电工技术第五章电动机
电动机点动控制电路PPT
三、电动机点动控制原理图分析
L1 L2 L3
开关
QS
熔断器 接触器 主触点 热继电器
电动机
FU1 KM FR
3M
接触器主触点闭合 接触器主触点断开
主电路失电 主电路接通
主电路
控制电路
FU2
控制电路接通 控制电路失电
3.电气连线图 只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和 接线方式，而不明显表示电气动作原理。
主要用途：用于安装接线、线路的检查维修和故障处 理的指导。
320
FU1
FU2
KM
FU3
TC
FR
FU4
端子板
50 50 50 50
电电气气接元线件图布示置例图示例
线槽 360
二、电动机点动控制介绍
用途：控制电动机短时的运转。 应用：常用于机床的对刀调整和电动葫芦。 按下按钮 电动机起动工作 松开按钮 电动机停止工作。
SB KM FU3
按钮开关 接触器 线圈
接接触触器器线线圈圈失得电电
四、思考
若需要电动机长时间运转，我们不可能一直按着起动按钮对电机进行运转控制。 怎么才能对电动机实现长动连续控制呢？
维修电工实训
5.1 电动机点动控制电路 5.2 电动机长动控制电路 5.3 电动机混动控制电路（转换开关） 5.4 电动机混动控制电路（按钮） 5.5 电动机无互锁正反转控制电路 5.6 电动机电气互锁正反转控制电路 5.7 电动机双重互锁正反转控制电路
5.8 电动机自动往返控制电路 5.9 电动机手动星角控制电路 5.10 电动机自动星角控制电路 5.11 电动机两地控制电路 5.12 电动机间歇控制电路 5.13 电动机顺序起动控制电路 5.14 电动机顺序起动逆序停止控制电路
电工技术习题答案第五章
第五章 电路的过渡过程习题参考答案1．由换路定律知，在换路瞬间电容上的电压、电感上电流不能突变，那么对其余各物理量，如电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流是否也遵循换路定律？解：在换路瞬间只有电容上的电压、电感上电流不能突变。
电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流能突变，不受换路定律的限制。
2．一电容C = 100μF ，端电压互感器u C = 200V ，试问电容的电流和电容的储能是否等于零？为什么？解：当电容处于静态时，电容的电流为零。
电容的储能为221CCU ,不等于零。
其原因是电容具有记忆功能。
3．一电感L = 1H ，通过的电流i L = 10A ，试问电感的电压和电感的储能是否都等于零？为什么？解：当电感处于静态时，电感的电压为零。
电感的储能为221LI ,不等于零。
其原因是电感具有记忆功能。
4．在实验测试中，常用万用表的R X1k Ω档来检查电容量较大的电容器的质量。
测量前，先将被电容器短路放电。
测量时，如果（1）指针摆动后，再返回到无穷大（∞）刻度处，说明电容器是好的；（2）指针摆动后，返回速度较慢，则说明被测电容器的电容量较大。
度根据RC 电路的充放电过程解释上述现象。
解：常用万用表测试电容器的过程实际就是电容充电的动态过程，当电容接通常用万用表电源的瞬间，电容器开始充电，此时充电电流最大，动态电阻较小，随着充电的进行，电流迅速减小，动态电阻迅速增大，当充电完成时，电流为零，此时电阻为无穷大（∞）。
指针摆动后，返回速度较慢，则说明充电时间常数RC 较大，因此被测电容器的电容量较大。
5．电路如图5-31所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后u C (0+)和u C (∞)。
（u C (0+)=36V ，u C (∞)=0V ）解：换路前电路已处于稳态，电容已处于开路状态，则 u C (0-)=36V 根据换路定律，得u C (0+)=u C (0-)=36V当时间为无穷大（∞）时，电容已经完全放电，故 u C (∞)=0V图5-31 习题5的电路6．电路如图5-32所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后初始值u (0+)、i (0+)和稳态值u (∞)、i (∞)。
《电工电子技术及应用》第五章---电动机习题
《学习指导与练习》上的题(P54)二、单项选择题1.三相异步电动机的定子绕组通入三相对称交流电后，在气隙中产生（）。
【A】A.旋转磁场B.脉动磁场C.恒定磁场D.永久磁场2.某三相六极异步电动机，接在工频380V三相交流电源上，则其转速为（）。
【D】A. 3000r/minB. 1000r/minC. 2950r/minD. 970r/min3.绕线转子异步电动机三相转子绕组为了串接起动变阻器方便，一般采用（）。
【A】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.Y或△联结都可以5.三相异步电动机旋转磁场的转速与磁极对数有关，对于4磁极电动机，交流电变化一个周期时，其磁场在空间旋转了（）。
【C】A. 2周B. 4周C. 0.5周D.0.25周6.下面各选项是三相异步电动机的磁路组成，错误的是（）。
【C】A.定子铁心B.转子铁心C.机座D.气隙7.起重机下放重物时，重物能保持一定速度匀速下降的主要原因是电动机处于（）。
【C】A.反接制动状态B.能耗制动状态C.回馈制动状态D.电动运行状态8.绕线转子三相异步电动机转子串电阻调速属于（）。
【A】A.变转差率调速B.变极调速C.降压调速D.变频调速9.把运行中的三相异步电动机的任意两相电源线对调，电动机的运行状态变为（）。
【D】A.反接制动B.反转运行C.先是反转运行，后是反接制动D.先是反接制动，后是反转运行10.为了使三相异步电动机能采用Y/△降压起动，电动机正常运行时必须是（）。
【B】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.△/Y联结11.三相异步电动机的定子铁心及转子铁心均采用硅钢片叠成的原因是（）。
【A】A.减少铁心中的能量损耗B.允许电流通过C.价格低廉D.制造方便12.弱磁调速适用于（）。
【D】A.三相笼型异步电动机B.多速异步电动机C.三相绕线转子异步电动机D.直流电动机13.三相异步电动机的转差率s=1时，电动机的状态是（）。
【C】A . 额定运行状态B . 反接制动状态C . 接通电源起动瞬间D .回馈制动状态14.三相异步电动机回馈制动状时，其转差率为（ ）。
第五章 三相电路
电工技术（电工学I）第五章三相电路three phasecircuit江苏大学电气信息工程学院School of electric and information，UJS内容5.1三相电源5.2负载星形连接的三相电路5.3负载三角形连接的三相电路5.4三相电路的功率5.5安全用电相电压与线电压在对称三相电路中的关系三相对称电源和对称负载的概念相电流与线电流在对称三相电路中的关系对称三相电路电压、电流和功率的计算方法重点5.1三相电源电能可以由谏璧发电厂三峡水力发电站秦山核电站深圳展览中心屋顶的太阳能发电站等转换而得。
而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。
水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）、新疆达坂城的风力发电机群风能1、三相电源SNCXBAYZ图5.1.1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电定子+_转子+e A e B e C++–––(末端)(首端) ABC X YZ 图5.1.2三相绕组示意图AX 每相电枢绕组_++_ee+⨯⨯⨯三相对称电动势的表达式ωte Ae Be CSN +•++•••+SN SN+•++••A•+ωXYCBZSNA 相B 相C 相三相对称电动势的相量表示法与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法对应三相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：通常把这三个“幅值相等、频率相同、相位互差120”的电动势称为三相对称电动势。
它们的特点为：E mBe Ae Ce ●三相对称电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序：A -B -C -A 称为正相序正相序●供电系统三相电源的相序为A -B -C -A2、三相电源的相序A -C -B -A 称为负相序3、三相电源的星形连接(1) 连接方式在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。
U p U LCA NB NAB C中性线(零线、地线) 中性点端线(相线、火线)相电压：相线与中性线间的电压C B A U U U 、、Au Bu Cu 线电压：相线与相线间的电压CA BC AB U U U 、、ABu CAu BCu(2)线电压与相电压的关系BA AB U U U -=C B BC U U U -=ACA U U U -=C 根据KVL 定律ANB CAu Bu Cu ABu BCu CAu 30°相量图AU CU BU ABU 30°30°CUB CA U由相量图可得303AAB U U =︒=303BBC U U ︒=303CCA U U 同理()AB A B A BU U U U U =-=+- BU AU CU ︒AB U 12L U PU BU- 3L PU U =线电压超前相电压30°UA·UB·UC·UCA·300U AB··-UBUBC·在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式127V 220V 220V 380V 380V 660VP L P L P L U U U U U U ======、、、3. 三相电源的三角形连接p连接结论：电源Δ形时 线电压相电压 l U U AB CBCU CAu BC u ABu电力系统的负载，可以分成两类。
邓允主编《电工电子技术及应用(第二版)》第五章习题详解
《电工电子技术及应用（第二版）》（邓允主编，化学工业出版社,2011年）思考题与习题详解第五章 异步电动机的继电接触控制电路5-1 按钮和开关的作用有什么不同？【解】按钮是一种结构简单但应用极为广泛的主令电器。
它用来接通或断开电流较小的控制电路（如控制接触器、继电器等），从而控制电动机或其它电气设备的运行。
开关主要用于不经常操作的低压电路中，用于接通或切断电源与负载的联系。
5-2交流接触器有何用途？交流接触器由哪几个部分组成？各有什么作用？【解】交流接触器是广泛用于电力的通断和控制电路。
它利用主触点来通断主电路，利用辅助触点来执行控制指令。
交流接触器由电磁操作机构、触点和灭弧装置等三部分组成。
电磁操作机构实际上就是一个电磁铁，它包括吸引线圈、山字型的静铁心和动铁心。
触点可根据通过电流大小的不同，分为主触点和辅助触点。
主触点一般为三极动合（常开）触点，电流容量大，通常装有灭弧装置，主要用在主电路中。
辅助触点有动合（常开）和动断（常闭）两种类型，主要用在控制电路中。
当吸引线圈通电时，衔铁被吸合，通过传动机构使触点动作，达到接通或断开电路的目的；当线圈断电后，衔铁在反力弹簧的作用下回到原始位置使触点复位。
5-3 交流接触器的主触点和辅助触点各有什么特点？如何区分常开辅助触点和常闭辅助触点？【解】主触点接在主电路中，用来接通或断开电源与电动机；辅助触点接在控制电路中，常与按钮配合使用，用来实现电动机的各种控制。
区分常开辅助触点和常闭辅助触点，可用万用电表的欧姆档测两端的电阻值即可判断。
5-4 在电动机主电路中，既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用有什么不同？为什么照明电路只装熔断器而不装热继电器？【解】熔断器和热继电器的保护范围不同，不能相互替代。
熔断器对电路进行严重过载或短路保护，热继电器对电路进行一般过载保护。
照明电路一般只会发生电源短路的故障，而不会出现过载，所以只需要熔断器进行保护。
电工基础第6版练习册答案
电工基础第6版练习册答案第一章：电路的基本概念1. 问：什么是欧姆定律？答：欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律，公式为 V = IR，其中 V 代表电压，I 代表电流，R 代表电阻。
2. 问：什么是基尔霍夫电压定律？答：基尔霍夫电压定律（KVL）指出，在一个闭合电路中，沿着任一回路的电压之和等于零。
第二章：直流电路分析1. 问：如何使用节点电压法分析电路？答：节点电压法是通过选择电路中的一个节点作为参考节点（通常接地），然后为其他节点设定电压，利用基尔霍夫电流定律列出方程组，求解电路中的节点电压。
2. 问：什么是戴维南定理？答：戴维南定理指出，任何线性双端网络都可以用一个单一的电压源和一个串联电阻来等效替代，该电压源的电压等于网络两端的开路电压，串联电阻等于从网络两端看进去的等效电阻。
第三章：交流电路1. 问：什么是交流电的瞬时值、最大值和有效值？答：瞬时值是交流电在任意时刻的电压或电流值。
最大值是交流电在一个周期内的最大瞬时值。
有效值是交流电在热效应上等效的直流电的值，通常用 RMS（均方根值）表示。
2. 问：什么是功率因数？答：功率因数是交流电路中实际功率与视在功率的比值，表示电路中电能转换效率的一个指标，用cosφ 表示。
第四章：磁路和变压器1. 问：什么是磁路？答：磁路是指导磁通通过的路径，通常由铁芯、空气隙等组成，用于描述磁场在电路中的分布和传输。
2. 问：变压器的工作原理是什么？答：变压器的工作原理基于电磁感应，通过改变线圈的匝数比来实现电压的升高或降低。
第五章：电动机和发电机1. 问：直流电动机的工作原理是什么？答：直流电动机的工作原理是通过在电动机的转子中通入直流电，产生磁场，与定子中的磁场相互作用，产生转矩，使转子转动。
2. 问：同步发电机和异步发电机有什么区别？答：同步发电机的转子转速与电网频率同步，而异步发电机的转子转速略低于同步转速，两者在结构和工作原理上有所不同。
电工与电子技术知识试题库(答卷)
电工与电子技术知识试题库(答卷)中专《电工电子》课程试题库建设负责人：李和清适用专业及层次：焊接（中专）第五章电动机一.填空题[5 1]1.电机是用来实现电能能与机械能能之间相互转换的设备。
从产生和消耗电能的角度出发，电机主要可分为发电机与电动机两大类。
[5 1]2.旋转磁场的转向由通入三相交流电源的相序决定的。
[5 1]3.三相异步电动机中旋转的部分称为称转子，它主要由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。
[5 1]4.异步电动机旋转磁场的转速是由频率和磁极对数决定的。
[5 1]5.要使异步电动机反转，主要将接三相电源的三根相线中的任意两根，即可实现反转。
[5 1]6.当异步电动机每相绕组的额定电压等于电源的相电压时，绕组应作三角形联结。
[5 1]7.异步电动机轴上产生的转矩与外加电压的平方成正比。
[5 1]8.异步电动机的机械特性曲线是描述电磁转矩与转速之间的关系。
[5 1]9.单相交流定子绕组中通入单相交流电所产生的磁场是脉动磁场。
[5 1]10.单相罩极电动机磁极铁心加装短路铜环，起作用是产生旋转磁场。
二.选择题[5 1]1.三相交流笼型异步电动机旋转磁场的转向决定于三相交流电源的（ B ）A. 频率B. 相序C. 相位D. 幅值[5 1]2.三相异步电动机定子空间磁场的旋转方向是由三相电源的（ B ）决定的。
A. 电压值B. 相序C. 频率D. 相位[5 1]3.常用的三相异步电动机在额定工作状态下的转差率s约为（ B ）A. 0.2～0.6B. 0.02～0.06C. 1～1.5D. 0.5～1[5 1]4.三相异步电动机定子铁心采用的材料应为（ A ）A. 硅钢片B. 钢板或铁板C. 剩磁大的磁性材料 D. 铅或铝等导电材料[5 1]5.三相异步电动机机座的作用是（ C ）A. 作为电机磁路的一部分B. 起美观装饰作用 C. 固定定子铁心及定子绕组[5 1]6.对于旋转磁场的同步转速，下列说法正确的是（ D ）A. 与转差率相同B. 与转子电流频率相同C. 与转子速度相同D. 与电网电压频率成正比[5 1]7.三相异步电动机正常运行是，转子速度总是（ B ），A. 大于同步转速B. 小于同步转速C. 等于同步转速D. 与同步转速无关[5 1]8.转差率s是反映异步电动机“异步”程度的参数，当某台电机在电动机状态下工作时（ C ）。
《电工电子技术》课件——电动机的启动
主要 内容
电动机的点动控制 电动机的连续控制 电动机的正反转控制
一、电动机的点动控制
电动机的点动控制用于小型起吊设备的电动机控
即按
制住，按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电动机即停止工作，这种控制方式称
为点动。电动机点动控制线路是最简单的控制线路。
点动控制电路的工作原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电动机的连续控制
自锁的作用
失压保护是指当电路断电时，接触器工作线圈失电释放，自锁触点断开， 当再次来电时，电机不会立刻启动，必须重新按动启动按钮 SB2 ，电机才能再次 工作，起到失压保护。
电动机启动之后，往同一个方向转动。
电动机的正反转控制
改变通入电动机三相绕组中任意两相的相序，即可使电 动机改变旋转方向而反转。
正反转启动控制的电路设计
如果在操作过程中，不小心同时按 下正转和反转按钮，电动机应如何工作？
思考题
作业
设计井下皮带运输机为避免煤堆积的顺序启停电路。
要求
1. 皮带 1 先运行，待煤层堆满后，皮带 2 才能运行。 2. 两条皮带同时停止工作。
自保持（自锁）
什么是自锁？ 自锁的作用是什么？
电动机的连续控制
自锁
自锁的概念：通过交流接触器的辅助常开触点使得按钮持续得电的现象。
自锁的作用：除了使交流接触器的线圈得电之外，还有欠压保护和失压 保护。
自锁的作用
欠压保护是指当电路电源由于某种原因，导致电压下降，电压低于额定电 压的85%时，接触器的电磁系统所产生的电磁力克服不了弹簧的反作用力，因而 释放，主触点打开，自动切断主电路，达到欠压保护。
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sN= 0.01 ~ 0.06
*5.3 三相异步电动机的电 磁转矩与机械特性
5.3.1 三相异步电动机的电磁转矩 5.3.2 三相异步电动机的机械特性
5.3.1 三相异步电动机的电磁转矩
N
+ +
V2
W1
U1
n1
W2
+
+
U2
V1 +
S
+
如果改变流入三相绕组的电流相序,就能 改变旋转磁场的旋转方向，三相异步电动机 的旋转方向也就跟着改变。
iu
iw iv
U1
i
iu
iv
iw
V1
W1
把三相异步电动机的三 根线任意调换两根与电源相 0 t 接，电动机旋转方向反向。
t=0° 120° 240° 360°
医疗器械及自动控制系统等。 直流电机 广泛用于对起动和调速性能要求高的生产机械， （如轧钢机、龙门刨床、起重机械、电力机车等） 军工，航空航天、医疗、信息、家电及工业自动化 领域。
5.2 三相异步电动机的结 构和工作原理
5.2.1 三相异步电动机的结构 5.2.2 三相异步电动机的工作原理
Hale Waihona Puke .2.1 三相异步电动机的结构第5章 电动机
5.1 电机的种类和主要用途
5.2 三相异步电动机的结构和工作原理 *5.3 三相异步电动机的电磁转矩与机 械特性
5.4 三相异步电动机的使用
5.5 单相异步电动机
*5.6 直流电动机的结构和工作原理 *5.7 直流电动机的使用
本章小结
5.1 电机的种类和 主要用途
1.电机的种类
电动机 直流电机 电机 交流电机 同步电机 三相异步电机
发电机
2.电机的用途
特殊电机
异步电机
（笼型、 绕线型） 单相异步电机
三相异步电动机： 广泛应用于工业（如：机床、纺织机械、起重 机、矿山机械等）、农业（脱粒机、粉碎机、水 泵及加工机械等）等。
单相异步电机 家用电器（电风扇、空调、洗衣机、电冰箱及小 功率电动工具等）
端盖 定子 铁心 定子 绕组 风扇
转轴 接线盒 机座
转子
罩壳
主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、轴承、风扇等部件。
1.定子 三相异步电动机的定子 是由机座、定子铁心和定 子绕 组组成。 定子绕组 机座
定子铁 心冲片
U1
铁心
（U相）
U2
三相定子绕组
2. 转子 三相异步电动机的转子 是由转子铁心、转子绕 组 和转轴组成。 转子绕组 转轴 铁心
5.3.2 三相异步电动机的机械特性
1. 三相异步电动机的机械特性
电动机的电磁转矩与 转差率之间的关系
Tem Tm
Tst
当 U1 、R2 、X20为固定值时，
Tem = f (S)
TN
S
0 sN
TN 额定转矩 Tm 最大转矩 Tst 起动定转矩
sm
1
机械特性: 电动机的电磁转矩与转速之间的关系曲线。
电动机的电磁转矩是由转子电流的有功分量和定 子旋转磁场相互作用产生的。
推导可得
C T 与电动机结构有关的常数
Φ0 为主磁通 为转子电流 I2 cos 2 转子回路的功率因数
电磁转矩与电动机参数之间的关系：
电动机结构常数 U1 电动机电源电压，电源电压波动对电动机的转 矩影响很大。 R2 电动机转子绕组电阻。 X20 电动机转子不转时，转子绕组的漏抗。 S 电动机的转差率。
转子铁心 冲片
笼型转子
去掉铁心后的转子导条
根据转子绕组 结构的不同分 为：
笼型转子 （转子铁心槽内嵌有铸铝导条）
（转子铁心槽内嵌有三相绕组） 绕线型转子
5.2.2 三相异步电动机的工作原理 U1
1.三相交流电的旋转磁场 三相异步电动机的定子 铁心中放入三相定子绕 组。 接入三相对称电源。
i
0 V2 W2 U2
V1
S
异步电动机原理图
三相异步电动机转子在旋 旋转的磁场可以带动 转磁场的作用下转动起来，其 转子同方向旋转 转向与旋转磁场的转向相同。
6.转差率 转差率： 0 < s < n = (1–s) n1 例5.2.1 一台三相异步电动机的额定转速nN=975r/min， 电源频率50Hz，试求电动机的磁极对数和额定负载 时的转差率sN。 解： 因为电动机的额定转速接近于旋转磁场转速， 根据nN=975r/min，可以判断出n1=1000r/min 。
n = f (Tem) n (1 s) n1 Tem = f (S) n A 稳定运行时，电动机轴上输出的 n1 N 转矩等于负载转矩 Tem T2 nN D nD B 稳定运行区域：AB段
当负载转矩发生变化时， 电动机能自动调节到新的 稳定运行状态。
0
TN Tst
Tm
Tem
三相异步电动机的机械特性
定子 绕组
W1
V1
U
iu
iv
iw
2
t
iu iv
iw
V W
定子绕组Y接
N
+
i
t =0°
W2 V1
iu
iv
iw
2
V2 W1
U1
+
U2
S
+
iu= 0 iv为负值 iw为正值
U1
0
t
t=0° 120° 240° 360°
N
W2 V1
+
V2
W1
U1
V2 W1
W2 V1 +
+
V2 W1
U1
如：在N点稳定运行， TN=T2，当T2，n, Tem , 时在D点稳定。
W2 V1
+
U2
U2
+
U2
t = 120°
t = 240°
t = 360°
S
2.磁场的旋转方向 与绕组中电流的相序一致U-V-W-U。
空间相差120º 角的三 相绕组，通入对称三相电流 时，产生的是一对磁极的旋 转磁场，磁场的旋转方向与 绕组中电流的相序一致。 如果电流的相序为U-V-W-U 则旋转磁场为顺时针方向。
4. 旋转磁场的转速n1 (转/每分）
电源频率 电动机的磁极对数
p n
(转/每分)
1 3000
2 1500
3 1000
4 750
5.三相异步电动机的运转原理
N
感应电 动势 (电流)
磁场转 速n1 f 转子 转子
定子 V2
+
U1
磁场转速n1 W2
•
f +
• n • •
+ + + U2
转子
转速n
W1
+
+
S
V2 W1 U1
W2
V1
+
+
V2 W1
U1
W2 V1
+
V2
W1
U1
W2 V1
U2
+
U2
U2
+
t=0°t = 360°
N
t = 120°
t = 240°
绕组中电流的相序为U- W - V -U，磁场逆时针旋转。
3. 旋转磁场的磁极对数 p 旋转磁场的磁极对数p与取决于三相定子绕组的结
构和连接方式。