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电工学少学时第六章讲解

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《电工学第六》课件

《电工学第六》课件

接地技术
解释接地的基本原理，以 及不同接地方式的应用场 景和优缺点。
防雷保护装置
介绍常见的防雷保护装置 ，如避雷针、避雷线等。
05
电工实验与实践
电工实验的基本要求
实验安全
确保实验环境安全，遵守实验操作规程， 避免发生意外事故。
实验操作
按照实验步骤进行操作，认真观察实验现 象，记录实验数据。
实验准备
电工学的发展Βιβλιοθήκη 势与挑战数字化转型随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，电工学正朝着数字 化转型的方向发展，需要解决数据安全和隐私保护等问题。
可持续性和环保
在能源危机和环境问题日益严重的情况下，电工学需要关注可持续 性和环保，研究如何降低能源消耗和减少环境污染。
智能化和自动化
利用先进的信息通信技术，实现电工设备和系统的智能化和自动化， 提高生产效率和安全性。
等。
电工学的发展历程
总结词
电工学的发展历程
详细描述
电工学的发展经历了从静电学到交流电学的演变，以及电子技术和计算机技术的飞速发展，为 现代电工学打下了坚实的基础。
电工学在日常生活中的应用
总结词
电工学在日常生活中的应用
详细描述
电工学在日常生活中无处不在，如电力供应、照明、通讯、交通等，都离不开电工学的应用。
安全用电常识
01 安全用电的意义
强调安全用电的重要性，以及不安全用电可能带 来的危害。
02 触电的种类与防护
介绍常见的触电类型，如单相触电、两相触电等 ，并给出相应的防护措施。
03 电气火灾的预防与扑救
讲解如何预防电气火灾以及在火灾发生时如何正 确扑救。
防雷与接地技术
雷电的形成与危害

电工学(电工技术)第七版上册第六章电子教案

电工学(电工技术)第七版上册第六章电子教案

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交互性强
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云端同步
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Google Slides与Google Drive集成，方便用户在多个设备上实
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团队协作
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丰富的媒体库
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交互设计
01
02
03
04
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视频交互
划分章节
将课程内容划分为若干章节，为后 续制作提供方便。
素材收集
文本素材
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用的文本信息。
图片素材
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片。
视频素材
收集与课程内容相关的 视频素材，或自己录制

电工学少学时(唐介版)--第6章电动机

电工学少学时(唐介版)--第6章电动机

U1
V2 S
N
W2
W1
U2
V1
U2
t = 90° iU 0, iV 0, iW 0
旋转磁场旋转90°
t = 120° iU 0, iV 0, iW 0
旋转磁场旋转120°
电工电子教学部
第6章 电 动 机
U1 V2 S W2 V2
U1 S W2
W1 U2
N
V1
W1
N U2
旋转磁场旋转45°
电工电子教学部
第6章 电 动 机 U1 V4 W4
W3 U4 V3 W2 N S N
V4
U1
W4 V1 S U2 N W1 V2
V1
U2
W3
N U4 V3 W2 S
S V2 U3
W1
t = 180°
iU 0, iV 0, iW 0
旋转磁场旋转90°
t = 270° iU 0, iV 0, iW 0
U1 N V2 W2 V2
t
U1 N W2
W1
V1 S U2
W1
S U2
V1
t = 0° iU 0, iV 0, i, iV 0, iW 0
旋转磁场旋转60°
电工电子教学部
第6章 电 动 机
U1 V2 S W1 N V1 W2
U1 U2 U3
V1 V2
W1 W2
V3
V4
W3
W4
W4 V1
U2 W3
V4 S U4 V3 W2 N
U1
U4 W4
V1
N U2 S
N V2
U3
W1
W1 V2 U3

电工技术-第6章讲稿 [兼容模式]

电工技术-第6章讲稿 [兼容模式]
K 称为变压器的变比。
u20
28
在负载状态下，由于副绕组的电 阻 R2 和漏抗 X 1 很小，其上的电压远 小于 E2 ，仍有：
E U 2 2 U 2 E 2 4.44 fN 2 m U 1 E1 N 1 k U 2 E2 N 2
结论：改变匝数比，就能改变输出电压。
原边 绕组
Φ
u2
i2
RL
副边 绕组
单相变压器
23
铁心 变压器的组成 线圈(又称绕组) 铁心 变压器铁心用具有绝缘层的0.35~0.5mm厚的硅 钢片叠成。 线圈 小容量变压器多用高强度漆包线绕制。 大容量变压器可用绝缘铜或铝线绕制。
24
心式结构 变压器的主要结构 壳式结构 心式结构：变压器的铁心被绕组包围。多用于电力变压器 壳式结构：变压器的铁心包围绕组。常用于小容量变压器 自然冷却—小容量变压器 变压器的冷却方式 油冷式—大容量变压器
U 1 E1 4.44 fN1 m E R I jX I 副绕组的电压方程： U 2 2 2 2 2 2
0 ，电压 U E 空载时副绕组电流 I 20 2 2 i2 U 20 E2 4.44 fN 2 m i10 U1 E1 N1 u1 e1 k e 2 U 20 E2 N 2
原绕组匝数为N1，电压u1，电流i1，主磁电动 势 e1 ，漏磁电动势 eσ1 ；副绕组匝数为 N2 ，电压 u2 ，电流i2 ，主磁电动势e2 ，漏磁电动势eσ2 。
27
1.电压变换
RI 原绕组的电压方程： U 1 1 1 jX 1 I1 E1 E 忽略电阻R1和漏抗Xσ1的电压，则： U 1 1
10
B
H

电工技术第六版第6章

电工技术第六版第6章
空载：i 0 N 1 m 有载：i 1 N 1 i 2 N 2 m
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磁势平衡式： i1 N 1 i2 N 2 i0 N 1 有载磁势 空载磁势 1.提供产生m的磁势 或： N i N i N i
1 1 0 1 2 2
2.提供用于补偿 i 2 N 2 作用 的磁势 一般情况下：I0 (2~3)%I1N 很小可忽略。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
（1）磁滞损耗（Ph） 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗（Ph）。 磁滞损耗的大小： B 单位体积内的磁滞损耗正比与 磁滞回线的面积和磁场交变的频 率 f。 O H 磁滞损耗转化为热能，引起 铁心发热。 减少磁滞损耗的措施： 选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和 电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低。 设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度。
有载运行
Z
2
I2
U2 Z
2
不论变压器空载还是 有载，一次绕组上的阻 抗压降均可忽略，故有
+ u1 –
–
i1
Φ
N1
N2
i2
e 2 u 2 |Z |
+ + – –
+
e1
U1 E1 4 .44 f m N1
由上式，若U1、 f 不变，则 m 基本不变，近于常数。
可见，铁心中主磁通的最大值m在变压器空载 和有载时近似保持不变。即有
U E
U E 4.44 fN m 4.44 fNBm S (V)
2 πfN m sin ( t 90 ) E m sin ( t 90 ) Em 2 fN m 有效值 E 4.44 fN m 2 2

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全第一章习题 1,1 指出图1,1所示电路中A、B、C三点的电位。

图1,1 题 1,1 的电路6I,,1.5mA解:图(a)中，电流 , 各点电位 V= 0 C 2，2V= 2×1.5 = 3V BV= (2+2)×1.5 = 6V A6I,,1mA 图(b)中，电流，各点电位 V= 0 B 4，2V= 4×1 = 4V AV =, 2×1 = ,2V C图(c)中，因S断开，电流I = 0，各点电位 V = 6V AV = 6V BV = 0 C12I,,2mA 图(d)中，电流，各点电位V = 2×(4+2) =12V A2，4V = 2×2 = 4V BV= 0 C图(e)的电路按一般电路画法如图，6，6I,,1mA 电流， 4，2各点电位 V = E= 6V A1V = (,1×4)+6 = 2V BV= ,6V C1,2 图1,2所示电路元件P产生功率为10W，则电流I应为多少? 解:由图1,2可知电压U和电流I参考方向不一致，P = ,10W ,UI因为U,10V, 所以电流I,,1A图 1,2 题 1,2 的电路1,3 额定值为1W、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少, 解:P12根据功率P = I R I,,,0.316AR101,4 在图1,3所示三个电路中，已知电珠EL的额定值都是6V、50mA，试问哪个电珠能正常发光,图 1,3 题 1,4 的电路解:图(a)电路，恒压源输出的12V电压加在电珠EL两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

6R,,0.12K,,120,图(b)电路电珠的电阻，其值与120Ω电阻相同，因此50 电珠EL的电压为6V，可以正常工作。

图(c)电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电60，12,4V珠两端的电压为小于额定值，电珠不能正常发光。

电工学(第七版)上册秦曾煌第六章简版


例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为
300，铁心中的磁感应强度为 0.9T，磁路的平均长度
为45cm，试求：(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流;
(2) 铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
解：(1) 查铸铁材料的磁化曲线
当 B = 0.9 T 时，磁场强度 H = 9000 A/m，则
I Hl 9000 0.45 13.5 A
第6章 磁路与铁心线圈电路
在很多电工设备（如变压器、电机、电磁铁、电 工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁 路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论， 才能对以上电工设备进行全面分析。
在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材 料做成一定形状的铁心。铁心的磁导率比周围空气 或其它物质的磁导率高的多，磁通的绝大部分经过 铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。
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6.1 磁路及其分析方法
四极直流电机和交流接触器的磁路
If +
N
_
S
S
N
直流电机的磁路
交流接触器的磁路
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6.1.1 磁场的基本物理量
1.磁感应强度B 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。 大小: B F
例如: 永久磁铁的磁性就是由 剩磁产生的；自励直流发电机 的磁极，为了使电压能建立，
• O •Hc H •
也必须具有剩磁。
磁滞回线
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3. 磁滞性 剩磁也存在着有害的一面，
例如，当工件在平面磨床上加 工完毕后，由于电磁吸盘有剩 磁，还将工件吸住。为此要通 入反向去磁电流，去掉剩磁， 才能取下工件。

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第六章 电气控制修改

解：此题有两种实现方法：
（1）采用组合（连动）按钮进行控制（如图6-5），其中SB2为连续运行按钮，SB3为点动按钮。
图6-5
（2）在自保电路中串接控制开关（如图6-5(a)），当开关闭合时为连续运行，当开关断开时为点动运行。
图6-5（a）
6-2：画出异步电动机主电路和控制电路，要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。
2.接触器线圈与触点之间是电磁力的关系，虽然分开画但它们是一个整体。
3.按钮、触点一般是复合的，即由动合动断切换，因此触点在切换过程中有一个短暂的时间常开常闭同时断开这一点需要特别注意，否则会导致设计功能无法实现。
4.阅读电路原理图时应注意的事项
（1）弄清生产机械对控制电路提出的要求。
（2）在原理图上，控制电器的触点状态是线圈尚未通电或没有外界作用时的状态，按钮是尚未发生机械作用时的位置。
（1）硬件组成
·输入接口—可接受开关信号和模拟信号。
·输出接口—输出开关信号以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。
·内部控制—智能核心含CPU、程序存储器和数据存储器等。
·通讯接口—采用RS232/485与PC机实现通讯。
（2）编程方式
·梯形图—由若干图形符号组成的图形控制语言。由于它是在传统的继电控制原理图的基础上演变而来的，具有直观、易理解的特点，是目前使用较多的方式。
图6-2（a）
例6-3图示为一个对三台电机实现顺序启动的继电控制电路，找出图6-3电路中的错误（须用笔圈出）并重新画出改正后的控制电路。
图6-3
解：⑴找错
⑵改正
例6-4：画出电动机正反转的控制线路（含主电路），正转要求能够实现点动与常动，反转要求能够实现两地控制

电工学（少学时）

河南科技大学教案首页第6章 磁路与铁心线圈电路在很多电工设备中，例如变压器、电机和电磁铁等，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题，只有同时掌握了电路和磁路的理论，才能对电工设备的性能进行全面地分析，或者设计出性能良好的电工设备，或者能正确地使用这些设备。

本章首先简要介绍磁路的分析方法，然后讨论铁心线圈电路，最后讨论变压器与电磁铁，作为应用实例。

§6.1 磁路及其分析方法在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心。

铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。

直流电机磁路 交流接触器磁路一.磁场的基本物理量1.磁感应强度B磁感应强度B 是表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。

磁感应强度B 的方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。

磁感应强度B 的大小:lI FB磁感应强度B 的单位:特斯拉(T)，1T = 1Wb/m 2均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也称匀强磁场。

2.磁通磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，成为通过该面积的磁通Φ 。

在均匀磁场中 Φ=BS 或 B = Φ/S ，如果不是均匀磁场，则取B 的平均值。

磁感应强度B 在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。

磁通F 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1V·s3.磁场强度介质中某点的磁感应强度B 与介质磁导率μ之比称为磁场强度H ，即：μBH =。

磁场强度H 的单位 ：安培/米（A/m ）安培环路定律（全电流定律）：磁场强度矢量沿任意闭合回线(常取磁通作为闭合回线)的线积分，等于穿过闭合回线所围面积的电流的代数和，即：⎰∑=I l H d式中：⎰l H d 是磁场强度矢量沿任意闭合线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；∑I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。

安培环路定律电流正负的规定：任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负。

电工学第六章 电工技术(第六版)

交流磁路中：
Φ固定
IS固定
F随 Rm 变化 U 随 R 变化
交流磁路中磁阻 Rm 对电流的影响
电磁铁吸合过程的分析：
Φ
i
在吸合过程中若外加电
压不变, 则 Φ 基本不变。
u
Rm 大 Rm 小
起动电流大 电流小
IN Φ Rm
电磁铁吸合后(气隙小）

电磁铁吸合前(气隙大）
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线
i u
Φ
Φ
U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
当外加电压U、频率 f 与 线圈匝数N一定时， Φm 便
eL e
基本不变。根据磁路欧姆
定律 IN
Φ Rm ，当Φm
一定时磁动势IN随磁阻 Rm 的变化而变化。
交流磁路和电路中的恒流源类似
F Φ Rm 直流电路中： U I S R
6.1 磁路及其分析方法
6.1.1 磁场的基本物理量 一、磁感应强度：表示磁场强弱和方向的物理量
F B Il
用一个与磁场方向垂直的1米长导体 通以1A电流时导体上受的力来衡量。
也可看成与磁场方向相垂直的单位面积上通过 的磁通（磁力线）。所以B又可称为磁通密度。
二、磁通
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，称为通过该面积的磁通。
eL e
u i(Ni)
d di e N L dt dt
d e N dt
2.电压电流关系
交流激励 线圈中产生感应电势
i
Φ
Φ
Φ和 Φ
电路方程：
产生 的感应电势
u
eL e
u uR ( el ) ( e ) dΦ dΦ Ri N N dt dt
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割转子导条
无转子电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
转差率s
s n0 n n0
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975r/min，
当 T2 < TL 减速运行
电动机只有 T2 = TL ，才能稳定运行
T =T2 = TL
TL T2 ＜TL n s T 达到新的平衡 TL =T2
此过程中， n 、sE2 , I2 I1 电源提供的功率自动增加。
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。
老代号 J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
2. 接法
定子三相绕组的联接方法。通常
W2 U2 V2 电机容量 3kW Y联结
U1 V1 W1 电机容量 4kW 联结
接线盒
U1
W2 U2 V2
W2 U2
V2
W1
Y 联V结1 U1 V1 W1
W2 U1
W2 U2 V2
W1 V2
iA为正值 iB为负值 iC为负值
90°
t
A
Y
S
C X
Z
N
B
i iA iB iC
0
t = 180°
iA= 0 iB为正值 iC为负值
t
S
180°
A
Y
Z
C
B
X
N
合
0°
成 磁 场
Y
NA
Z
合
成
磁
场
Y
60°
N
A
Z
方
旋
向 向 下
C
B
X S t=0°
转
C
60 S
X
B
t=60
90°
S
合
A
成
A
磁Y
场S
转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改
变电动机的机械特性。
绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子
外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
6.2 三相异步电动机的转动原理
一、旋转磁场
1.旋转磁场的产生
电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载 下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
三相异步电动机的电路分析
异步电动机：旋转磁场切割导体 e，
每极磁通
U1 E1= 4.44 f 1N1
U1
4.44 f1 N1
Φ U1
2.定子感应电势的频率 f1
感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，所以
f1
pn0 60
f 1= 电源频率 f
二、转子电路
C
F
S
B
方向:顺时针
X
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
三、转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
第6章 电动机
第6章 电 动 机
6.1 电机概述 6.2 三相异步电动机的工作原理 6.3 三相异步电动机的基本结构 6.4 三相异步电动机的铭牌数据 6.5 三相异步电动机的机械特性 6.6 三相异步电动机的起动
6.7 三相异步电动机的调速
*6.8 单相异步电动机
*6.9 交流伺服电动机 *6.10 步进电动机 *6.11 三相同步电动机 *6.12 直流电动机 *6.13 电动机的选择
Im i iA
iB
iC
o
ZX
iC C
Y B
iB
当三相定子绕组按
t
A
YN
Z
图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
C
SB
X
p 1
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
Y A
C
6.1 电机概述
电动机是将电能转换成机械能的装置。广 泛应用于现代各种机械中作为驱动。
由电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动； 提高生产率；可实现自动控制和远距离操纵。
电动机的分类： 交流电动机
电动机 直流电动机
同步电动机 三相电动机
异步电动机 单相电动机
他励、并励电动机
串励、复励电动机
6.3 三相异步电动机的基本构造
n0 p 60

s
f1
2.电磁转矩的方向
电磁转矩的方向与旋转磁场的转向一致
转子旋转的方向与旋转磁场的转向相同。
方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。
电源
~
U VW
电源
~
U VW
电动机 M 正转 3~
M 电动机 3~ 反转
3. 电磁转矩的大小
T ∝ ，I2cos2 T = CTmI2cos2
三相异步电动机的电
磁关系与变压器类似。
i1
i2
变压器： 变化 e
U1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f N2
E1 、E2 频率相同，都等 于电源频率。
U1
4.44 f N1
+ u1
－
－
e1
e－+1
+பைடு நூலகம்
+
－e2
e+ 2
－
f1 f2
异步电动机每相电路
一、定子电路
1.旋转磁场的磁通
常数，与电 机结构有关
旋转磁场 每极磁通
转子电流
转子电路的 功率因数
T
=
KT
sR2U12 f1[R22＋(sX2)
2]
电磁转矩公式
T KT
f1[R22
sR2 (sX
2 )2
]
U12
由公式可知
1.
T
与定子每相绕组电压
U
2 1
成正比。U
1
T

2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。
iA Im sint
定子对称三相绕组中通 iB Im sint 120
入对称三相电流(星形联接) iC Im sint 120
iA
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
Im i iA iB iC
o
()电流入 Y
tC
A n0
Z
规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。
V1 U2 U1 V1 W1
联结
3. 电压 电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
例如：380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时 采用 Y联结；线电压为 220V 时采用 联结。
说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低 于额定值的 5% 。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高或过低都会使 电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热。 三相异步电动机的额定电压有380V，3000V, 及6000V等多种。
iB
B
Y
0
t
iC
C
Z
相序A-C-B-A
60° 0 90
S
A
Y
Z
C
B
X
N 0°
S
A
A
Y
Z
Y
S
ZN
C X
BNC X
60°
B 90°
综上分析可以得出：
改变流入三相绕组的电流相 序,就能改变旋转磁场的转向;改 变了旋转磁场的转向, 也就改变 了三相异步电动机的旋转方向。
3.旋转磁场的极对数P
iA
A
4. 电流
电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。
例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形联结下
1. 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
机座中心高（mm）
三相异步电动机
异步电动机产品名称代号
产品名称 异步电动机
新代号 Y
绕线式异步电动机
YR
防爆型异步电动机
YB
高起动转矩异步电动机 YQ
汉字意义 异 异绕 异爆 异起
X A' Y B' Z C'
45°
S Y'
C'
A
Z' N
B
X'
X
B'
C
N Z A' Y S