1. 单相异步电动机工作原理动画
单相异步电机其实是一种可以将电能转化成机械能的装置,通常情况下,单相异步电动机的容量都比较小只需单相电源供电使用方便,广泛应用于工农业及生活电器等领域。
2. 单相异步电机原理图解
单相电动机一般是指用单相交流电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。这种电机通常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的(一般为铝制作而成)。两相绕组在定子上成90°分布。
工作原理:
启动绕组不通电时,单相正弦电流通过定子工作绕组,电机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以这个磁场称交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可以看作是两个转速相同、而旋转方向却相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转。
当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。
3. 同步电机工作原理动画
异步启动原理: 在转子磁极的极掌上装有和鼠笼绕组相似的启动绕组。
启动过程分为异步启动和同步牵入两个阶段。
启动结束后,由于转子与定子磁场无相对运动,启动绕组不起作用。
启动步骤如下:
1. 励磁电路的转换开关QB投合到1的位置,使励磁绕阻与直流电源断开,直接通过变阻器构成闭合回路,以免启动时励磁绕组受旋转磁场的作用产生较高的感应电势,发生危险;
2. 按启动鼠笼式电动机的方法启动,必要时也可采用降压启动,给同步电动机加上额定电压,使转子转速升高至接近同步转速;
3. 将励磁电路转换开关迅速投合到2的位置,励磁绕阻与直流电源接通,转子上形成固定磁极,并很快被旋转磁场拖入同步;
4. 用变阻器调节励磁电流,使同步电动机的功率因数调节到要求数值。
4. 三相异步电机原理动画
口诀:白炽灯算电流,可用功率除压求;
日光灯算电流,功率除压及功率因数求(节能日光灯除外);
刀闸保险也好求,一点五倍额定流。
说明:照明电路中的白炽灯为电阻性负荷,功率因数cosΦ=1,用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。日光灯为电感性负荷,其功率因数cosΦ为0.4-0.6(一般取0.5),即P/U/cosΦ=I。
例1:有一照明线路,额定电压为220V,白炽灯总功率为2200W,求总电流选刀闸熔丝。
解:已知 U=220V,总功率=2200W
总电流I=P/U=2200/220=10A
选刀闸:QS=I×(1.1~1.5)=15A
选熔丝:IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A
(取系数1.1)
QS--------刀闸
IR---------熔丝
答:电路的电流为10安培,刀闸选用15安培,熔丝选用11安培。
例2:有一照明电路,额定电压为220V,接有日光灯440W,求总电流选刀闸熔丝。(cosΦ=0.5)
解:已知U=220V, cosΦ=0.5,总功率=440W
总电流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A
选刀闸:QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A
选熔丝:IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A
答:电路的总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A。
二、380V/220V常用负荷计算
口诀:三相千瓦两倍安,热,伏安,一千乏为一点五
单相二二乘四五,若是三八两倍半。
说明:三相千瓦两倍安是指三相电动机容量1千瓦,电流2安培,热,伏安,一千乏一点五是指三相电热器,变压器,电容器容量1千瓦,1千伏安,1千乏电容电流为1.5安培,单相二二乘四五,若是三八两倍半是指单相220V容量1千瓦,电流为4.5安,380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。
例1:有一台三相异步电动机,额定电压为380V,容量为14千瓦,功率因数为0.85,效率为0.95,计算电流?
解:已知 U=380V cosΦ=0.85 n=0.95 P=14千瓦
电流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28(安)
答:电流为28安培。
例2:有一台三相380伏、容量为10千瓦加热器,求电流?
解:已知 U=380V P=10千瓦
电流I=P/(×U)=10/(1.73×0.38)=15.21(安)
答:电流为15安。
例3:有一台380伏的三相变压器,容量20千伏安,求电流?
解:已知 U=380V S=20KWA
电流 I=S/(×U)=20/(1.73×0.38)=30.45(安)
答:电流为30安培。
例4:有一台BW0.4-12-3电容器,求电流?
解:已知 U=0.4千伏 Q=12 KVAR
电流I=Q/(×U)=12/(1.73×0.4)=17.3(安)
答:电流为17.3安培。
例5:有一台单相220V,容量1千瓦电烙铁,求电流?
解:已知U=220V P=1000瓦
电流I=P/U=1000/220=4.5(安)
答:电流为4.5安培。
例6:有一台单相电焊机,额定电压为380V,容量为28千伏安,求电流?
解:已知 U=380V S=28千伏安
电流I=S/U=28/0.38=73.6(安)
答:电流为73.6安培。
说明:以上计算单相设备电压为220V,功率因数cosΦ=1,电流为容量的4.5倍,单相设备电压为380V,如电焊机和行灯变压器之类负载,其电流为容量的2.5倍。
三、配电电力变压器的选择
口诀:电力变压器选容量,
总用电设备承同时率。
再除功率因数和效率。
说明:总用电设备是指工厂所有设备功率之和,同时率是指同时间投入运行的设备实际容量与用电设备容量的比值,一般选约为0.7
功率因数:一般选0.8-0.9
效率:一般为0.85-0.9
电力变压器容量=用电设备总容量×同时率/用电设备的功率因数×用电设备效率
例:有一工厂用电设备总容量700千VA,实际用量为600千VA,求用电变压器的容量。
同时率600千VA÷700千VA=0.86
电力变压器容量=(700×0.86)/(cosΦ=0.85×0.85)=600/0.722=830千VA
注:如功率因数为0.95,效率为0.9,其容量为:
电力变压器容量=(700×0.7)/(cosΦ=0.95×n=0.9)=490/0.855=576千VA
如:功率因数=0.7 ,n=0.9 同时率为0.75,求容量。
电力变压器容量=(700千VA×0.75)/(0.7×0.9)=525/0.63=833千VA
综合上述分析功率因数越低电力变压器选用越大,反之越小,总结必须提高功率因数才能达到节能降耗目的。
四、功率因数的计算
口诀:功率因数怎么求,
可看有功和无功电表求,
计算当月用电量,
即可算出功率因数。
说明:有的企业忽视了功率因数的高低,功率因数低可导致企业用电的成本增加,为了减少用电成本,功率因数必须达到0.9,关于功率因数的如何提高,将在下一节如何计算补偿功率因数的提高论述。
口诀中的功率因数怎样求,可看有功和无功电表求,计算当月用电量即可求出功率因数来,有的企业工厂配电系统未装功率因数表,功率表,没有无功补偿设备,只是配装了电压表、电流表、有功电度表、无功电度表,所以计算功率因数较为困难,可通过有功电度表当月的用电量千瓦/时和无功电度表Kvar/时,计算当月的功率因数。
例:当月有功电度用1000千瓦/时,无功电表用300Kvar/时,求当月的功率因数cosΦ。
解:cosΦ=有功/=1000/=1000/1044=0.957
若有功电度用1000千瓦/时,无功电表用750Kvar/时,求当月的功率因数cosΦ。
cosΦ=有功/=1000/=1/1.22=0.81
注:企业无功补偿的功率因数一般在0.7-0.85,有的在0.65以下,电动机功率越小,功率因数降低,大马拉小车,功率因数低,一般感应电机所占cosΦ70%,电力变压器占20%,导线占10%。
如配电屏上有功率因数表可以直接看出,或由配电屏上得电压表,电流表和功力表的指示数计算出瞬时功率因数。
即:cosΦ= P/(×U×I)
式中P为功率表(千瓦),U为电压指示数(千伏 0.38KV),I为电流表指示数(安)。
五、电动机接触器热元件选择
口诀:电动机选接流,两倍额定电流求,
电动机求电流,一千瓦等于一个流。
电动机选热元件,一点二倍额流算,
一倍额流来整定,过载保护有保证。
说明:交流接触器是接通和断开电动机负载电流的一种控制电器,一般交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3-2倍选择,口诀中,电动机选接流,两倍额定电流求,是指电动机选择交流接触器的额定电流按电动机额定电流的2倍。选择口诀中的电动机,选热元件,一点二倍额流算,一倍额流来整定,过载保护有保证,是指电动机热元件其额定电流按电动机额定电流的1.2倍选择,按电动机1倍额定电流整定是电路的过载保护。
例如:有一台三相异步电动机额定电压为380伏,容量为10千瓦,功率因数为0.85,效率为0.95,求电动机电流,并选择交流接触热元件及整定值。
解:(1)经验口诀公式:10千瓦×2=20(安)
(2)已知 U=380V P=10千瓦 cosΦ=0.85 n=0.95
电流I= P/(×U×cosΦ×n)=10/(1.73×0.38×0.85×0.95)=20(安)
选择交流接触器:KM=Ke×(1.3-2)=20×2=40(安)
选 CJ10--40
选热元件:FR=Ic×(1.1~1.25)=20×1.25=25(安)
选 JR16—20/30,JR按20安整定
答:电动机电流为20安培,选40安接触器,热元件额定电流为25安,整定到20安。
六、绝缘导线的安全电流计算
口诀(一):十下五,百上二,二五三五四三界,七零、九五两倍半,裸线加一半,铜线升级算,穿管温度八、九折。
说明:十下五是指导线截面在10平方毫米以下,每平方毫米的安全电流为5安培;百上二是指导线截面在100平方毫米以上,每一平方毫米安全电流为2安培;二五三五四三界是指导线截面在16平方毫米、25平方毫米,每1平方毫米安全电流为4安培,导线截面在35平方毫米和50平方毫米,每1平方毫米安全电流为3安培;七零、九五两倍半是指每1平方毫米的安全电流为2.5安培;裸线加一半,铜线升级算是指截面的裸导线,可按绝缘导线乘以1.5倍计算安全电流,同截面的铜导线按铝导线大一线号等级计算安全电流;穿管温度八、九折是指导线穿管乘系数0.8,高温场所实用乘以系数0.9。
口诀二:二点五下整九倍,升级减一顺序对,三十五线乘以三点五,双双成组减半倍,高温九折,铜线升级,裸线加一半,导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记。
说明:口诀中的二点五下整九倍,升级减一顺序对是指导线截面在2.5平方毫米,每1平方毫米的安全电流为9安培,导线截面从2.5平方毫米以上,即4平方毫米开始线号每增大一等级,其安全电流减小1安培,直至2.5平方毫米为止;三十五线乘以三点五,双双成组减半倍是指导线截面35平方毫米每1平方毫米安全截流量为3.5安培,35平方毫米以上的导线,两个等级的线号为一组,安全电流减0.5安培,依次往上推算;高温九折,铜线升级,裸线加一半,导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记是指导线穿管两条线应乘系数0.8,导线穿管三条线乘以系数0.7,导线穿管4条线乘以系数0.6。
注意:以上口诀(一)、(二)是以铝绝缘导线,温度25度为准。
口诀(一)导线截面安全电流系数表:
口诀(二)导线截面安全电流系数表:
七、380V三相电动机导线截面选择计算
口诀:电动机选导线,截面系数加减算,二点五,二、四为三,六上均五,往上算,百二返百,升级减,线大容小一级选。
说明:380V三相异步电动机选择导线截面是电工工作中经常遇到的问题,可根据此口诀选择导线截面。口诀是以铝绝缘导线为准,使用铜绝缘导线时可按同截面的铝导线小一线号的截面为铜导线的载流量,考虑导线穿管及高温场所的使用。
二点五,二是指2.5平方毫米导线加上系数2为电动机容量,即2.5+2=4.5(千瓦),2.5平方毫米的绝缘铝导线可供4.5千瓦及以下的电动机使用。若使用铜绝缘导线时可选1.5平方毫米的铜绝缘导线;四二为三是指4平方毫米的导线加系数3为电动机容量,即4+3=7(千瓦),可供7千瓦电动机使用;六上均五,是指6平方毫米以上的截面导线加系数均为5。
例如:6平方毫米加系数5=6+5=11(千瓦),10平方毫米+5=15(千瓦),16平方毫米+5=21(千瓦),25平方毫米+5=30(千瓦),35平方毫米+5=40(千瓦),50平方毫米+5=55(千瓦),70平方毫米+5=75(千瓦),95平方毫米+5=100(千瓦)。
百二返百,升级减,线大容小一级选是指导线截面120平方毫米可供100千瓦三相380伏供电电动机使用,导线截面在120平方毫米以上,按线号截面小一等级计算电动机容量。
例如:120平方毫米绝缘铝导线可供100千瓦电动机容量;150平方毫米绝缘铝导线可供120千瓦电动机容量;185平方毫米绝缘铝导线可供150千瓦电动机容量;240平方毫米绝缘铝导线可供185千瓦电动机容量使用;由于电动机集肤效应,导线截面越大,其电流系数越小。
八、低压380V/220V三相四线架空导线截面选择计算
口诀:
架空线路选截面,荷距系数相乘算,
三相荷距系乘四,单相荷距二十四,
得数除以1.7,即得铜线截面积。
说明:低压架空线路安装选择导线截面是电工工作中经常遇到的实际问题,导线截面选择大了造成浪费,投资高,导线截面选小了,不能满足于供电安全和供电电压质量要求,导线截面按口诀选择能满足于电压损失5%的供电安全要求。
口诀中,架空线路选截面,荷距系数相乘算是指导线截面,求出送电员荷距,再乘以系数即为应选择的导线;三相荷距系乘四,单相荷距二十四是指三相四线制供电,三相380伏,求出员荷距再乘以系数4为应选择的导线截面,单相220伏供电,求出员荷距再乘以系数24为应选择的导线截面,选用铜线时,可按求出的导线截面除以1.7即为铜线截面。
例1:有一三相四线制供电,380伏架空线,长度200米,输电功率为30千瓦,允许电压损失5%,求导线截面?
解:三相四线制供电
S=P×系数×M=30×4×0.2
=24平方毫米
铜线S=铝线S/1.7=24/1.7=16平方毫米
S——导线截面
M——员荷距(千瓦/公里)
答:导线截面选用铝导线25平方毫米,选铜导线为16平方毫米。
例2:三相四线制供电,380伏架空线,长度350米,输送功率为30千瓦,求导线截面?
解:S=4
S=4×40×0.35
S=56平方毫米,整定为70平方毫米
铜线=70/1.7=41.1平方毫米,整定为50平方毫米
答:选70平方毫米铝导线或50平方毫米铜线
例3:有单相220V照明电路长100米,输送功率20千瓦,电压允许损失5%,选择导线截面?
解:S=系数×P×M
S=24×20×0.1
S=48平方毫米,整定为50平方毫米
铜线=50/1.7=29.4平方毫米,整定为35平方毫米
注:根据上述经验口诀,基本符合,按导线选择原则的按电压损失系数,按经济密度选择系数基本达到供电技术的要求,要达到完整理想选择,请查阅有关资料。
根据不同的额定电压推荐不同的输出容量输电距离:
铝芯纸绝缘、聚氯乙烯绝缘铠装电缆和交联聚乙烯绝缘电缆
在空气中(25℃)长期允许载流量
注:
1、铜芯电缆的载流量为表中数值乘以系数1.3倍;
2、本表格载流量为单根电缆容量;
3、单芯塑料电缆为三角形排列,中心距等于电缆外径。
电缆长期允许载流量及其校正系数铝芯绝缘、聚氯乙烯绝缘、铠装电缆和交联聚氯乙烯绝缘电缆长期允许载流量直接埋在地下时(25℃)土壤热阻系数为80℃ cm/w
5. 单相异步电动机工作原理图
单相电机一般是指用单相交流电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。这种电机通常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同,可以产生不同的起动特性和运行特性。种类:通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种。
6. 同步异步电机工作原理
三相同步电动机和三相异步电动机的区别:
1、结构不同。同步电机的转子有绕组,有电刷向转子供电,而异步电机的转子无绕组,也无电刷。
2、原理不同。同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。同步电机的转速与电源交流电的频率同步。异步电机的转速与电源交流电的频率不同步。
3、应用不同。在应用方面,同步电机用于对转速要求严格的场合,价格也很贵。而异步电机普遍使用在一般场合,价格低廉。
扩展资料:
三相异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、坚固耐用,制造、使用和维修方便等优点,并且它还具有较高的效率及接近于恒速的负载特性,故能满足绝大部分工农业生产机械的拖动要求。因而它是各类电动机中产量最大、应用最广的一种电动机。
三相同步电机为交流旋转电机的一种,因其转速恒等于三相同步转速而得名。三相同步电机主要用作发电机,也可用作电动机和调相机。现代电力工业中,无论是火力发电、水力发电,还是核能发电,几乎全部采用三相同步发电机。
用三相交流电驱动的交流电动机,当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组来发电。它包括三相同步电动机与三相异步电动机。
7. 三相异步电机工作原理动画
三相交流异步电动机工作原理:三相对称绕组,通入三相对称交流电,将在空间产生旋转磁场,此磁场切割转子导体,将在转子中产生感应电动势及感应电流,并且转速低于同步速并与同步速方向相同旋转。用途:各种机床,水泵,通风机等。优点:结构简单,制造容易,运行可靠,维护方便,成本较低,效率较高。
8. 单相异步电动机工作原理动画讲解
单相异步双速电动机通常采用双绕组,低速时使用一组,高速时使用另一组,其布局可看成由两个单相电机绕组组成
一般的双速电动机,分为单绕组双速和双绕组双速两种。这两种绕组形式,均常见于中小型电动机中。而单相电动机采用此变速方法的很少。单相电动机常见的变速方式是变压调速,像家用的风扇,采用改变电动机的端电压来改变转速的