电机电器及其控制.ppt
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电器及PLC控制技术PPT课件
因此，在振荡电路后面接上放大电路与 输出电路，就能检测出金属物体存在与否， 并能给出相应的控制信号去控制继电器， 以达到控制的目的。
注：使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器，同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业：
习题册 P8 1-1，1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路，实现远 距离自动控制，并具有欠（零）电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力 负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点， 它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课， 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象，介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术，典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们：
1．熟悉常用控制电器的结构原理、用途，了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途：
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能，可 进行频繁操作，实现远距离控制，是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
注：使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器，同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业：
习题册 P8 1-1，1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路，实现远 距离自动控制，并具有欠（零）电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力 负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点， 它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课， 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象，介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术，典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们：
1．熟悉常用控制电器的结构原理、用途，了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途：
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能，可 进行频繁操作，实现远距离控制，是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
《常用电机与电器》课件
详细描述
电机驱动各种机械装置，完成生产线 上的装配、包装、运输等任务；电器 则控制电机及其他设备，确保整个生 产过程的自动化和智能化。
家用电器
总结词
家用电器中广泛应用电机与电器，提升生活便利性和舒适度。
详细描述
空调、冰箱、洗衣机等家用电器内部都有电机与电器的身影，它们使得家用电器 能够按照人的需求自动运行，提供舒适的生活环境。
对于触点类电器，如继电器和接触器 ，应定期检查触点的磨损和接触情况 ，并进行清洁和调整。
线圈检查与更换
线圈是电器的重要部分，应定期检查 其是否有过热、变色等现象，如有需 要应及时更换。
机械部分润滑
电器的机械部分，如操作机构、传动 机构等，应定期进行润滑，以保证其 正常工作。
安全注意事项
断电操作
01
高效能电机的发展。
智能电器的应用与发展
01
智能电器
智能电器是指具有智能化功能的电器，能够实现远程控制、自动化运行
、故障诊断等功能。随着物联网技术的发展，智能电器正逐渐普及。
02
智能化趋势
未来智能电器将更加普及，不仅应用于家庭生活中，还将拓展到工业、
农业、医疗等领域。智能电器的发展将促进智能化社会的建设。
《常用电机与电器 》PPT课件
目 录
• 电机与电器的基本概念 • 常用电机介绍 • 常用电器介绍 • 电机与电器的应用 • 电机与电器的维护与保养 • 未来电机与电器的发展趋势
01
电机与电器的基本概 念
电机与电器的定义
电机
电机是一种将电能转换为机械能 的装置，广泛应用于各种工业和 日常生活中。
备。
断路器有空气断路器和真空断路器等类型，具有不同 的使用场合和功能。
电机驱动各种机械装置，完成生产线 上的装配、包装、运输等任务；电器 则控制电机及其他设备，确保整个生 产过程的自动化和智能化。
家用电器
总结词
家用电器中广泛应用电机与电器，提升生活便利性和舒适度。
详细描述
空调、冰箱、洗衣机等家用电器内部都有电机与电器的身影，它们使得家用电器 能够按照人的需求自动运行，提供舒适的生活环境。
对于触点类电器，如继电器和接触器 ，应定期检查触点的磨损和接触情况 ，并进行清洁和调整。
线圈检查与更换
线圈是电器的重要部分，应定期检查 其是否有过热、变色等现象，如有需 要应及时更换。
机械部分润滑
电器的机械部分，如操作机构、传动 机构等，应定期进行润滑，以保证其 正常工作。
安全注意事项
断电操作
01
高效能电机的发展。
智能电器的应用与发展
01
智能电器
智能电器是指具有智能化功能的电器，能够实现远程控制、自动化运行
、故障诊断等功能。随着物联网技术的发展，智能电器正逐渐普及。
02
智能化趋势
未来智能电器将更加普及，不仅应用于家庭生活中，还将拓展到工业、
农业、医疗等领域。智能电器的发展将促进智能化社会的建设。
《常用电机与电器 》PPT课件
目 录
• 电机与电器的基本概念 • 常用电机介绍 • 常用电器介绍 • 电机与电器的应用 • 电机与电器的维护与保养 • 未来电机与电器的发展趋势
01
电机与电器的基本概 念
电机与电器的定义
电机
电机是一种将电能转换为机械能 的装置，广泛应用于各种工业和 日常生活中。
备。
断路器有空气断路器和真空断路器等类型，具有不同 的使用场合和功能。
三相异步电动机电气控制课件PPT45页
1、反接制动控制线路
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往 返 运 动 图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机 正向起动运行，带动工作台向前运 动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电 吸合，电动机反向起动运行，使工 作台后退。工作台退到SQl位置时， 挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通 电吸合，电动机又正向起动运行， 工作台又向前进，如此一直循环下 去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱 离电源停止转动。
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往 返 运 动 图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机 正向起动运行，带动工作台向前运 动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电 吸合，电动机反向起动运行，使工 作台后退。工作台退到SQl位置时， 挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通 电吸合，电动机又正向起动运行， 工作台又向前进，如此一直循环下 去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱 离电源停止转动。
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，适用于需要精确控制速度的场合。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电机与电气控制PPT课件
短路环
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
电机与电气控制技术PPT课件
A
*
X *
a x
A
*
X
a
x
*
第35页/共160页
线圈的接法 电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：
1
*
3
*
2
4
220V： 联结 2 －3
110V： 联结 1 －3，2 －4
第36页/共160页
两种接法下线圈工作情况的分析
220V：联结 2 －3
i
1 10 *
励磁
i10 2N
Φ m
3
u 1
i1R1
e1
电流
i1
u很大 R
1
烧毁
结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。
第40页/共160页
同极性端的测定方法
方法一：交流法
把两个线圈的任意两端 (X - x)连 接,
然后在 AX 上加一小电压 u 。
测量： U AX、U ax、U Aa
结论：
若
U Aa
U
U 说明 A 与
A极X 性端；ax
I
电
+
电动势 电流 电压降
路
E UR
_
E
I
U
第11页/共160页
磁路与电路的比较 (二)
磁路
I
N
电路 +I _E R
基本定律
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l
S
Φ
B S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l
S
基氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
基氏 电流定律
电机与电器控制上ppt
★★★机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
机电系统综合创新设计
王栋
第二章电机与电器控制
机电系统综合创新设计
★▲▲机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
2.1继电器接触器控制电路
机电系统综合创新设计
机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
2.1继电器接触器控制电路
2.1.1常见低压电器 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下
嗟 乎 ！ 时 运 不齐， 命途多 舛。冯 唐易老 ，李广 难封。 屈贾谊 于长沙 ，非无 圣主； 窜梁鸿 于海曲 ，岂乏 明时？ 所赖君 子见机 ，达人 知命。 老当益 壮，宁 移白首 之心？ 穷且益 坚，不 坠青云 之志。 酌贪泉 而觉爽 ，处涸 辙以犹 欢。北 海 虽 赊 ， 扶 摇 可接； 东隅已 逝，桑 榆非晚 。孟尝 高洁， 空余报 国之情 ；阮籍 猖狂， 岂效穷 途之哭 ！
勃 ， 三 尺 微 命，一 介书生 。无路 请缨， 等终军 之弱冠 ；有怀 投笔， 慕宗悫 之长风 。舍簪 笏于百 龄，奉 晨昏于 万里。 非谢家 之宝树 ，接孟 氏之芳 邻。他 日趋庭 ，叨陪 鲤对； 今兹捧 袂，喜 托龙门 。杨意 不逢， 抚凌云 而自惜 ；钟期 既 遇 ， 奏 流 水 以何惭 ？
用下，使机械触点产生开合动作的一种继电器。
机电系统综合创新设计
机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
以下我们主要学习最常用的中间继电器。 （电磁式）中间继电器和接触器的结构和工 作原理大致相同。中间继电器的体积和触点容 量小，触点数目多，且只能通过小电流。
其通常用于传递信号和同时控制多个电路， 也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气 执行元件。
年VIP
月VIP
机电系统综合创新设计
王栋
第二章电机与电器控制
机电系统综合创新设计
★▲▲机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
2.1继电器接触器控制电路
机电系统综合创新设计
机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
2.1继电器接触器控制电路
2.1.1常见低压电器 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下
嗟 乎 ！ 时 运 不齐， 命途多 舛。冯 唐易老 ，李广 难封。 屈贾谊 于长沙 ，非无 圣主； 窜梁鸿 于海曲 ，岂乏 明时？ 所赖君 子见机 ，达人 知命。 老当益 壮，宁 移白首 之心？ 穷且益 坚，不 坠青云 之志。 酌贪泉 而觉爽 ，处涸 辙以犹 欢。北 海 虽 赊 ， 扶 摇 可接； 东隅已 逝，桑 榆非晚 。孟尝 高洁， 空余报 国之情 ；阮籍 猖狂， 岂效穷 途之哭 ！
勃 ， 三 尺 微 命，一 介书生 。无路 请缨， 等终军 之弱冠 ；有怀 投笔， 慕宗悫 之长风 。舍簪 笏于百 龄，奉 晨昏于 万里。 非谢家 之宝树 ，接孟 氏之芳 邻。他 日趋庭 ，叨陪 鲤对； 今兹捧 袂，喜 托龙门 。杨意 不逢， 抚凌云 而自惜 ；钟期 既 遇 ， 奏 流 水 以何惭 ？
用下，使机械触点产生开合动作的一种继电器。
机电系统综合创新设计
机电系统综合创新设计 第二章电机与电器控制
以下我们主要学习最常用的中间继电器。 （电磁式）中间继电器和接触器的结构和工 作原理大致相同。中间继电器的体积和触点容 量小，触点数目多，且只能通过小电流。
其通常用于传递信号和同时控制多个电路， 也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气 执行元件。
年VIP
月VIP
电机与电器控制第二节
的磁通是进入纸面，S极的磁通是从纸面穿出，电枢 自右向左运动，根据右手定则就可判定各元件边的感 应电动势的方向。在展开图中所示这一瞬间，1, 5, 9, 13四个元件正处于磁极几何中性线上，感应电动势为 零，这四个元件把整个绕组分成四段，每段有三个电 动势方向相同的元件相串联。由于每段电路中对应元 件所处的磁场位置相同，所以每段电路的电动势大小 相等，但方向两两相反，因此在整个闭合回路内互相 抵消，总电动势为零，不会产生环流。
❖ 为使被电刷短路的元件中感应电势最小，正负电刷间 引出的电动势最大，必须在换向片1和2, 5和6, 9和10, 13和14之间，也就是在磁极轴线位置，放置4组电刷 A1, B1, A2, B2。因为这时A, B电刷之间所包含的元件， 其电动势的方向都是相同的。为了清楚起见，将展开
图中瞬间各元件的连接与电刷的关系整理、排列，可 得到如下所示的电路图。
Zu uZ S K
❖ 为分析方便起见，本书中均设u＝1。
❖ 节距
❖ 表征电枢绕组元件本身和元件之间连接规律的数据 为节距。为了正确地把各元件安放入电枢槽内，并 且和相应的换向片按一定规律连接起来，就必须先 了解绕组的极距。
❖ 极距
❖ 一个磁极在电枢圆周上所跨的距离称为极距τ，当用 槽数表示时，极距的表达式为
Z ，式中p为磁极对数
2p
• 第一节距y1 节 •第二节距y2 距 •合成节距y
• 换向器节距yk
❖ 第一节距
❖ 指同一元件的两个元件边在电枢周围上所跨的距离， 用槽数来表示。由于线圈边要放入槽内，所以y1应 是整数。而为了让绕组能感应出最大的电动势，应 使y1接近或等于极距，即
y1
Z 2p
和末端4，均与换向片 相接。
❖ 为使被电刷短路的元件中感应电势最小，正负电刷间 引出的电动势最大，必须在换向片1和2, 5和6, 9和10, 13和14之间，也就是在磁极轴线位置，放置4组电刷 A1, B1, A2, B2。因为这时A, B电刷之间所包含的元件， 其电动势的方向都是相同的。为了清楚起见，将展开
图中瞬间各元件的连接与电刷的关系整理、排列，可 得到如下所示的电路图。
Zu uZ S K
❖ 为分析方便起见，本书中均设u＝1。
❖ 节距
❖ 表征电枢绕组元件本身和元件之间连接规律的数据 为节距。为了正确地把各元件安放入电枢槽内，并 且和相应的换向片按一定规律连接起来，就必须先 了解绕组的极距。
❖ 极距
❖ 一个磁极在电枢圆周上所跨的距离称为极距τ，当用 槽数表示时，极距的表达式为
Z ，式中p为磁极对数
2p
• 第一节距y1 节 •第二节距y2 距 •合成节距y
• 换向器节距yk
❖ 第一节距
❖ 指同一元件的两个元件边在电枢周围上所跨的距离， 用槽数来表示。由于线圈边要放入槽内，所以y1应 是整数。而为了让绕组能感应出最大的电动势，应 使y1接近或等于极距，即
y1
Z 2p
和末端4，均与换向片 相接。
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磁路分析
直流磁路 交流磁路
(12-14)
一. 直流磁路的分析
直流磁路的特点:
I U R
（R 为线圈的电阻）Φ
U一定 I 一定
I
（线圈中没有反电动势） U
磁动势 F=IN 一定
磁通和磁阻成反比(Φ F Rm )
直流磁路和电路中的恒压源类似
直流磁路中
直流电路中
F Rm
F 固定
随 Rm 变化
I ER
空载运行 ：原边接入电源，副边开路。
接上交流电源 u1
原边电流 i1等
i1 Φ
于励 磁电流 i10 u1 e1
i10 产生磁通
（交变）
产生感应电动势
N1
N2
e1
N1
dΦ
dt
e2
N2
dΦ
dt
（ e、 方向符合右手定则）
e2
(12-25)
原、副边电压关系（变电压）
u
IN Φ Rm
电磁铁吸合前(气隙大） Rm 大 启动电流大
电磁铁吸合后(气隙小） Rm 小 电流小
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线 圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
(12-19)
磁路小结
直流磁路
I U R
(U不变，I不变）
交流磁路
Φ m
U .44
fN
（ U不变时，
0 4 10－7 （亨/米）
一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比，
称为这种材料的相对磁导率 r
r
0
r 1 ，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
(12-5)
磁性材料的磁性能：
B () 大 小
H (I) 1. 非线性
B
H 2. 磁饱和性
B H
3. 磁滞性
根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料 （磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料 （磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（滞回
Φ m
基本不变）
Φ IN
Rm
（Φ 随Rm变化）
IN
ΦR m
( I 随 Rm 变化）
(12-20)
12.1.5 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统 变电流：电流互感器 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器）
(12-21)
变压器应用举例
发电厂 1.05万伏
升压
输电线 22万伏
Hdl I
I2 I1
电流方向和磁场强度的方向 符合右手定则，电流取正； 否则取负。
I3
H
(12-8)
在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同， 各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：
NI HL
NI：称为磁动势。一般
用 F 表示。 F=NI HL：称为磁压降。
线圈 匝数N
I
磁路 长度L
S
N
L
磁路中的 欧姆定律
注：由于磁性材料 是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性
分析，不做定量计算。
(12-11)
磁路和电路的比较（一）
磁I
路
N
磁动势 磁通 磁压降
F IN Φ HL
I
电
+
电动势 电流 电压降
路
E UR
_
E
I
U
(12-12)
磁路与电路的比较 (二)
磁路
I
N
电路 +I _E R
基本定律
降压
变电站 1万伏
降压
…
实验室
仪器
380 / 220伏
36伏
降压
降压
(12-22)
一. 结构：
i1 Φ
u1
铁芯
i2
u2 RL
原边 绕组
副边 绕组
单相变压器
(12-23)
i1
Φ
u1
i2
u2 RL
变压器符号：
i1 Φ i2
u1
u2 RL
工作过程：
u1 i1Φ
u2 i2
(12-24)
二. 工作原理
(12-9)
在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场
强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。
NI HL
总磁动势
I
例：
N
l0
NI HI H0l0
l
(12-10)
二. 磁路的欧姆律：
对于均匀磁路
NI HL B L L I S
令：
Rm
l
s
Rm 称为磁阻
则： F NI L Rmφ S
dt
假设
Φ m
s in t
则 u NΦm cost 2 fNΦm cos t
最大值
Um
2
fN
Φ m
有效值
U
Um 2
4.44
fN
Φ m
(12-17)
i
Φ U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
Φ
u
eL
e
当外加电压U、频率 f 与
线圈匝数N一定时，Φm 便
确定下来。根据磁路欧姆
定律
IN
Φ
Rm
，当Φ m
线接近矩形。可用做记忆元件）。 (12-6)
三、磁场强度 H
磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁 感应强度和导磁率之比。
HB
单位： B ：特斯拉
：亨/米
H ：安/米
(12-7)
12.1.3 磁路的基本定律
一. 安培环路定律（全电流律）：
磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于 通过这个闭合路径内电流的代数和.
铁心
线圈
（导磁性能好
的磁性材料）
磁路：主磁通所经过的闭合路径。
(12-3)
12.1.2 磁路计算中的基本物理量 一、磁感应强度（磁通密度）
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁 力线）
B S
B 的单位：特斯拉（Tesla）
1 Tesla = 104 高斯
单位：韦伯
(12-4)
二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 真空中的磁导率( 0 )为常数
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
Φ 直流磁路中： F Φ Rm
固定 F随 Rm 变化
直流电路中： U IS R
IS固定
U R 随 变化(12-18)
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
在吸合过程中若外加电压
i
不变, 则 Φ 基本不变。
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l
S
Φ
B S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l
S
克氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
克氏 电流定律
I
0
(12-13)
12.1.4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流
励磁电流
直流 ------- 直流磁路 交流 ------- 交流磁路
第十二章 电机电器及其控制
(12-1)
第十二章 电机电器及其控制
§12.1 磁路与变压器 §12.2 三相异步电动机 §12.3 三相异步电动机的控制
(12-2)
§12.1 磁路与变压器
12.1.1. 磁路的基本概念
线圈通入电流后，产
生磁通，分主磁通和漏
i
u1
s
磁通。
：主磁通
u2
s ：漏磁通
E 固定 I R 随 变化
(12-15)
二. 交流磁路的分析
交流激励
i
Φ
Φ
u
eL
e
线圈中产生感应电势 电路方程：
Φ的感和Φ应电产势生
u uR (el ) (e )
Ri N dΦ
dt
u 一般情况下 R 很小
Φ ：主磁通
Φ ：漏磁通
u N dΦ
dt
(12-16)
i
Φ
Φ
u
eL
e
u N dΦ