畢業(yè)論文---交流異步電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性的測量

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文所研究的是交流異步電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性的測量。交流異步電動機(jī)是各行各業(yè)中使用最廣泛的電動機(jī)。因?yàn)槠錁?gòu)造簡單，運(yùn)行可靠，效率較高，價格低廉以成為各種輕、重工業(yè)企業(yè)不可缺少的機(jī)電設(shè)備。從廣義上講電動機(jī)就是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)電設(shè)備。在它的發(fā)展歷程中，經(jīng)歷了漫長的時期。電動機(jī)的總類也繁多，按用途可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)；

2、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)又可分為鼠籠式電動機(jī)和線繞式電動機(jī)等等。由于各種電動機(jī)的參數(shù)有所不同，使用時的選擇性也較多。因此在使用電動機(jī)之前，了解其參數(shù)及機(jī)械特性對正確使用電動機(jī)和提高電動機(jī)的使用率都是十分必要的。在本次畢業(yè)設(shè)計中我所選用的是實(shí)驗(yàn)室某交流異步電動機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要求的測定和計算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：交流異步電動機(jī)；參數(shù)；機(jī)械特性</p><p><b>　　Abstr

3、act</b></p><p>　　This paper studied the exchange of AC asynchronous motor parameters and the measurement of mechanical properties. AC asynchronous motor is the most widely used in various sectors of th

4、e motor. Because of its simple structure, reliable operation, high efficiency and low prices to a variety of light and heavy industrial enterprises of the electrical and mechanical equipment indispensable. In broad terms

5、 the motor is converted into mechanical energy of the electrical and mechanical equipment. In th</p><p>　　Key words: AC induction motor; parameters; mechanical properties</p><p><b>　　‘<

6、/b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1交流異步電動機(jī)的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)1</p><p>　　1.2國內(nèi)外發(fā)展概況2</p><p><b>　　2總體設(shè)計方案4</b

7、></p><p>　　3電路及相關(guān)設(shè)備簡介6</p><p>　　3.1交流異步電動機(jī)6</p><p>　　3.1.1交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及各部分的作用6</p><p>　　3.1.2交流異步電動機(jī)的工作原理6</p><p>　　3.1.3交流異步電動機(jī)的機(jī)械特性8</p><

8、;p>　　3.1.4交流異步電動機(jī)的保護(hù)電路8</p><p>　　3.1.5交流異步電動機(jī)的控制12</p><p>　　3.1.6變壓器12</p><p>　　3.1.7三相調(diào)壓器14</p><p>　　3.1.8電樞反應(yīng)16</p><p>　　3.2直流電動機(jī)17</p>&

9、lt;p>　　3.2.1直流電動機(jī)的構(gòu)造17</p><p>　　3.2.2直流電動機(jī)工作原理17</p><p>　　3.2.3直流電動機(jī)的特點(diǎn)18</p><p>　　3.2.4直流電動機(jī)四種勵磁方式各及自的特點(diǎn)18</p><p>　　3.2.5兩個定理與兩個定則18</p><p>　　3.2.

10、6整流濾波20</p><p>　　3.3儀器儀表20</p><p>　　3.3.1電橋20</p><p>　　3.3.2功率表21</p><p>　　3.3.3轉(zhuǎn)速表21</p><p>　　4電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性測量23</p><p>　　4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備23</

11、p><p>　　4.2實(shí)驗(yàn)步驟26</p><p>　　4.2.1靜態(tài)法26</p><p>　　4.2.2直流電壓法26</p><p>　　4.2.3電橋法27</p><p>　　4.2.4堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)27</p><p>　　4.2.5機(jī)械特性測量28</p><

12、p>　　5測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)誤差分析32</p><p>　　5.1測量數(shù)據(jù)32</p><p>　　5.2數(shù)據(jù)及誤差分析34</p><p>　　5.2.1二瓦特計法測功率分析34</p><p>　　5.2.2.數(shù)據(jù)分析35</p><p>　　5.2.3誤差分析35</p><p

13、>　　5.3調(diào)試分析35</p><p><b>　　結(jié)論37</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　　參獻(xiàn)考文39</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><

14、p>　　1.1交流異步電動機(jī)的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　電能是現(xiàn)代社會最主要的能源之一，電機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。在機(jī)械、冶金、石油、煤炭、化學(xué)、航空、交通、農(nóng)業(yè)以及其他各種工業(yè)中，電動機(jī)被廣泛的應(yīng)用著。隨著工業(yè)自動化程度不斷提高，需要采用各種各樣的控制電動機(jī)作為自動化系統(tǒng)的元件，人造衛(wèi)星的自動控制系統(tǒng)中，電機(jī)也是不可缺少的。此外在國防、文教、醫(yī)療及日常生活中（現(xiàn)代化的家電工業(yè)中）電機(jī)愈來愈廣泛

15、的應(yīng)用起來。</p><p>　　各種電動機(jī)中應(yīng)用最廣的是交流異步電動機(jī)（又稱感應(yīng)電動機(jī)）。它使用方便、運(yùn)行可靠、價格低廉、結(jié)構(gòu)牢固，但功率因數(shù)較低，調(diào)速也較困難。大容量低轉(zhuǎn)速的動力機(jī)常用同步電動機(jī)。同步電動機(jī)不但功率因數(shù)高，而且其轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)，只決定于電網(wǎng)頻率。工作較穩(wěn)定。在要求寬范圍調(diào)速的場合多用直流電動機(jī)。但它有換向器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，維護(hù)困難，不適于惡劣環(huán)境。20世紀(jì)70年代以后，隨著電力電子技

16、術(shù)的發(fā)展，交流電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸趨成熟，設(shè)備價格日益降低，已開始得到應(yīng)用 。電動機(jī)在規(guī)定工作制式（連續(xù)式、短時運(yùn)行制、斷續(xù)周期運(yùn)行制）下所能承擔(dān)而不至引起電機(jī)過熱的最大輸出機(jī)械功率稱為它的額定功率，使用時需注意銘牌上的規(guī)定。</p><p>　　電動機(jī)運(yùn)行時需注意使其負(fù)載的特性與電機(jī)的特性相匹配，避免出現(xiàn)飛車或停轉(zhuǎn)。電動機(jī)的調(diào)速方法很多，能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動機(jī)調(diào)速時其輸出功率會隨轉(zhuǎn)速而變化。

17、從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種：1保持輸入功率不變。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。2控制電動機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中交流異步電動機(jī)的種類和型號越來越多，而且各種機(jī)械電子設(shè)備和家用電器等所需要的電機(jī)型號也不同，因此在選用交流異步電動機(jī)之前了解其參數(shù)和機(jī)械特性是十分必要的。在畢業(yè)設(shè)計中，所選擇的課題是《交流異步電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性的測量》，我

18、選用的是實(shí)驗(yàn)室的某臺鼠籠式交流異步電動機(jī)為測試對象，以進(jìn)行所需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定和計算。</p><p>　　1.2國內(nèi)外發(fā)展概況</p><p>　　在1821年英國科學(xué)家法拉第首先證明可以把電力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。最先制成電動機(jī)的人，據(jù)說是德國的雅可比。他于1834年前后制成了一種簡單的裝置：在兩個U型電磁鐵中間，安裝一個六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與U型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引

19、和排斥作用，帶動輪軸轉(zhuǎn)動。后來，雅可比做了一個大型的裝置，并安裝在小艇上，用320個丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，時速只有2.2km/h。與此同時，美國的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機(jī)的電動機(jī)，印刷過美國電學(xué)期刊《電磁和機(jī)械情報》。但這兩種電動機(jī)都沒有多大商業(yè)價值，用電池作電源，成本太大、不實(shí)用。</p><p>　　直到第一臺實(shí)用直流發(fā)動機(jī)問世，電動機(jī)才行了廣泛應(yīng)用。1870年比利時工程師

20、格拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計上，直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)很相似。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機(jī)輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。于是，這種格拉姆型電動機(jī)大量制造出來。效率也不斷提高。與此同時，德國的西門子接制造更好的發(fā)電機(jī)，并著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機(jī)車當(dāng)時只有3馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗(yàn)的電機(jī)車已達(dá)12—15馬力。但當(dāng)

21、時的電動機(jī)全是直流電機(jī)，只限于驅(qū)動電車。</p><p>　　1888年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。</p><p>　　1902年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動機(jī)構(gòu)想。同步電動機(jī)工作原理同感應(yīng)電動機(jī)一樣，由定子

22、產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，便轉(zhuǎn)子繞組用直流供電，轉(zhuǎn)速固定不變，不受負(fù)載影響。因此同步電動機(jī)特別適用于鐘表，電唱機(jī)和磁帶錄音機(jī)。</p><p>　　直流電動機(jī)是直流激磁，工作特性接其激磁繞組的接線方式不同而有區(qū)別。串激電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩大，適用于牽引和起重，并激電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載大小而變動較小，且可以調(diào)節(jié)，可用為定速或調(diào)速之用，復(fù)激電動機(jī)兼有以上兩種激磁方式發(fā)動機(jī)的特性。</p><p>　　交流換向器電動

23、機(jī)，即轉(zhuǎn)子具有換向器的交流電動機(jī)。因它既可用于交流 又可用于直流，故稱作交直流兩用電動機(jī)或通用電動機(jī)，多用于家用電器。</p><p>　　電動機(jī)作為重要的動力裝置，已被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防軍事設(shè)施以及日常生活中。直流電動機(jī)其調(diào)速在過去一直占統(tǒng)治地位，但由于本身結(jié)構(gòu)原因，例如換向器的機(jī)械強(qiáng)度不高，電刷易于磨損等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)向高速大容量化發(fā)展的要求。而交流電動機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價

24、格低廉，而且堅固耐用，慣量小，運(yùn)行可靠等優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了極廣泛的應(yīng)用，也正在發(fā)揮著越來越重要的作用。</p><p><b>　　2總體設(shè)計方案</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計中需要完成的是通過經(jīng)典的測試方法測量交流異步電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性，并以實(shí)驗(yàn)室某一型號交流異步電動機(jī)為測量對象。</p><p>　　一．測量電動機(jī)的參

25、數(shù)，分別通過直流法、交流法、電橋法測量及堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　二．測量電動機(jī)的機(jī)械特性，通過D-F系統(tǒng)對電動機(jī)在空載和加載情況下分別測量和計算，并繪制其機(jī)械特性曲線。</p><p>　　三．除交流電動機(jī)外還涉及到直流電動機(jī)、三相調(diào)壓器、單相調(diào)壓器、整流濾波、電橋、使用功率表、轉(zhuǎn)速表等儀器儀表及相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　電動機(jī)參數(shù)的測量如圖2.1。&

26、lt;/p><p>　　圖2.1交流電動機(jī)的參數(shù)測量</p><p>　　D-F系統(tǒng)測量電動機(jī)空載和加載時的械特性如圖2.2。</p><p>　　圖2.2 D-F系統(tǒng)測量電動機(jī)的機(jī)械特性</p><p>　　3電路及相關(guān)設(shè)備簡介</p><p>　　3.1交流異步電動機(jī)</p><p>　　3.1

27、.1交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及各部分的作用</p><p>　　一般電動機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子是靜止不動的部分，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分，在定子與轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。另外還有端蓋、風(fēng)扇、罩殼、機(jī)座、接線盒等。</p><p>　　定子的作用是用來產(chǎn)生磁場和作電動機(jī)的機(jī)械支撐。電動機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子繞組鑲嵌在定子鐵心中，通過電流時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，實(shí)現(xiàn)電能量轉(zhuǎn)換

28、。機(jī)座的作用主要是固定和支撐定子鐵心。電動機(jī)運(yùn)行時，因內(nèi)部損耗而發(fā)生的熱量通過鐵心傳給機(jī)座，再由機(jī)座表面散發(fā)到周圍空氣中。為了增加散熱面積，一般電動機(jī)在機(jī)座外表面設(shè)計為散熱片狀。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心也是作為電動機(jī)磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組的作用是感應(yīng)電動勢，通過電流而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)軸是支撐轉(zhuǎn)子的重量，傳遞轉(zhuǎn)矩，輸出機(jī)械功率的主要部件。</p><p>　　圖3.1鼠籠式交流異步電動機(jī)

29、結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.1.2交流異步電動機(jī)的工作原理</p><p><b>　　1．旋轉(zhuǎn)磁場</b></p><p>　　定子三相繞組通入三相交流電即可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)三相電流不斷地隨時間變化時，所建立的合成磁場也不斷地在空間旋轉(zhuǎn)，如圖3.2所示。旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相電流的相序一致，任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。</

30、p><p><b>　　圖3.2旋轉(zhuǎn)磁場</b></p><p>　　若定子每相繞組由P個線圈串聯(lián)，繞組的始端之間互差360°/P，將形成P對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）可用下式表示：n=60f/P。</p><p>　　定子旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方

31、向由“右手螺旋定則”確定。由于轉(zhuǎn)子繞組自身閉合，便有電流流過，并假定電流方向與電動勢方向相同，如圖3.3：</p><p><b>　　圖3.3電磁力產(chǎn)生</b></p><p>　　轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生電磁力，其方向由“左手螺旋定則”判斷。該力對轉(zhuǎn)軸形成轉(zhuǎn)矩(稱電磁轉(zhuǎn)矩)，并可見，它的方向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(即電流相序)一致，于是，電動機(jī)在電磁轉(zhuǎn)矩

32、的驅(qū)動下，順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，且一定有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。有轉(zhuǎn)速差是異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的必要條件，異步的名稱也由此而來。</p><p>　　電動機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩T和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2相等，即T=T2。</p><p><b>　　2．轉(zhuǎn)差率</b></p><p>　　旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。描

33、述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相差的程度。</p><p>　　3.1.3交流異步電動機(jī)的機(jī)械特性</p><p>　　電動機(jī)的機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系,機(jī)械特性是電動機(jī)力學(xué)性能的主要表現(xiàn)。</p><p>　　T-S的曲線圖如下力圖左；T-n的曲線圖如下圖右，即為電動機(jī)的機(jī)械特性曲線。</p><p><b>　　圖3.

34、4機(jī)械特性圖</b></p><p>　　在機(jī)械特性圖中，存在兩個工作區(qū)：穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)和不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。在機(jī)械特性曲線的AB段，當(dāng)復(fù)的損壞，還有可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)等危險。短路保護(hù)應(yīng)該滿足以下要求：一是必須在很短的時間內(nèi)切斷電源；二是當(dāng)電機(jī)正常啟動、制動時，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動作。</p><p>　　常用的短路保作用在電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，電動機(jī)能適應(yīng)負(fù)載的變化而自動調(diào)節(jié)達(dá)到

35、穩(wěn)定運(yùn)行，故為穩(wěn)定區(qū)。機(jī)械特性曲線的BC段，因電動機(jī)工作在該區(qū)段時其電磁轉(zhuǎn)矩不能自動適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，故為不穩(wěn)定區(qū)。</p><p>　　3.1.4交流異步電動機(jī)的保護(hù)電路</p><p><b>　　1．短路保護(hù)</b></p><p>　　短路是由于絕緣損壞、接線錯誤等原因?qū)е码娏鲝姆钦Ｂ窂搅鬟^的現(xiàn)象。瞬時短路電流可能達(dá)到電機(jī)額定電流的

36、幾十倍甚至上百倍，如果不能及時切斷電源，則有可能造成電機(jī)不可修護(hù)裝置有熔斷器和斷路器。</p><p><b>　　2．過流保護(hù)</b></p><p>　　過電流是指電動機(jī)的工作電流超過其額定值，如果時間久了，就會使電機(jī)過熱損壞電機(jī)，因此需要采取保護(hù)措施。</p><p>　　過電流時，電流仍由正常路徑流通，其值比短路電流值要小。過電流一般是

37、由于負(fù)載過大或是啟動不正確。為了避免影響電動機(jī)正常工作，過電流保護(hù)動作值應(yīng)該比正常啟動電流略大一些。</p><p>　　過電流保護(hù)也要求保護(hù)裝置能瞬時動作。過電流保護(hù)一般采用過電流繼電器。</p><p><b>　　3．過載保護(hù)</b></p><p>　　電動機(jī)過載是指其工作電流超過額定值使繞組過熱。引起過載的原因很多，如負(fù)載的突然增加、

38、電源電壓降低、電動機(jī)軸承磨損等。</p><p>　　過載與過流類似，但也有差別。主要的不同在于動作效應(yīng)的不同。過電流是由電磁效應(yīng)來引發(fā)保護(hù)裝置動作，針對電流的瞬時大小；而過載保護(hù)則是由電流的熱效應(yīng)，即電流對時間的累積結(jié)果來引發(fā)保護(hù)裝置動作。一般情況下同一電路中，過載保護(hù)動作電流值要比過電流小，而這兩者又均比上面提到的短路保護(hù)動作電流值小。值得注意的是，短路保護(hù)、過電流保護(hù)和過載保護(hù)是不能互相代替的。</p

39、><p>　　過載保護(hù)應(yīng)采用熱繼電器或電動機(jī)保護(hù)器作為保護(hù)元件。</p><p><b>　　4．失壓保護(hù)</b></p><p>　　如果電動機(jī)在正常工作時突然掉電，那么在電源電壓恢復(fù)時，就可能自行啟動，造成人身事故或機(jī)械設(shè)備損壞。為防止電壓恢復(fù)時電動機(jī)的自行啟動或電器元件自行投入工作而設(shè)置的保護(hù)，稱為失壓保護(hù)。采用接觸器和按鈕控制電動機(jī)的啟動制

40、動就具有失壓保護(hù)功能。如果正常工作中電網(wǎng)電壓消失，接觸器會自動釋放而切斷電動機(jī)電源。</p><p><b>　　5．欠壓保護(hù)</b></p><p>　　電動機(jī)或電器元件在有些應(yīng)用場合，當(dāng)電網(wǎng)電壓降到額定電壓的60%－80%時，就要求能自動切除電源而停止工作，這種保護(hù)稱為欠電壓保護(hù)。電動機(jī)在電網(wǎng)電壓降低時，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩都將降低甚至堵轉(zhuǎn)。在負(fù)載一定的情況下，一方面電動

41、機(jī)電流增大，而其增加幅度還不足以使熔斷器和熱繼電器動作，因此必須要采取欠壓保護(hù)措施。</p><p>　　除了利用接觸器本身的欠電壓保護(hù)作用之外，還可以采用低壓斷路器或?qū)ｉT的電磁式電壓繼電器來進(jìn)行欠電壓保護(hù)，其方法是將電壓繼電器線圈跨接在電源上，其動合觸頭串接在接觸器控制回路中。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于指定值時，電壓繼電器動作使接觸器釋放。</p><p><b>　　6．過壓保護(hù)<

42、/b></p><p>　　當(dāng)由于某種原因使得電動機(jī)電源電壓超過其額定值時，電動機(jī)的定子電流增大，使電動機(jī)發(fā)熱增多，時間久了就會造成電動機(jī)損壞。如果電壓比額定值高很多，則電動機(jī)定子電流就會超出額定值許多而可能燒壞電機(jī)。因此，需要進(jìn)行過電壓保護(hù)。</p><p>　　最常見的過電壓保護(hù)裝置是過電壓繼電器。電源電壓一旦過高，過電壓繼電器的常閉觸頭就立即動作，從而控制接觸器及時斷開電源。過

43、電壓繼電器的動作電壓整定值一般可為電動機(jī)額定電壓的1.05－1.2倍。</p><p><b>　　7．?dāng)嘞啾Ｗo(hù)</b></p><p>　　異步電動機(jī)在正常運(yùn)行時，如果電源任一相突然斷路，電動機(jī)就處于斷相運(yùn)行。此時電動機(jī)實(shí)際上是在單相電源下運(yùn)行，電動機(jī)定子電流會增大，轉(zhuǎn)速要下降甚至?xí)罗D(zhuǎn)，時間一長就會燒壞電機(jī)。實(shí)踐表明，斷相運(yùn)行是使電動機(jī)損壞的主要原因之一，因此應(yīng)進(jìn)

44、行斷相保護(hù)。</p><p>　　引起電動機(jī)斷相運(yùn)行的原因很多，如熔斷器一相熔體燒斷，電動機(jī)繞組一相斷路、一相接觸不良或松脫，電源一相線路斷開等，其中尤以熔斷器一相燒斷的情況最為常見。斷相運(yùn)行時，線路電流和電動機(jī)繞組連接因斷相形式不同而不同；電動機(jī)負(fù)載越大，故障電流也越大。斷相運(yùn)行時，通?？梢愿鶕?jù)電流或電壓發(fā)生的變化特征檢測出斷相信號來構(gòu)成斷相保護(hù)裝置。</p><p>　　斷相保護(hù)有很多

45、方法，如用帶斷相保護(hù)的熱繼電器，采用電壓繼電器，采用欠電流繼電器，斷絲電壓保護(hù)，采用專門為斷相運(yùn)行而設(shè)計的斷相保護(hù)繼電器。</p><p><b>　　8.相序保護(hù)</b></p><p>　　一般情況下，電動機(jī)工作的接線順序是有規(guī)定的，如果由于某種原因，導(dǎo)致相序發(fā)生錯亂，電動機(jī)將無法正常工作甚至損壞。相序保護(hù)就是為了防止這類事故發(fā)生。</p><

46、p>　　相序保護(hù)可采用相序繼電器，當(dāng)電路中相序與指定相序不符時，相序繼電器將觸發(fā)動作，切斷控制電路的電源從而達(dá)到切斷電動機(jī)電源、保護(hù)電動機(jī)的目的。</p><p><b>　　9．溫度保護(hù)</b></p><p>　　在電動機(jī)電流沒有超過額定值時，由于通風(fēng)不良、環(huán)境溫度過高、啟動次數(shù)過于頻繁等原因，電動機(jī)也會過熱。這種情況下用以上的過流保護(hù)或過載保護(hù)都不能解決問

47、題，因此需要直接反映溫度變化的熱保護(hù)器。</p><p>　　溫度保護(hù)通?？刹捎脺囟壤^電器。溫度繼電器主要有雙金屬片和熱敏電阻式兩種，它們都被直接埋置在發(fā)熱部位。</p><p>　　溫度保護(hù)與過載保護(hù)都是利用溫度來觸發(fā)保護(hù)，但并不完全相同。過載保護(hù)是因?yàn)殡娏鏖L時間超出額定值使得繼電器升溫觸發(fā)保護(hù)；而溫度保護(hù)是由于散熱不良，環(huán)境溫度過高等因素使得電機(jī)過熱從而觸發(fā)保護(hù)。溫度保護(hù)被觸發(fā)時，電動

48、機(jī)中的電流值有可能是正常的，因此過載保護(hù)不一定會起作用。溫度保護(hù)與過載保護(hù)也是不能互相替代的。</p><p><b>　　10．漏電保護(hù)</b></p><p>　　為了防止直接接觸電擊事故和間接接觸電擊事故，防止電氣線路或電氣設(shè)備接地故障引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故，低壓配電系統(tǒng)應(yīng)該具有漏電保護(hù)裝置。</p><p>　　漏電保護(hù)根據(jù)工作

49、零線是否穿過電流感應(yīng)器，分為零序電流保護(hù)和剩余電流保護(hù)。零序電流保護(hù)與剩余電流保護(hù)的基本原理都是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。不同之處是，零序電流保護(hù)檢測的是各相線中電流的矢量和，而剩余電流保護(hù)檢測的是各相線還有零線中的電流矢量和。</p><p>　　理論上來說，三相線負(fù)載平衡且電路正常工作的情況下，各相線電流矢量和應(yīng)該為零。但是在實(shí)際的產(chǎn)品制造中，由于生產(chǎn)工藝、使用條件及電源

50、品質(zhì)等因素的制約，理想的三相完全平衡的負(fù)載不大可能存在，其三相電流的矢量和不為零而且很容易達(dá)到漏電保護(hù)器的動作電流值例如30mA。因此，“負(fù)載三相平衡”這個概念只具理論意義。</p><p>　　3.1.5交流異步電動機(jī)的控制</p><p><b>　　1. 啟動控制</b></p><p>　　三相異步電動機(jī)從接通電源開始運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)

51、速逐漸上升直到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一過程稱為啟動。按照啟動方式不同，它可以分為直接啟動和降壓啟動。</p><p>　　直接啟動的啟動電流大，對供電變壓器影響較大，容量較大的鼠籠異步電動機(jī)一般都采用降壓啟動。降壓啟動就是將電源電壓適當(dāng)降低后，再加到電動機(jī)的定子繞組上進(jìn)行啟動，待電機(jī)啟動結(jié)束或?qū)⒁Y(jié)束時，再使電動機(jī)的電壓恢復(fù)到額定值。這樣做的目的主要是為了減小啟動電流，但是因?yàn)榻祲海妱訖C(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩也將降低。因此，降壓

52、啟動僅適用于空載或輕載啟動。</p><p><b>　　2. 正反轉(zhuǎn)控制</b></p><p>　　根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，只要把接到三相異步電動機(jī)的三相交流電源線中的任意兩相對調(diào)，即可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　正反轉(zhuǎn)控制方法主要有以下四種：手動控制、接觸器互鎖控制、按鈕互鎖控制、接觸器與按鈕雙重互鎖控制。</p>

53、<p><b>　　3. 制動控制</b></p><p>　　三相電動機(jī)在切斷電源后，由于慣性，總要經(jīng)過一段時間才能完全停止。有時候，要求電機(jī)在斷電后能迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要對電動機(jī)進(jìn)行制動。</p><p>　　制動方法大致可分機(jī)械制動和電氣制動兩類。常用的機(jī)械制動裝置有電磁抱閘和電磁離合器兩種。電氣制方法有反接制動、能耗制動、回饋制動和電容制

54、動等。</p><p><b>　　4. 變頻調(diào)速控制</b></p><p>　　調(diào)速就是指讓電動機(jī)在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速，以滿足實(shí)際需要。改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速有三種可能：一是變頻調(diào)速，二是變極調(diào)速，三是變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。</p><p>　　在交流異步電動機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，其特點(diǎn)是調(diào)速范圍大、穩(wěn)定性好、運(yùn)行效率高

55、。</p><p><b>　　3.1.6變壓器</b></p><p><b>　　1變壓器的工作原理</b></p><p>　　變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸?shù)闹匾?，如圖3.5所示。</p><p>　　圖3.5變壓器工

56、作原理</p><p>　　變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能，主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。與電源相連的項(xiàng)圈，接受交流電能，稱為一相繞組。與負(fù)載相連的項(xiàng)圈，送出交流電能，稱為二次繞組。</p><p><b>　　設(shè)：</b></p><p>　　同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為Øm，該

57、磁通量稱為主磁通。圖各物理量的參考方向確定。</p><p>　　圖3.6變壓器原理圖</p><p><b>　　2變壓器的結(jié)構(gòu)簡介</b></p><p><b>　　鐵心：</b></p><p>　　鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm，表面涂有

58、絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用，鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種。</p><p><b>　　繞組：</b></p><p>　　繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成。</p><p>　　變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作

59、原理（如上圖）：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓Ú1時，流過電流Í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通Ø1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢É1，É2，感應(yīng)電勢公式為：E=4.44fNØm</p><p>　　式中：E--感應(yīng)電勢有效值</p><p><b>　　f--頻率</b></p>&

60、lt;p><b>　　N--匝數(shù)</b></p><p>　　Øm--主磁通最大值</p><p>　　由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓Ú1和Ú2大小也就不同。</p><p>　　當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（Í0），這個電流

61、稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流Í2時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流Í0，一部分為用來平衡Í2，所以這部分電流隨著Í2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。</p><p>　　上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。</p&

62、gt;<p>　　3.1.7三相調(diào)壓器</p><p><b>　　1簡介</b></p><p>　　“三相調(diào)壓器”又稱“晶閘管電力調(diào)整器”“可控硅電力調(diào)整器”或簡稱“電力調(diào)整器”。</p><p>　　“晶閘管”又稱“可控硅”（SCR）是一種四層三端半導(dǎo)體器件，把它接在電源和負(fù)載中間，配上相應(yīng)的觸發(fā)控制電路板，就可以調(diào)整加到負(fù)

63、載上的電壓、電流和功率。</p><p>　　“晶閘管調(diào)整器”主要用于各種電加熱裝置（如電熱工業(yè)窯爐、電熱干燥機(jī)、電熱油爐、各種反應(yīng)罐、反應(yīng)釜的電加熱裝置）的加熱功率調(diào)整，既可以“手動”調(diào)整，又可以和電動調(diào)節(jié)儀表、智能調(diào)節(jié)儀表、PLC以及計算機(jī)控制系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)對加熱溫度的恒值或程序控制。</p><p>　　注：三相調(diào)壓器對應(yīng)三相負(fù)載使用。</p><p><

64、;b>　　2三相調(diào)壓器特點(diǎn)</b></p><p>　　“可控硅調(diào)壓器”通過對電壓、電流和功率的精確控制，從而實(shí)現(xiàn)精密控溫。并且憑借其先進(jìn)的數(shù)字控制算法，優(yōu)化了電能使用效率。對節(jié)約電能起了重要作用。</p><p>　　“可控硅調(diào)壓器”采用德國原裝進(jìn)口：SEMIKRON（西門康 SKKT 系列可控硅模塊），先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，改善了電網(wǎng)功率因數(shù)可以有效節(jié)省用電量；具有移相

65、觸發(fā)與過零觸發(fā)。雙重工作模式，撥動選擇開關(guān)即可輕松實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換；多種控制信號輸入：開關(guān)量觸點(diǎn)，電流信號：DC4-20 mA、DC0-10 mA，電壓信號：DC1-5 V、DC0-10V；適用于多種類型負(fù)載：恒阻性負(fù)載、變阻性負(fù)載、感性負(fù)載（變壓器一次側(cè)）；具有完善的自我檢測，齊全的故障保護(hù)功能，確保安全穩(wěn)定運(yùn)行；輸入、輸出端口均采用光電隔離技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，安全性能高；通訊功能強(qiáng)大標(biāo)準(zhǔn) Modbus RTU 通信協(xié)議，方便聯(lián)機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制

66、；內(nèi)置報警蜂鳴器，無須任何額外接線就能輕松實(shí)現(xiàn)聲光報警。</p><p><b>　　3三相調(diào)壓器的應(yīng)用</b></p><p>　　“三相調(diào)壓器”廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：</p><p>　　電爐工業(yè)：退火爐，烘干爐，淬火爐，燒結(jié)爐，坩堝爐，隧道爐，熔爐，箱式電爐，井式電爐，熔化電爐，滾動電爐，真空電爐，臺車電爐，淬火電爐，時效電爐，罩式電爐，氣

67、氛電爐，烘箱，實(shí)驗(yàn)電爐，熱處理，電阻爐，真空爐，網(wǎng)帶爐，高溫爐，窯爐，電爐。 </p><p>　　機(jī)械設(shè)備：包裝機(jī)械，注塑機(jī)械，熱縮機(jī)械，擠壓機(jī)械，食品機(jī)械，回火設(shè)備，塑料加工，紅外加熱。</p><p>　　玻璃工業(yè)：玻璃纖維，玻璃成型，玻璃融化，玻璃印制，浮法玻璃生產(chǎn)線，退火槽。</p><p>　　汽車工業(yè)：噴涂烘干，熱成型。</p><

68、p>　　節(jié)能照明：隧道照明，路燈照明，攝影照明，舞臺燈光。</p><p>　　化學(xué)工業(yè)：蒸餾蒸發(fā)，預(yù)熱系統(tǒng)，管道加熱，石油化工，溫度補(bǔ)償。</p><p><b>　　3.1.8電樞反應(yīng)</b></p><p>　　對稱負(fù)載時，電樞磁動勢對主極磁場基波產(chǎn)生的影響，這種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)，當(dāng)電樞繞組中沒有電流通過時，由磁極所形成的磁場稱為主

69、磁場，近似按正弦規(guī)律分布。當(dāng)電樞繞組中有電流通過時，繞組本身產(chǎn)生一個磁場，稱為電樞磁場。電樞磁場對主磁場的作用將使主磁場發(fā)生畸變。產(chǎn)生電樞反應(yīng)。</p><p>　　1.純電阻性負(fù)載時的電樞反應(yīng)</p><p>　　電樞磁場的電動勢與電流相位相同，電樞磁場使主磁場發(fā)生畸變，一半加強(qiáng)，一半削弱。</p><p>　　2.純電感性負(fù)載時的電樞反應(yīng)</p>

70、<p>　　電樞磁場的電流滯后于電動勢90度，電樞磁場產(chǎn)生的電動勢與主磁場產(chǎn)生的電動勢方向相反，因此削弱了主磁場電動勢，這就是為什么三相電路中含有電感性元件時電壓下降的原因；這時叫做縱軸去磁電樞反應(yīng)。</p><p>　　3.純電容性負(fù)載時的電樞反應(yīng)</p><p>　　電樞磁場的電流超前于電動勢90度，因電樞磁場與主磁場成90度，電樞磁場產(chǎn)生的電動勢與主磁場產(chǎn)生的電動勢方向相同

71、，因此加強(qiáng)了主磁場電動勢，這就是為什么三相電路中含有電容性元件時端電壓上升的原因，這時叫做縱軸輔助磁電樞反應(yīng)。</p><p>　　電樞反應(yīng)對直流電機(jī)的工作影響很大，使磁極半邊的磁場加強(qiáng)；另半邊的磁場減弱，負(fù)載越大，電樞反應(yīng)引起的磁場畸變越強(qiáng)烈，其結(jié)果將破壞電樞繞組元件的正常換向，易引起火花，使電機(jī)工作條件惡化。同時電樞反應(yīng)將使極靴尖處磁通密集，造成換向片間的最大電壓過高，也易引起火花甚至造成電機(jī)環(huán)火。</

72、p><p>　　削弱電樞反應(yīng)影響的方法:加裝附加磁極以便使畸變的磁通得以補(bǔ)償。對大型電機(jī)，在主磁極的頂部加裝補(bǔ)償繞組可使磁通分布畸變得以修正。</p><p><b>　　3.2直流電動機(jī)</b></p><p>　　直流電動機(jī)就是將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的電機(jī)。</p><p>　　3.2.1直流電動機(jī)的構(gòu)造</p&g

73、t;<p>　　直流電動機(jī)分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。記住定子與轉(zhuǎn)子都是由那幾部分構(gòu)成的，需要注意的是不要把換向極與換向器弄混淆了。 </p><p>　　定子包括：主磁極，機(jī)座，換向極，電刷裝置等。 </p><p>　　轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。</p><p>　　3.2.2直流電動機(jī)工作原理</p><p

74、>　　直流電動機(jī)大致應(yīng)用了“通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用”的原理，勵磁線圈兩個端線同有相反方向的電流，使整個線圈產(chǎn)生繞軸的扭力，使線圈轉(zhuǎn)動。</p><p>　　要使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進(jìn)行所謂“換向”。為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機(jī)能連續(xù)的

75、旋轉(zhuǎn),這就是直流電動機(jī)的工作原理。</p><p>　　圖3.7直流電動機(jī)工作原理</p><p>　　3.2.3直流電動機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　1.調(diào)速性能好。所謂“調(diào)速性能”，是指電動機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。</p><p>　

76、　2.起動力矩大。可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動機(jī)拖動。</p><p>　　3.2.4直流電動機(jī)四種勵磁方式各及自的特點(diǎn)</p><p>　　直流電動機(jī)的性能與它的勵磁方式密切相關(guān)，通常直流電動機(jī)的勵磁方式有四種：直流他勵電動機(jī)、直流并勵電動機(jī)、直流串勵電動機(jī)和直流復(fù)勵電動機(jī)。掌握

77、四種方式各自的特點(diǎn)： </p><p><b>　　1.直流他勵電動機(jī)</b></p><p>　　勵磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系，勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。 </p><p>　　2.直流并勵電動機(jī) </p><p>　　并勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵磁繞組用細(xì)導(dǎo)

78、線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過他的勵磁電流較小。 </p><p><b>　　3.直流串勵電動機(jī)</b></p><p>　　勵磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動機(jī)內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵電動機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，他的匝數(shù)較少。 </p>&

79、lt;p><b>　　4.直流復(fù)勵電動機(jī)</b></p><p>　　電動機(jī)的磁通由兩個繞組內(nèi)的勵磁電流產(chǎn)生。</p><p>　　3.2.5兩個定理與兩個定則</p><p>　　1電磁感應(yīng)定理在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體將會感應(yīng)電勢，若磁場、導(dǎo)體和導(dǎo)體的運(yùn)動方向三者互相垂直，則作用導(dǎo)體中感應(yīng)的電勢大小為： e = B·l·v

80、。</p><p>　　圖3.8電勢的方向有右手定則</p><p>　　2電磁力定律 載流導(dǎo)體在磁場中將會受到力的作用，若磁場與載流導(dǎo)體互相垂直 (見下圖)，作用在導(dǎo)體上的電磁力大小為：f = B·l·i。</p><p>　　圖3.9力的方向有左手定則</p><p><b>　　3.2.6整流濾波</

81、b></p><p><b>　　1整流電路</b></p><p>　　二極管具有單向?qū)щ娦?，利用這一特性可以組成整流電路，整流電路是電力電子電路中出現(xiàn)最早的一種，它將交流電變?yōu)橹绷麟?，?yīng)用十分廣泛，電路形式多種多樣，各具特色。</p><p>　　可從各種角度對整流電路進(jìn)行分類，主要分類方法有：按組成器件可分為不可控、半控、全控三種；

82、按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路；按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。</p><p><b>　　2濾波電路</b></p><p>　　整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲能作用的

83、電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來濾除整流電路輸出電壓中的脈動成分以獲得直流電壓。</p><p>　　常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。</p>&l

84、t;p>　　脈動系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值／輸出電壓的直流分量</p><p>　　半波整流輸出電壓的脈動系數(shù)為S=1.57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動系數(shù)S≈O．67。對于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動系數(shù)S=1／(4(RLC／T-1)。(T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。)</p><p><b>　　3.3儀器儀表</b>

85、;</p><p><b>　　3.3.1電橋</b></p><p><b>　　電橋的概念：</b></p><p>　　用比較法測量各種量（如電阻、電容、電感等）的儀器。最簡單的是由四個支路組成的電路。各支路稱為電橋的“臂”。如圖電路中有一電阻為未知（R2），一對角線中接入直流電源U，另一對角線接入檢流計G?？梢酝ㄟ^

86、調(diào)節(jié)各已知電阻的值使G中無電流通過，則電橋平衡，未知電R2＝R1·R4/R3。常用的有惠登斯電橋和凱爾文電橋。</p><p>　　圖3.10電橋示意圖</p><p><b>　　3.3.2功率表</b></p><p>　　功率表里有兩個線圈，電壓線圈和電流線圈，他們都是利用電磁感應(yīng)原理，把功率表加到電路中，電路中電壓電流按一定比

87、例感應(yīng)到功率表的電壓電流線圈側(cè)，這個比例就是我們測量時選擇的功率表檔位(它是電壓線圈變比與電流線圈變比的乘積)。而功率就可以根據(jù)表計顯示值(是電壓線圈感應(yīng)到的電壓與電流線圈感應(yīng)到的電流的乘積)乘以檔位得到。</p><p><b>　　3.3.3轉(zhuǎn)速表</b></p><p>　　1轉(zhuǎn)速測量儀表的分類</p><p>　　轉(zhuǎn)速表可分為離心式轉(zhuǎn)速

88、表、磁性轉(zhuǎn)速表、電動式轉(zhuǎn)速表、磁電式轉(zhuǎn)速表、閃光式轉(zhuǎn)速表、電子式轉(zhuǎn)速表六種，具有各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和原理，既代表著不同時期的技術(shù)發(fā)展水平，也體現(xiàn)人類認(rèn)識自然的階段性發(fā)展過程。</p><p><b>　　2離心式轉(zhuǎn)速表</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計中使用的是LZ-30手持式離心轉(zhuǎn)速表，它是利用離心力與拉力的平衡來指示轉(zhuǎn)速。 離心式轉(zhuǎn)速表是最傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測量工具，是利

89、用離心力原理的機(jī)械式轉(zhuǎn)速表；測量精度一般在1~2級，一般就地安裝。一只優(yōu)良的離心式轉(zhuǎn)速表不但有準(zhǔn)確直觀的特點(diǎn)，還具備可靠耐用的優(yōu)點(diǎn)。但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。</p><p>　　4電動機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性測量</p><p><b>　　4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p><p>　　1三相交流異步電動機(jī)</p><p>　　型號J

90、02-11-4，出品編號00070，0.6KW，380V，1.62A，50HZ，1380RPM，接法：星型 E級絕緣，18KG，標(biāo)準(zhǔn)編號JB742-66，大連電機(jī)廠</p><p>　　圖4.1實(shí)驗(yàn)室用交流異步電動機(jī)</p><p><b>　　2直流電動機(jī)</b></p><p>　　型號Z2-12， 產(chǎn)品編號1005， 結(jié)構(gòu)類型A101，

91、勵磁方式：他，功率：0.6千瓦， 勵磁電壓：110伏， 工作方式：連續(xù)， 電流：3.82安培， 絕緣等級：定子E 電樞A，轉(zhuǎn)速：1500轉(zhuǎn)/分，重量：35公斤，標(biāo)準(zhǔn)編號JB1104-68， 西安電機(jī)廠</p><p>　　圖4.2實(shí)驗(yàn)用直流電機(jī)</p><p><b>　　3調(diào)壓變壓器</b></p><p>　　型號TDGC，最大電力1KVA

92、，相速1，調(diào)速50~</p><p>　　圖4.3實(shí)驗(yàn)用調(diào)壓變壓器</p><p>　　4單三相兩用調(diào)壓變壓器</p><p>　　TSGC-720型，最大容量20KVA 50~ ，儀器編號88005900，分類編號04100202</p><p><b>　　圖4.4三相調(diào)壓器</b></p><p

93、><b>　　5電機(jī)整流電源板</b></p><p>　　統(tǒng)一編號070214238</p><p>　　圖4.5電機(jī)整流電源板</p><p><b>　　6轉(zhuǎn)速表</b></p><p>　　手持式離心轉(zhuǎn)速表LZ-30</p><p><b>　　圖4.

94、6轉(zhuǎn)速表</b></p><p><b>　　7功率表</b></p><p><b>　　8電流表</b></p><p><b>　　9實(shí)驗(yàn)用燈箱</b></p><p><b>　　圖4.7實(shí)驗(yàn)用燈箱</b></p><

95、;p><b>　　10電橋</b></p><p><b>　　QS-18型</b></p><p><b>　　4.2實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p><b>　　4.2.1靜態(tài)法</b></p><p>　　在不通電的情況下，用數(shù)字萬用表直接測電

96、動機(jī)三相繞組A,B,C中每任意兩相繞組的電阻值,分別記三組數(shù)據(jù)（單位:歐姆）如表4.1。</p><p>　　表4.1靜態(tài)法測量的數(shù)據(jù)</p><p>　　4.2.2直流電壓法</p><p>　　圖4.8通直流電測量</p><p>　　如圖4.8接線，在電動機(jī)三相繞組A,B,C的任意兩相繞組上通實(shí)驗(yàn)臺上的15伏特直流電，分別用數(shù)字萬用表

97、測該兩相繞組之間的電壓和電流，記三組數(shù)據(jù)。</p><p>　　表4.2通直流電測量的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　4.2.3電橋法</b></p><p>　　通過電橋原理使用實(shí)驗(yàn)室電橋分別測電動機(jī)三相繞組A，B，C中任意兩相繞組的電阻值，記三阻數(shù)據(jù)（單位：歐姆）。</p><p>　　表4.3電橋測量的數(shù)據(jù)&l

98、t;/p><p><b>　　4.2.4堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)</b></p><p>　　電機(jī)堵轉(zhuǎn)，通過儀器儀表測出某相繞組的功率，電壓，電流，通過公式計算算出電感值。（如圖4.9）</p><p>　　圖4.9堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)電路圖</p><p>　　測量數(shù)據(jù)如表4.4。</p><p>　　表4.4堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)

99、</p><p>　　4.2.5機(jī)械特性測量</p><p>　　電動機(jī)的機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系，機(jī)械特性分為固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性。固有機(jī)械特性是指異步電動機(jī)工作在額定電壓及額定頻率下，電動機(jī)按規(guī)定的接線方法接線，定子及轉(zhuǎn)子電路中不外接電阻（電抗或電容）時所獲得的機(jī)械特性曲線。異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T的數(shù)值是由某一轉(zhuǎn)速n（或s）下的電源電壓電壓UΦ、電流頻率f1、定子極

100、對數(shù)p、定子及轉(zhuǎn)子電路的電阻及阻抗（R1、R2、X1、X2′）決定的。因此人為地改變這些參數(shù)，就可以得到不同的人為機(jī)械特性。機(jī)械特性的表達(dá)式有（物理表達(dá)式）、（參數(shù)表達(dá)式）、（實(shí)用表達(dá)式）和工程計算法。</p><p>　　圖4.10空載測量電路圖</p><p><b>　　空載測量</b></p><p>　　如圖連線，利用三項(xiàng)調(diào)壓器把電壓

101、調(diào)到380V，記錄儀表上顯示的數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)速表測得電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n，再利用三項(xiàng)調(diào)壓器把電壓調(diào)到360V、280V、220V、180V，記錄儀表上的數(shù)據(jù)和用轉(zhuǎn)速表測得轉(zhuǎn)速如表4.4。</p><p>　　表4.4不加負(fù)載時的數(shù)據(jù)</p><p>　　圖4.11加負(fù)載測量電路圖</p><p><b>　　2.加載測量</b></p>

102、<p>　　如圖接線，利用調(diào)壓變壓器把直流電壓調(diào)到110伏，D-F系統(tǒng)接6盞燈并聯(lián)的燈箱作為負(fù)載，通過三項(xiàng)調(diào)壓器把交流電壓調(diào)到380伏，使用轉(zhuǎn)速表測得其轉(zhuǎn)速，從開一盞燈依次開到六盞等，并依次記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。然后通過三相調(diào)壓器把電壓調(diào)到其它數(shù)值，再依次從一盞燈開到六盞燈并記錄其相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　表4.5 380V時依次加負(fù)載的數(shù)據(jù)</p><p>　　表4.6 360V

103、時依次加負(fù)載的數(shù)據(jù)</p><p>　　表4.7 280V時依次加負(fù)載的數(shù)據(jù)</p><p>　　表4.8 220V時依次加負(fù)載的數(shù)據(jù)</p><p>　　表4.9 180V時依次加負(fù)載的數(shù)據(jù)</p><p>　　5測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)誤差分析</p><p><b>　　5.1測量數(shù)據(jù)</b><

104、/p><p>　　通過靜態(tài)法測量三相繞組的電阻值，取平均值數(shù)據(jù)整理如表5.1。</p><p>　　表5.1靜態(tài)法測量數(shù)據(jù)</p><p>　　直流法測量，通實(shí)驗(yàn)臺上15伏特直流電測三組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律R=U/I計算取平均值三相繞組的電阻如表5.2。</p><p>　　表5.2直流法測量數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)電

105、橋原理使用實(shí)驗(yàn)室的電橋分別測量三相繞組的電阻值，取平均值整理如表5.3。</p><p>　　表5.3電橋法測量數(shù)據(jù)</p><p>　　電機(jī)堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，通過測量儀表顯示功率為50瓦特，電壓為60伏特，電流為1.6安培，根據(jù)公式 算出電阻R為19.53歐姆，由阻抗公式，算出阻抗Z為37.5歐，再由公式計算出感抗XL為32.01歐姆，最后根據(jù)公式 計算出電感L為0.102亨如表5.4。<

106、/p><p>　　表5.4堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)</p><p>　　空載測量，利用三相調(diào)壓器把電壓分別調(diào)出380V、360V、280V、220V、180V。二瓦特計法測量功率其功率為兩個功率表的代數(shù)和，轉(zhuǎn)速n通過轉(zhuǎn)速表測量，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式分別計算出各個電壓時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩如表5.5。</p><p>　　表5.5空載測量時的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　加載測量

107、，利用三項(xiàng)調(diào)壓器把電壓分別調(diào)到380V、360V、280V、220V、180V，通過測量記錄儀器儀表上顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)速n通過轉(zhuǎn)速表測得。根據(jù)功率公式和轉(zhuǎn)矩公式，分別計算出電動機(jī)在各個電壓下各個負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩如表5.6（單位N*m），其機(jī)械特性曲線如圖5.1。</p><p>　　表5.6 各電壓下加載測量計算轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)</p><p>　　圖5.1電動機(jī)加載時的機(jī)械特性曲線</p&

108、gt;<p>　　5.2數(shù)據(jù)及誤差分析</p><p>　　5.2.1二瓦特計法測功率分析</p><p>　　從測量功率的角度講可用一表法、兩二法、三表法，在本次畢業(yè)設(shè)計中我采用的是二表法（即二瓦特計法）。其原理為在一個三相系統(tǒng)中,任何一相都可以成為另一相的參考點(diǎn)。Y型接法通常選擇中性點(diǎn)作為參考點(diǎn)，即便是三相三線制也將中性點(diǎn)作為參考點(diǎn)。Y型接法的好處是每一相的電壓、電流和功

109、率都可以獨(dú)立測量。如果將三相中的某一相作為參考點(diǎn)，就可以用兩只瓦特計測量整個三相系統(tǒng)的功率（如圖）。</p><p>　　圖5.2 二瓦特計法測功率</p><p>　　因此，在畢業(yè)設(shè)計中只需要使用兩塊功率表，若只用一塊表就分別測量兩相繞組的功率，通過公式得出。</p><p>　　5.2.2.數(shù)據(jù)分析</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計中通過觀

110、察測量的數(shù)據(jù)和機(jī)械特性曲線發(fā)現(xiàn)電動機(jī)的參數(shù)存在一定的關(guān)系。</p><p>　　1在各個電壓下依次加負(fù)載電動機(jī)的轉(zhuǎn)速都降低，但降低的很小。</p><p>　　2負(fù)載不變時，當(dāng)電流增大時，轉(zhuǎn)速n減小，轉(zhuǎn)矩T增大。</p><p>　　3負(fù)載不變時，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，電壓U增大，轉(zhuǎn)矩T減小。</p><p><b>　　5.2.3誤差分析

111、</b></p><p>　　數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差有如下原因：</p><p>　　1金屬表面由于氧化原因造成的測量誤差。</p><p>　　2測量使用的儀器儀表由于刻度相對較大造成的讀數(shù)誤差。</p><p>　　3觀測儀器儀表讀數(shù)時觀測的角度不同造成的讀數(shù)誤差。</p><p>　　4計算時由于小數(shù)部分不能精

112、確的原因產(chǎn)生的計算誤差。</p><p>　　通過多次測量取平均值的方法可減小誤差，但誤差是不可避免的。</p><p><b>　　5.3調(diào)試分析</b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計中，由于操作等原因遇到了如下問題。</p><p>　　1在某一次測量中，電流表沒有讀數(shù)，在同學(xué)的幫助下反復(fù)檢查電路結(jié)果發(fā)現(xiàn)是電流表的

113、正負(fù)極接反了造成的，而且差點(diǎn)造成了電流表的損壞。再測量時把正負(fù)極接對，讀數(shù)正常問題解決。</p><p>　　2在用功率表測量電動機(jī)機(jī)械特性時功率表的讀數(shù)很小，幾乎不能讀數(shù)。在老師的指點(diǎn)下發(fā)現(xiàn)是功率表的檔位調(diào)的太大的原因，把表調(diào)到合理的檔位測量問題得以解決。</p><p>　　3堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中由于把電動機(jī)堵轉(zhuǎn)用的鉗子沒有掐緊造成實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，自己發(fā)現(xiàn)及時調(diào)整得以解決。</p>

114、<p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計中，我所選擇的題目是《交流異步電機(jī)的參數(shù)及機(jī)械特性的測定》，雖然這個課題有一定的難度，而且需要使用的儀器儀表和動手操作的部分都較多，但還是在老師的悉心指導(dǎo)下經(jīng)過十九周的認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，完成了畢業(yè)設(shè)計，任務(wù)所要求測量和計算的數(shù)據(jù)的全得出，基本上符合本次課題的要求。</p><p>　　能量動力是發(fā)展

115、程度的標(biāo)志。發(fā)電機(jī)、電動機(jī)使人類社會發(fā)展中脫離了人力畜力及水力火力的現(xiàn)場，是生產(chǎn)力發(fā)展的巨大動力源，是電力工業(yè)成為可能的基礎(chǔ)，支撐著現(xiàn)代生活的方方面面。</p><p>　　直流電機(jī)調(diào)速性能優(yōu)越，易平滑調(diào)速，這個是交流電機(jī)無法取代的直流電動機(jī)過載能力較強(qiáng)，熱動和制動轉(zhuǎn)矩較大。但是直流電機(jī)換向困難，還會產(chǎn)生火花，壽命短，要經(jīng)常維護(hù)，使用場合受到限制，價格也貴一些所以很多地方都用交流電機(jī)取代了。交流電機(jī)沒有碳刷及整流

116、子，免維護(hù)、堅固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。交流電動機(jī)分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩類。異步電動機(jī)按照定子相數(shù)的不同分為單相異步電動機(jī)、兩相異步電動機(jī)和三相異步電動機(jī)。相比來說三相異步電動機(jī)擁有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，成本低廉，過載能力強(qiáng)，操作簡單，易于控制等等的優(yōu)點(diǎn)，在必將工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。 </p><p>　　通過十九周的畢業(yè)設(shè)計使我更加了解了交流異步電動機(jī)在工業(yè)