Ф三个参量都可以成为变量，只要改变其中一个参量，就可以改变电动机的转速，所以直流电动机有三种基本调速方法：(1)改变电枢回路总电阻Ra；(2)改变电枢供电电压Ua；(3)改变励磁磁通Ф。

二、直流电动机调速（1）改变电枢回路电阻调速

通过改变电枢回路电阻来调速。他励直流电动机拖动负载运行时，保持电源电压及励磁电流为额定值不变，在电枢回路中串入不同阻值的电阻，电动机将运行于不同的转速。转速特性公式为：式中Rw为电枢回路中的外接电阻（Ω）。

二、直流电动机调速

这种调速方法为有级调速，调速比一般约为2：1左右，转速变化率大，轻载下很难得到低速，效率低，故现在已极少采用。二、直流电动机调速（2）改变电枢电压调速

连续改变电枢供电电压，可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。

改变电枢电源电压调速时，电动机机械特性的“硬度”不变，因此，即使电动机在低速运行时，转速随负载变动而变化的幅度较小，即转速稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，转速变化也是连续的，所以这种调速称为无级调速。

改变电枢供电电压的方法有三种。二、直流电动机调速任务四直流电动机调速1.采用晶闸管变流器供电的调速方法通过调节触发器的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压，从而实现平滑调速。

2.采用调压器与整流器相结合调速方法对小容量直流电动机调速，完全采用调压器进行调压控制，不但工作可靠，而且电路简单，维修方便。

(a)他励直流电动机调速(b)并励直流电动机调速任务四直流电动机调速3.采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法

脉宽调速系统出现的历史久远，但因缺乏高速大功率开关器件而未能及时在生产实际中推广应用。今年来，由于大功率晶体管(GTR)，特别是IGBT功率器件的制造工艺成熟、成本不断下降，大功率半导体器件实现的直流电动机脉宽调速系统才获得迅猛发展，目前其最大容量已超过几十兆瓦数量级。（三）减弱磁通调速改变电动机主磁通Φ。改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。

改变磁通只能从额定值往下调，调节磁通调速即是弱磁调速。三、直流电动机的制动控制电动机的制动分机械制动和电气制动两种，这里只讨论电气制动。所谓电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电磁转矩起到阻碍运动的作用。电气制动有能耗制动、反接制动和回馈制动三种方式。1.能耗制动2.反接制动3.回馈制动三、直流电动机的制动控制1、能耗制动能耗制动的接线图。开关S接电源侧为电动状态运行，此时电枢电流Ia、电枢电动式Ea、转速n及驱动性质的电磁转矩Tem的方向如图所示。当需要制动时，将开关S投向制动电阻RB上，电动机便进入能耗制动状态。三、直流电动机的制动控制2、反接制动反接制动分为电压反接制动和倒拉反接制动两种。（1）电压反接制动电压反接制动时的接线图如图2-16所示。开关S投向“电动”侧时，电枢接正极性的电源电压，此时电机处于电动状态运行。进行制动时，开关S投向“制动”侧，此时电枢回路串入制动电阻RB后，接上极性相反的电源电压，即电枢电压由原来的正值变为负值。（2）倒拉反转反接制动倒拉反转反接制动也称为电动势反向反接制动。电枢电压不反向，只在电枢电路中串联一个适当的制动电阻RF。倒拉反转反接制动只适用于位能性恒转矩负载。现以起重机下放重物为例来说明。三、直流电动机的制动控制3、回馈制动电动状态下运行的电动机，在某种条件下（如电动机拖动的机车下坡时）会出现运行转速n高于理想空载转速n0的情况，此时Ea>U，电枢电流反向，电磁转矩的方向也随之改变：由驱动转矩变成制动转矩。从能量传递方向看，电机处于发电状态，将机车下坡时失去的位能变成电能回馈给电网，因此这种状态称为回馈制动状态。

项目总结

本项目主要

包括一下几方面：1.学习了直流电动机的工作原理、结构、可逆性、铭牌参数、励磁方法及保养维修方法，并通过实训模块实际操作训练，使学生进一步加深了对直流电动机结构及保养维修的理解。2.学习了直流电动机的运行原理。具体包括直流电动机的起动、调速及制动方法，并通过实际通电运行操作训练，使学生进一步加深了对直流电动机运行原理的理解，初步了解了直流电动机在实际生产中的应用。3.通过任务拓展方式，了解了无刷直流电动机工作原理、结构及电气控制电路，并以电动直行车的拆装拓展训练为例，学习提高无刷直流电动机操作、维修技能水平。项目总结

学习任务一变压器的制作及运行学习任务二认识常见特殊变压器学习目标

1．认识单相变压器的基本结构；2．了解变压器的用途和分类；3．理解单相变压器的工作原理；4.了解变压器铭牌的含义。一、变压器的用途分类、原理概述

变压器的基本作用是在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离，因此在电力系统和电子设备中得到广泛的应用。(一)变压器的用途(一)变压器的用途一、变压器的用途分类、原理概述(二)变压器的分类1.根据用途不同分类1）电力变压器2）特种变压器一、变压器的用途分类、原理概述(二)变压器的分类升压变压器降压变压器(二)变压器的分类2.根据绕组数目不同分类自耦变压器双绕组变压器AB多绕组变压器D三绕组变压器C(二)变压器的分类3.根据冷却方式和冷却介质不同分类（1）干式变压器（2）油浸式变压器（3）充气式变压器(二)变压器的分类干式变压器油浸式变压器充气式变压器(二)变压器的分类4.根据铁心结构不同分类1）心式变压器2）壳式变压器(二)变压器的分类5.根据相数的不同分类2）三相变压器

3）多相变压器

1）单相变压器(二)变压器的分类单相变压器三相变压器多相变压器(二)变压器的分类6.根据容量不同分类特大型变压器大型变压器中小型变压器小型变压器(三)变压器的工作原理单相双绕组变压器原理图(三)变压器的工作原理

变压器一次侧、二次侧电压比关系KNNeeUU===212121二、变压器的基本结构1—油箱；2—铁心；3—绕组；4—放油阀门；5—湿度计;6—吸湿器；7—储油柜；8—油表9—安全气道；10—气体继电器；11—高压套管；12—低压套管；13—分接开关油浸式电力变压器二、变压器的基本结构1.铁心

作用：铁心是变压器中主要的磁路部分。

材料：通常由含硅量较高，厚度为0.35或0.5mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。

分类：铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用。

型式：铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。二、变压器的基本结构单相心式变压器单相壳式变压器二、变压器的基本结构2.绕组

绕组是变压器的电路部分。它由漆包线或绝缘的扁铜线绕制而成，有同心式和交叠式两种。同心式绕组是将高、低压绕组套在同一铁心柱的内外层。交叠式绕组的高、低压绕组是沿轴向交叠放置的项目二学习变压器二、变压器的基本结构3.其他结构附件1）油箱2）储油柜3）分接开关4）绝缘套管三、变压器的铭牌与额定值

1.变压器的型号三、变压器的铭牌与额定值

2.变压器的额定值4）额定频率2）额定电压1）额定容量

3）额定电流1．铭牌数据变压器的铭牌上主要记载着变压器的型号、额定容量、额定电压、额定电流、额定频率、相数、接线方式、冷却方式等。三、变压器的铭牌与额定值四、变压器的空载运行

1.空载运行时的物理状况变压器工作原理示意图项目二学习变压器四、变压器的空载运行项目二学习变压器1）感应电动势主磁通产生的感应电动势漏磁通产生的感应电动势四、变压器的空载运行项目二学习变压器2）空载电流

变压器的空载电流i0

一方面建立磁场，另一方面要补偿空载运行时变压器的损耗。前者仅起磁化作用，称为励磁电流或磁化电流，是i0

中的无功分量，以im

表示；后者是有功分量，以iFe

表示。四、变压器的空载运行项目二学习变压器当磁路饱和时励磁电流和磁通波形图四、变压器的空载运行项目二学习变压器2.空载运行时的电动势平衡方程式、相量图以及等效电路1）电动势平衡方程式四、变压器的空载运行项目二学习变压器2）相量图及等效电路变压器空载时的等效电路图变压器空载运行时的相量图三、变压器的负载运行项目二学习变压器变压器负载运行示意图四、变压器的负载运行项目二学习变压器1.负载运行时的物理状况试图改变磁通量阻止I2改变磁通量四、变压器的负载运行项目二学习变压器2.负载运行时的基本方程式1）磁动势平衡方程式2）电动势平衡方程式四、变压器的负载运行项目二学习变压器3.绕组归算、等效电路及相量图1）电流归算四、变压器的负载运行项目二学习变压器2）电动势与电压归算3）阻抗归算四、变压器参数的测定和标幺值项目二学习变压器1.空载试验空载试验接线图四、变压器参数的测定和标幺值项目二学习变压器2.短路试验短路实验接线图四、变压器的运行特性项目二学习变压器1.外特性和电压调整率。2.变压器的损耗与效率。项目二学习变压器五、三相变压器的磁路系统——铁心的结构特点1.三相变压器的磁路系统三相变压器组的磁路系统项目二学习变压器五、三相变压器的磁路系统——铁心的结构特点2.三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统项目二学习变压器五、三相变压器的电路系统——联结组1.变压器原边、副边绕组首末端标记及联结方法项目二学习变压器五、三相变压器的电路系统——联结组2.单相变压器的联结组I/I-12联结组I/I-6联结组项目二学习变压器五、三相变压器的电路系统——联结组3.三相变压器的联结组由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的接线图确定联结组1）2）项目二学习变压器五、变压器的并联运行1.变压器并联运行的优点2）可根据负载的大小调整运行变压器的台数，使工作效率提高。

3）可以减少变压器的备用量和初次投资，随着用电负荷的增加，分期分批安装新的变压器。

1）提高供电的可靠性。

项目二学习变压器五、变压器的并联运行2.变压器理想的并联运行（1）空载时，各变压器之间无环流，每台变压器的空载电流都为零。（2）负载时，为使各变压器都能得到充分利用，各变压器所分担的负载电流与它们的容量成正比。（3）负载时，为了提高带载能力，并联运行各变压器的副边绕组电流相位应相同。项目二学习变压器五、变压器的并联运行3.变压器理想并联运行的条件（1）各变压器输入，输出的额定电压相等，即变比相等。（2）各变压器的联结组别相同。（4）并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应小于3：1。

（3）各台变压器的短路阻抗（或短路电压）的标幺值

或

）要相等。项目二学习变压器六、变压器的常见故障分析统计资料表明，变压器故障大多是由于线圈绝缘老化和变压器油质变坏引起的，此外还有瓷套管开裂、调压装置失灵、油箱损坏、铁芯片间松动和片间绝缘老化等。项目二学习变压器七、小型单相变压器的制作（一）计算及设计（二）绕组制作（三）绝缘处理（四）铁芯的装配（五）调整测试学习目标

1．了解自耦变压器的特点和应用场合；2．熟悉电压互感器和电流互感器的用途和使用注意事项；3．了解电焊变压器的性能和结构特点。项目二学习变压器学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器1.自耦变压器的工作原理学习任务二认识常见特殊变压器

一、自耦变压器2.自耦变压器的特点

自耦变压器的一次绕组与二次绕组共用一个绕组，二次绕组是从一次绕组中抽头而来。自耦变压器的一次绕组与二次绕组之间不仅有磁的耦合，而且电路还互相连通。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器3.自耦变压器的电磁关系

自耦变压器的输入、输出电流和普通双绕组变压器一样，也与匝数成反比，相位基本一致。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器4.自耦变压器的功率关系

自耦变压器的输出功率由两部分组成：一部分是传导功率，这是自耦变压器中所特有的；另一部分则是电磁功率。自耦变压器的输出功率不是全部通过磁耦合关系从一次侧得到的，而是有一部分功率直接从电源得到的，这是自耦变压器的特点。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器5.自耦变压器的优缺点优点

在同样容量的前提下，自耦变压器所用材料要比普通变压器少、体积小、质量轻，效率也要高一些，从而可以降低成本，提高经济效益。缺点

是由于一次侧与二次侧的电路直接联系，使高压侧的电气故障会波及低压侧。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器6.自耦变压器的应用场合

自耦变压器主要用于连接两个电压接近的大电网，用一个体积较小的自耦变压器就可以传递大功率的电能；大容量的交流电动机起动时，用自耦变压器降压可以达到减小起动电流的目的；把自耦变压器绕组的中间抽头做成滑动触头则可以构成自耦调压器。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器7.单相自耦调压器的使用注意事项

实验室中广泛使用的单相自耦调压器，输入电压为220V，输出电压可在0～250V之间调节。使用时，要求把输入、输出的公共端U2

和u2

接零线，输入接线端U1

和U2

接电源，输出接线端u1

和u2

接负载。此外自耦调压器接电源之前，一定要调到零位。学习任务二认识常见特殊变压器一、自耦变压器自耦变压器的正确接法自耦变压器的错误接法学习任务二认识常见特殊变压器二、仪用互感器(互感器)1.电压互感器2.电流互感器学习任务二认识常见特殊变压器二、仪用互感器(互感器)电压互感器接线原理图电流互感器原理接线图学习任务二认识常见特殊变压器三、电焊变压器1.电焊变压器的结构学习任务二认识常见特殊变压器三、电焊变压器2.电焊变压器的性能特点

（1）空载时，具有60～75V的输出电压，以保证容易起弧。但为了操作者的安全，最高电压一般不得超过85V。

（2）负载时，应具有电压迅速下降的外特性，在额定负载时的输出电压约为30V左右。

（3）短路时，其短路电流不应过大。

（4）为了焊接不同的工件和使用不同的电焊条，要求焊接电流能在一定范围内可调，电焊变压器的外特性。

本项目主要学习了变压器的基本工作原理、结构及制作方法。具体包括一下几方面：1.学习了变压器的工作原理、结构、可逆性铭牌参数及保养维修方法，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。并通过实训模块实际操作训练，使学生进一步加深了对变压器结构及保养维修的理解。2.学习了特殊变压器的种类及用途、。具体包括自耦变压器、互感器、电焊变压器，并通过实际钳形表和兆欧表使用操作训练，使学生进一步加深了对特殊变压器的理解，初步了解了特殊变压器在实际生产中的应用。

项目总结学习目标

掌握三相异步电动机的内部結构特点及基本工作原理。了解三相异步电动机的绕组结构。正确理解三相异步电动机的铭牌参数。三相异步电动机的拆装与检修。

掌握三相异步电动机的起动、调速及制动方法

学习任务一交流电机的拆装与检修学习任务二三相异步电动机的起动、调速与制动学习任务三单相异步电动机学习任务一交流电机的拆装与检修

根据产生或使用电能种类的不同，旋转的电磁机械可分为直流电机和交流电机两大类。交流电机可分为异步电机和同步电机两种。异步电机主要作为电动机使用。异步电动机又有单相和三相两种，而三相异步电动机又分笼型和绕线式。

学习任务一交流电机的拆装与检修

特点：三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、价格低廉、维修方便、效率高、体积小、重量轻等一系列优点。

用途：与同容量的直流电动机相比，三相异步电动机的质量和价格约为直流电动机的1/3，所以应用最为广泛。一、三相异步电动机的结构封闭式三相异步电动机的结构1—端盖；2—轴承；3—机座；4—定子绕组；5—转子；6—轴承；7—端盖；8—风扇；9—风罩；10—接线盒三相异步机的结构异步电动机异步电动机定子异步电动机转子一、三相异步电动机的结构1.定子部分机座定子铁心AB轴承D定子绕组C（1）定子三相异步电动机的定子是由装有对称三相绕组的定子铁心放置在机座内构成的。机座由铸铁或铸钢制成。铁心由0.5mm厚的硅钢片叠制而成，A、B、C称为三相绕组的始端，X、Y、Z称为末端。六个线端再引到机座外侧的接线盒上，就可以根据三相电压的不同，方便地接成Y形或Δ形，如图3-3所示。（J、JO系列是这样的，而Y、YL系列则大部分是在电机内部已接成△形，只将三个端头引到接线盒内）。CCAABBW2W2U1U1U2U2V2V2V1V1W1W1ZZXXYY一、三相异步电动机的结构2.转子部分1）笼型异步电动机2）绕线型异步电动机（2）转子转子主要由转子铁心和转子导体（绕组）构成。铁心也是由0.5mm厚的硅钢片制成，外表面有槽，用于安放转子导体，迭压装在转轴上。按转子导体的不同型式，转子可分成鼠笼式和绕线式两种。

绕线式转子绕组与定子绕组一样，由导线绕制并连接成Y形。每相端分别联接到装于转轴上的滑环上，环与环、环与转轴之间都相互绝缘，靠滑环与电刷的滑动接触与外电路相连接。具有这种转子的异步电动机称为绕线式异步电动机，它与鼠笼式电动机的工作原理是一样的。一、三相异步电动机的结构3.气隙

所谓气隙就是定子与转子之间的空隙。中小型异步电动机的气隙一般为0.2～1.5mm。气隙的大小对电动机性能影响较大，气隙大磁阻也大，产生同样大小的磁通，所需的励磁电流也越大，电动机的功率因数也就越低。二、三相异步电动机转动原理电生磁：闭合的转子绕组切割磁力线，产生感应电流磁生电：三相定子绕组通入称三相对称电流，在空间产生了旋转磁场电磁相互作用产生电磁力：此电流又与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动根据电磁感应原理工作，又名感应电动机二、三相异步电动机转动原理1.旋转磁场1）旋转磁场的产生

三相交流电产生旋转磁场示意图二、三相异步电动机转动原理2）旋转磁场的转速

三相交流异步电动机产生4个磁极旋转磁场二、三相异步电动机转动原理3）旋转磁场的旋转方向

三相绕组通入反(负)序电流时的旋转磁场二、三相异步电动机转动原理2.转子的转动1）转子转动的原理三相异步电动机转动原理二、三相异步电动机转动原理2）转子的转速

转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用n

表示。根据前面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速

n1。二、三相异步电动机转动原理3）转差率(1)电角度：在电机理论中，把一对主磁极所占的空间距离，称为360°的空间电角度。电角度=极对数P×机械角度1、交流绕组相关术语极对数：指电机主磁极的对数，通常用p表示机械角度：一个圆周真正的空间角度为机械角度360°三、三相认识三相异步电机绕组结构（2）相带：一个极下每相绕组所占的范围(如下三相）

60o相带——将一个磁极分成三份，每份所占电角度

120o相带——将一对磁极分成三份，每份所占电角度（3）每极每相槽数q：每个极内每相所占的槽数如电机槽数为Z，极对数为p，相数为m，则：

q=1的绕组称为集中绕组，q>1的绕组称为分布绕组三、三相认识三相异步电机绕组结构（4）槽距角α：相邻两槽的距离用电角度表示（5）极距τ：指电机一个主磁极在电枢表面所占的长度槽数：空间长度：三、三相认识三相异步电机绕组结构(6)线圈（元件）：是构成绕组的基本单元。绕组就是线圈按一定规律的排列和联结。线圈可以区分为多匝线圈和单匝线圈。y=τ为整距线圈y<τ为短距线圈y>τ为长距线圈(7)线圈节距:线圈两边所跨的槽数三、三相认识三相异步电机绕组结构

单层绕组:一个槽中只放一个元件边

双层绕组:一个槽中放两个元件边(8)单层绕组和双层绕组双层绕组单层绕组三、三相认识三相异步电机绕组结构（1）均匀原则：每极内的槽数（线圈数）要相等，各相绕组在每极内所占的槽数应相等；（2）对称原则：三相绕组的结构完全一样，但在电机的圆周空间互相错开120o电角度。（3）电势相加原则：线圈两个圈边的感应电势应该相加；线圈与线圈之间的连接也应符合这一原则。即：线圈的一个边在N极下，另一个应在S极下。2、交流绕组的构成原则三、三相认识三相异步电机绕组结构交流绕组单层绕组双层绕组同心式绕组链式绕组交叉链式绕组等元件式整距叠绕组双层叠绕组双层波绕组3、交流绕组的形式三、三相认识三相异步电机绕组结构四、三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌（1）型号按国家标准规定，型号包括产品名称代号、规格代号等，由汉语拼音大写字母或英语字母加阿拉伯数字组成。四、三相异步电动机的铭牌数据四、三相异步电动机的铭牌数据1)额定功率2)额定电压3)额定电流4)额定转速5)额定频率6)额定工作制（2）额定电压

额定电压是指电动机在额定运行时定子绕组的线电压，它与绕组接法有对应关系。目前，Y系列异步电动机的额定电压都是380V，3KW以下的接成Y形，而4KW以上的均接成△形。一般规定电源电压波动不应超过额定值的±5%，过高或过低对电动机的运行都是不利的。三相异步电动机的额定电压有380V、3000V及6000V等多种。（3）额定电流IN铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行情况下进入定子的线电流。

（4）额定功率PN与效率ηN电动机在额定运行情况下，轴上输出的机械功率称为额定功率。效率是指额定功率与输入电功率之比。一般鼠笼式电动机额定运行时效率约为72%～93%。（5）额定转速nN电动机额定运行时的转子转速，单位为转/分。不同的磁极数对应有不同的转速等级。最常用的是四个级的（n0=1500r/min）。

（6）绝缘等级它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。不同等级绝缘材料的极限温度如下表。（7）工作制通常分为连续运行、短时运行和断续运行三种，分别用代号S1.S2.S3表示。

（8）防护等级它是按电机外壳防护型式的不同来分级的，可参阅国家标准GB1498-79《电机、低压电器外壳防护等级》，本铭牌中IP44相当于老产品型号的封闭式。（9）接法接法指电动机三相定子绕组的联接方式。一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线，标有U1.V1.W1.U2.V2.W2，其中：U1.V1.W1是每一相绕组的始端，U2.V2.W2是每一相绕组的末端三相异步电动机的联接方法有两种：星形（Y）联接和三角形（

）联接。1.功率的选择

2．种类和型式的选择（1）种类的选择选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面来考虑的。①交、直流电动机的选择 如没有特殊要求，一般都应采用交流电动机。②鼠笼式与绕线式的选择三相鼠笼式异步电动机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但调速困难，功率因数较低，起动性能较差。因此在要求机械特性较硬而无特殊调速要求的一般生产机械的拖动应尽可能采用鼠笼式电动机。五、三相异步电动机的选择

（2）结构型式的选择电动机常制成以下几种结构型式：①开启式②防护式③封闭式在灰尘多、潮湿或含有酸性气体的场所，可采用它。④防爆式整个电机严密封闭，用于有爆炸性气体的场所。

（3）安装结构型式的选择（4）电压和转速的选择①电压的选择

Y系列鼠笼式电动机的额定电压只有380V一个等级。只有大功率异步电动机才采用3000V和6000V。②转速的选择因为当功率一定时，电动机的转速愈低，则其尺寸愈大，价格愈贵，且效率也较低。因此就不如购买一台高速电动机再另配减速器来得合算。异步电动机通常采用4个极的，即同步转速n0=1500r/min。六、三相异步电动机检修维护5问1看4闻2听3摸（一）三相异步电动机运行中的监（二）三相异步电动机的定期维修1.定期小修项目清擦电动机外壳，除掉运行中积累的污垢。（1）测量电动机绝缘电阻，测后注意重新接好线，拧紧接线螺钉。（2）检查电动机端盖、地脚螺钉是否紧固。（3）检查电动机接地线是否可靠。（4）检查电动机与负载机械间的传动装置是否良好。（5）（二）三相异步电动机的定期维修检查电动机的附属起动和保护设备是否完好。（7）拆下轴承盖，检查润滑介质是否变脏、干涸，及时换油或加油。处理完毕后注意上好端盖及紧固螺钉。（6）（二）三相异步电动机的定期维修2.定期大修项目检查电动机各部件有无机械损伤，若有则应做相应修复。（1）对拆开的电动机和起动设备，进行清理，清除所有油泥、污垢。清理中注意观察绕组绝缘状况。（2）拆下轴承，浸在汽油或柴油中彻底清洗。（3）检查定子绕组是否存在故障。（4）（二）三相异步电动机的定期维修检查定、转子铁心有无磨损和变形，若观察到有磨损处或发亮点，说明可能存在定、转子铁心相摩擦。（5）在进行以上各项修理、检查后，对电动机进行装配、安装。（6）安装完毕的电动机，应进行修理后检查，符合要求后，方可带负载运行。（7）（二）三相异步电动机的定期维修

在对三相异步电动机的运用中和日常巡检中，如发现任何异常现象，除做相应的处理外，还应及时记录，并及时向有关领导报告。相关技术人员应及时对存在异常现象的电动机进行检测，根据电动机运行正常的有关标准和自己的相关经验，正确判断引起电动机异常的原因并做相应的处理。一、三相异步电动机的起动1.直接起动直接起动电路

全压起动也称直接起动，它是利用开关将电动机直接接到具有额定电压的电源上，方法简便、经济，常被采用。这种起动方法的优点是设备简单，起动迅速。缺点是起动电流大。

当电源容量（即变压器容量）足够大，而电动机容量较小时，这种方法是可以采用的，不至于因某台电动机的起动而使电源电压有较大的波动。学习任务二三相异步电动机控制二、三相异步电动机的起动2.三相笼型异步电动机降压起动2）Y-△起动3）自耦变压器

降压起动1）定子串接电抗器起动2）Y-△降压起动

额定运行为三角形接法的电动机，为减小起动电流，起动时将定子绕组作星形连接，待转速升高到接近额定转速时，改为三角形连接。2.联接方式：Y/

接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：原因：容量大于10kW的异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的4～7倍，故一般均需采用相应措施降低电压，即减小与电压成正比的电枢电流，从而在电路中不至于产生过大的电压降。降压原理：丫一∆形的降压起动方法是，起动时将电动机定子绕组结成丫形，这时加在电动机每相绕组上的电压为电源电压额定值的1/31/2，而其起动转矩为∆形连接直接起动转矩的1/3。起动电流降为∆形连接直接起动电流的1/3，作用:减小了起动电流对电网的影响。3)异步电动机自耦降压利用自耦变压器（也称起动补偿器）控制的降压起动线路。它适用于容量较大的或联成Y形不能采用丫-△起动方法的三相鼠笼式异步电动机。3.三相绕线型异步电动机降压起动1）转子串联电阻起动2）转子串频敏变阻器起动RRR滑环电刷定子转子起动时将适当的R串入转子电路中，起动后将R短路。起动电阻

3）绕线式电动机转子电路串电阻起动•异步电动机串电阻降压启动二、三相异步电动机的调速1.变极调速3.改变转差率调速2.变频调速三、三相异步电动机的制动2.能耗制动

3.回馈制动

1.反接制动

1.能耗制动

2、反接制动

反接制动就是当要求电动机停车时，通过任意对调三相定子绕组的两相电源来实现的。两相电源对调后，旋转磁场反向，电磁转矩也反向而起制动作用。原理如图3-37所示。当制动至转速接近于零时，应立即断开电源，否则电动机将反转，通常这任务是由速度继电器来实现的。3.回馈制动

回馈制动是指在外力的作用下，电机的转速超过了理想空载速度，电枢电势大于了电源电压，从而使电枢电流反向，与电枢电势的方向相同，而与电源极性相反，显然电机此时输出电能，电源则在吸收电能，电机处于发电工作状态。电枢电流的反向使得电磁转矩的方向改变，与转速的方向相反，成为制动转矩。

学习任务三单相异步电动机一、单相异步电动机种类一、单相分相式异步电动机1.单相电阻分相起动异步电动机单相电阻分相起动异步电动机课题四单相异步电动机的应用一、单相分相式异步电动机2.单相电容分相起动异步电动机单相电容分相异步电动机3.单相电容分相起动运转异步电动机C1为起动电容，容量较大，C2为工作电容，容量较小。两只电容并联后与起动绕组串联。课题四单相异步电动机的应用二、单相罩极式(磁通分相式)异步电动机罩极电动机移动磁场示意图三、单相异步电动机调速及反向控制1.单相电动机调速2.单相电动机反向控制改变单相异步电动机的起动绕组或工作绕组的电流方向,就可以改变单相异步电动机的转向。项目总结

本项目主要学习了三相交流电动机、单相交流电动机的基本工作原理、结构及运行方法。

【知识目标】1.了解控制电机特点和要求。2.认识常用控制电机的结构。3.认识伺服及步进电动机的工作原理、控制方法。【能力目标】1.掌握常用控制电机的原理，知道它们的特点和使用场合。2.掌握伺服电动机的工作原理，尤其是交流杯形转子伺服电动机的工作原理。3.初步具备选择和正确使用常用的控制电机的能力。项目四常用控制电机一认识伺服电动机一、伺服电机概述伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将电信号转换为轴上的转角或转速，以带动控制对象。伺服电动机有交流和直流两种，其最大特点是可控。在有控制信号输入时，伺服电动机就转动；没有控制信号输入，它就停止转动。改变控制电压的大小和相位（或极性）就可以改变伺服电动机的转速和转向。1.伺服电动机特点（1）调速范围广。伺服电动机的转速随着控制电压改变，能在宽广的范围内连续调节。（2）转子的惯性小，即能实现迅速启动、停转。（3）控制功率小，过载能力强，可靠性好。（4）转速和转矩受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中做执行元件的一种补助马达间接变速装置。控制信号消失，立即停止转动。2.分类伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。直流伺服电动机是自动控制系统中具有特殊用途的直流电动机。交流伺服电动机与直流伺服电动机一样，交流伺服电动机在自动控制系统中也是常被用来作为执行元件，功率从几瓦到几十瓦的交流伺服电动机在小功率随动系统中得到非常广泛的应用。

二）交流伺服电动机1.交流伺服电动机的基本结构交流伺服电动机主要由定子和转子构成，如图6-1.图6-2所示。定子铁心通常用硅钢片叠压而成。定子铁心表面的槽内嵌有两相绕组，其中一相绕组是励磁绕组，另一相绕组是控制绕组，两相绕组在空间位置上互差90°电角度。2.工作原理在没有控制电压时，气隙中只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子上没有启动转矩而静止不动。当有控制电压且控制绕组电流和励磁绕组电流不同相时，则在气隙中产生一个旋转磁场并产生电磁转矩，使转子沿旋转磁场的方向旋转。但是对伺服电动机要求不仅是在控制电压作用下就能启动，且电压消失后电动机应能立即停转。如果伺服电动机控制电压消失后像一般单相异步电动机那样继续转动，则出现失控现象，我们把这种因失控而自行旋转的现象称为自转。3.控制方法（1）幅值控制保持控制电压与励磁电压间的相位差不变，仅改变控制电压的幅值。（2）相位控制保持控制电压的幅值不变，仅改变控制电压与励磁电压间的相位差。（3）幅-相控制同时改变控制电压的幅值和相位。交流伺服电动机的输出功率一般在100W以下。电源频率为50Hz时，其电压有36V,100V,220V,380V数种。当频率为400Hz时，电压有20V，36V，115V多种。

三）直流伺服电动机伺服电机接收到一个脉冲，就会旋转相应的角度；伺服电机本身具备发出脉冲的功能，每旋转一定的角度，都会发出对应数量的脉冲。通过对比发出和接受的脉冲可以实时控制监控调整伺服电机的转动。这样，形成了闭环，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位。1.基本结构传统的直流伺服电动机动实质是容量较小的普通直流电动机，有他励式和永磁式两种，其结构与普通直流电动机的结构基本相同。

2.基本工作原理传统直流伺服电动机的基本工作原理与普通直流电动机完全相同，依靠电枢电流与气隙磁通的作用产生电磁转矩，使伺服电动机转动。通常采用电枢控制方式，即在保持励磁电压不变的条件下，通过改变电枢电压来调节转速。电枢电压越小，则转速越低；电枢电压为零时，电动机停转。由于电枢电压为零时电枢电流也为零，电动机不产生电磁转矩，不会出现“自转”。二测速发电机在自动控制系统中，测速发电机用来测量和调节转速；也可将它输出电压反馈到电子放大器的输入端以稳定转速。测速发电机有交流和直流两种。一）直流测速发电机二）交流测速发电机交流测速发电机有同步测速发电机和异步测速发电机两大类，在自动控制系统中应用较广的是交流异步测速发电机。交流异步测速发电机工作原理：交流异步测速发电机与交流伺服电动机的结构相似，其转子结构有笼型的，也有杯型的，在自动控制系统中多用空心杯转子异步测速发电机。空心杯转子异步测速发电机定子上有两个在空间上互差90°电角度的绕组，一为励磁绕组，另一为输出绕组。三步进电动机一）步进电动机概述步进电机是一种利用电磁铁的作用原理将电脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。步进电机具有结构简单、维护方便、精确度高、起动灵敏、停车准确等性能。步进电动机广泛用于数控机床、计算机外围设备等控制系统中。任务五步进电动机2.步进电动机的结构和工作原理步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。任务五步进电动机（1）单段式三相反应式步进电动机的结构单段三相反应式步进电动机的结构分成定子和转子两大部分，如图6-13模型所示。定、转子铁心由软磁材料或硅钢片叠成凸极结构，定、转子磁极上均有小齿，定、转子的齿数相等。定子磁极上套有星形连接的三相控制绕组，每两个相对的磁极为一相，转子上没有绕组。（2）单段式三相反应式步进电动机的原理单段三相反应式步进电动机的工作原理可以由图来说明。由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，这就是反应式步进电动机旋转的原理。现以ABCA的通电顺序，使三相绕组轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。当A相绕组通电时，气隙中生成以A-A为轴线的磁场。在磁阻转矩的作用下，转子转到使两转子齿与磁极A-A对齐的位置上。如果A相绕组不断电，两转子齿就一直被磁极A-A吸引住而不改变其位置，即转子具有自锁能力。A相绕组断电、B绕组通电时，气隙中生成以B-B为轴线的磁场。在磁阻转矩的作用下，转子又会转动，使距离磁极B-B最近的2-4两转子齿转到与磁极B-B对齐的位置上。可见，以ABCA的通电顺序使三个控制绕组不断地轮流通电时，步进电动机的转子就会沿ABC的方向一步一步地转动。改变控制绕组的通电顺序，如改为ACBA的通电顺序，则转子转向相反。以上通电方式中，通电状态循环一周需要改变三次，每次只有单独一相控制绕组通电，称之为三相单三拍运行方式。由于单独一相控制绕组通电时容易使转子在平衡位置附近来回摆动——振荡，会使运行不稳定，因此实际上很少采用三相单三拍的运行方式。四直线电动机一）直线电机分类直线电机是直接产生直线运动的电动机。它可以看成是旋转电机演化而来的。与旋转电机相对应，直线电机按机种分类可分为直线感应电动机、直线同步电动机、直线直流电动机和其它直线电动机(如直线步进电动机等)。旋转电动机的定子和转子，在直线电动机中称为初级和次级。为了在运动过程中始终保持初级和次级耦合，初级侧或次级侧中的一侧必须做得较长。在直线电动机中，直线感应电动机应用最广泛，因为它的次级可以是整块均匀的金属材料，即采用实芯结构，成本较低，适宜于做得较长。直线电机按结构分类可分为平板型、管型、弧型和盘型。任务六直线电动机二）直线电机优点直线电机的优点是：结构简单。反应速度快，灵敏度高，随动性好。容易密封，不怕污染，适应性强。由于直线电机本身结构简单，又可做到无接触运行，因此容易密封，各部件用尼龙浸渍后，采用环氧树脂加以涂封，这样它就不怕风吹雨打，或有毒气体和化学药品的侵蚀，在核辐射和液体物质中也能应用。

五交直流两用电动机一种可由交流供电，也可由直流供电的串励电动机，又称普用电动机。图中所示为它的原理接线示意。这种电机实质上是直流串励电动机。交直流两用电动机的机械特性和直流串励电动机相似。它的起动转矩大，电源方便，广泛用于电动工具和家用电器，如手电钻、吸尘器、绞肉机、磨粉机等。

项目总结本项目主要学习了常用的控制电机，如伺服电动机、步进电动机、测速发电机、直线电机的工作原理、运行特性、结构和应用。

项目五常用低压电器学习任务一认识常用低压电器学习任务二

选择常用低压电器学习目标

1．了解常用低压电器元件的功能、分类和工作原理；2．学会选择使用低压电器；3．会进行低压电器元件的选择、检测、接线和简单操作。项目五常用低压电器课题一低压电器的基础知识课题二低压开关课题三电磁式接触器课题四电磁式继电器课题五熔断器课题六主令电器课题七其他新型电器学习任务一认识常用低压电器学习任务一认识常用低压电器一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器（一）低压电器的分类1.按用途分控制电器配电电器2.按动作方式分自动切换电器非自动切换电器一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器3.按有无触头分有触头电器无触头电器4.按工作原理分电磁式电器非电量控制电器一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器（二）低压电器的型号表示法一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器（三）低压电器的主要技术数据机械寿命和电气寿命极限允许温升耐潮湿性能绝缘强度额定电压额定电流操作频率及通电持续率1234567一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器（四）选择低压电器的注意事项（1）明确控制对象及其工作环境。（2）明确控制对象的额定电压、额定功率、操作特性、起动电流及工作方式等相关的技术数据。一、低压电器的基本知识学习任务一认识常用低压电器（3）了解备选电器的正常工作条件，如环境温度、湿度、海拔高度、振动和防御有害气体等方面的能力。（4）了解备选电器的主要技术性能，如额定电流、额定电压、通断能力和使用寿命等。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器（一）电磁机构电磁机构：是将电磁能转换为机械能并带动触头动作。一般由线圈、铁心及衔铁等部分组成。

常用的电磁机构1—衔铁；2—铁心；3—线圈二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器1.铁心交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢2.线圈电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器电流线圈电压线圈二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器3.工作原理

当线圈中有工作电流通过时，通电线圈产生磁场，于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动作。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器4.短路环的作用

交流电磁机构一般都有短路环，其作用是将磁通分相，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器（二）触头系统1.按其接触形式分2.线接触

3.面接触

1.点接触二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器常见的触头结构二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器2.按控制的电路分1）主触头。2）辅助触头。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器3.按原始状态分1）常开触头2）常闭触头二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器（三）电弧的产生与熄灭1.电弧的产生

当动、静触头分开瞬间，两触头间距极小，电场强度极大，在高热及强电场的作用下，金属内部的自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极，这些自由电子在电场中运动时撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生正离子和电子，这些电子在强电场作用下继续向阳极移动，同时撞击其他中性分子，因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器2.电弧的分类1）直流电弧2）交流电弧二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器3.电弧产生的原因强电场放射撞击电离AB高温游离D热电子发射C二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器4.灭弧的基本方法快速拉长电弧，以减弱电场强度，使电弧电压不足以维持电弧的燃烧，从而熄灭电弧。（1）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度，使离子运动速度减慢，离子复合速度加快，从而使电弧熄灭。（2）二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧，加快离子复合速度，使电弧熄灭。（3）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降。（4）二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器5.常用的灭弧装置1）双断口电动力灭弧1—静触头；2—动触头；3—电弧双断口电动力灭弧

二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器2）磁吹灭弧装置1—磁吹线圈；2—绝缘套；3—铁心；4—引弧角；5—导磁夹板；6—灭弧罩；7—动触头；8—静触头磁吹灭弧装置工作原理

二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器3）栅片灭弧装置1—灭弧栅片；2—动触头；3—长电弧；4—静触头；5—短电弧栅片灭弧原理

二、电磁机构及触头系统学习任务一认识常用低压电器4）灭弧罩灭弧装置1-纵缝2-介质3-磁性夹板4-电弧灭弧罩窄缝灭弧学习目标

1．正确认识低压开关（刀开关、低压断路器和漏电保护开关）；2．了解各种低压开关的功能、基本结构和工作原理；3．学会选择使用各种低压开关；4.会进行各种低压开关的检测、接线和故障维修等简单操作。课题二低压开关一、刀开关（一）胶盖刀开关1.刀开关的结构和用途HK系列刀开关结构图课题二低压开关一、刀开关刀开关图形、文字符号课题二低压开关一、刀开关2.刀开关的类型（3）（1）（2）带熔断器的开启式负荷开关（胶盖开关）带灭弧装置的大容量刀开关带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关（铁壳开关）课题二低压开关一、刀开关3.刀开关的主要技术参数（5）热稳定电流（1）额定电压（4）动稳定电流（2）额定电流（3）通断能力课题二低压开关一、刀开关4.刀开关的选用（1）

电源进线应接在静触头一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触头一边的出线端。（2）

安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装或平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。课题二低压开关一、刀开关（3）

排除熔丝熔断故障后，应特别注意观察绝缘瓷底和胶盖内壁表面是否附有一层金属粉粒，这些金属粉粒会造成绝缘部分的绝缘性能下降，在重新合闸送电的瞬间，可能造成开关本体相间短路。因此，应将内壁的金属粉粒清除后，再更换熔丝。（4）

负荷较大时，为防止出现闸刀本体相间短路，可与熔断器配合使用。课题二低压开关一、刀开关5.刀开关常见故障的处理方法课题二低压开关HH系列封闭式负荷开关一、刀开关（二）铁壳开关

铁壳开关又称封闭式负荷开关、负载开关。外壳为结构轻巧、强度更高的薄钢板冲压外壳。

课题二低压开关一、刀开关封闭式负荷开关的型号含义为如下课题二低压开关二、低压断路器课题二低压开关二、低压断路器

框架式（万能式）低压断路器

按结构分

塑料外壳式（装置式）低压断路器

配电用低压断路器电动机保护用低压断路器

按用途分照明用低压断路器漏电保护用低压断路器

一般型低压断路器，分断时间t>30~40ms

按分断时间分

快速型低压断路器，分断时间t<10~20ms低压断路器课题二低压开关二、低压断路器1.结构触头系统灭弧装置保护装置操作机构课题二低压开关二、低压断路器DZ5-20型低压断路器的外形和结构1—按钮；2—电磁脱扣器；3—自由脱扣器；4—动触头；5—静触头；6—接线柱；7—热脱扣器课题二低压开关二、低压断路器2.工作原理过流脱扣器欠压脱扣器工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。课题二低压开关二、低压断路器3.常用低压断路器低压断路器的标志组成及其含义如下：课题二低压开关二、低压断路器4.主要技术数据（1）额定电压（2）断路器额定电流（3）断路器壳架等级额定电流（4）断路器的通断能力课题二低压开关二、低压断路器5.低压断路器的选用（1）断路器额定电压不小于安装地点电网的额定电压。（2）断路器额定电流不小于线路或设备额定电流。（3）断路器通断能力不小于线路中可能出现的最大短路电流。（4）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。（5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。（6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。（7）瞬时整定电流。（8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。课题二低压开关二、低压断路器6.低压断路器常见故障的处理方法课题二低压开关二、低压断路器课题二低压开关三、漏电保护开关1.结构三相和单项漏电保护开关课题二低压开关三、漏电保护开关2.保护原理课题二低压开关三、漏电保护开关3.技术参数课题二低压开关额定电压，规定为220V或380V。（1）额定电流，被保护电路允许通过的最大电流，即开关主触头允许通过的最大电流。（2）额定动作电流，漏电保护开关必须动作跳开时的漏电电流。（3）三、漏电保护开关课题二低压开关额定不动作电流，开关不动作的漏电电流，一般为额定动作电流的一半。（4）动作时间，从发生漏电到开关动作断开的时间，快速型在0.2s以下，延时型一般为0.2～2s。（5）消耗功率，开关内部元件正常情况下所消耗的功率。（6）三、漏电保护开关4.漏电保护开关的选用课题二低压开关按分级保护方式选择按线路泄漏电流大小选择1）2）学习目标

1．了解电磁式交、直流接触器的内部结构；2．熟悉交、直流接触器的工作原理。课题三电磁式接触器知识目标

1．学会选择使用交、直流接触器；2．会进行交、直流接触器的检测、接线和故障维修的操作。课题三电磁式接触器课题三电磁式接触器接触器实物图一、交流接触器1.交流接触器的结构课题三电磁式接触器交流接触器结构示意图及图形符号一、交流接触器课题三电磁式接触器4）辅助部件2）触头系统1）电磁系统3）灭弧装置一、交流接触器课题三电磁式接触器2.交流接触器的工作原理交流接触器工作原理图1—常闭触头；2—常开触头；3—弹簧；4—衔铁；5—线圈；6—铁心

课题三电磁式接触器一、交流接触器课题三电磁式接触器3.交流接触器的常见故障12345铁心噪声大线圈失电后触头不能复位线圈过热或烧毁触头磨损触头过热二、直流接触器课题三电磁式接触器直流接触器的结构原理1、4—接线柱；2—静触头；3—动触头；5—线圈；6—铁心；7—衔铁；8—辅助触头；9—弹簧；10—底板二、直流接触器课