《常用电机与电器》课件

常用电机与电器电机和电器在现代生活中无处不在，从家用电器到工业设备，它们都扮演着至关重要的角色本课程将深入讲解常用电机和电器的基本原理、工作特性以及应用实例课程导言课程目标课程内容学习常见电机和电器的工作原理、结构、特性及应用直流电动机、交流电动机、变压器、断路器、接触器、继电器、电容器、电阻器、电源等掌握电机和电器的基本操作和维护知识重点介绍常见类型和应用场景电器的种类与应用开关、插座电风扇、空调洗衣机、冰箱电饭煲、电磁炉开关控制电路通断，插座为电电风扇通过转动叶片来吹风，洗衣机洗涤衣物，冰箱用于冷电饭煲用于煮饭，电磁炉用于器提供电源空调制冷或制热藏和冷冻食物烹饪食物直流电动机的工作原理电磁感应1电流产生磁场，形成旋转磁场电磁力2磁场作用于线圈，产生旋转力矩旋转运动3力矩克服阻力，使电机转动直流电动机利用电磁感应原理，将电能转化为机械能直流电动机的结构及分类电枢磁场

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2.12电枢是直流电动机的主要组成磁场由定子上的磁极绕组产生部分，由电枢铁芯、电枢绕组，磁极绕组通电后产生磁场，、换向器组成并与电枢绕组的磁场相互作用产生旋转力矩换向器电刷

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4.34换向器是直流电动机的关键部电刷是连接外部电源和换向器件，它通过改变电枢绕组中的的桥梁，它能够将外部电源的电流方向来实现电动机的连续电流传送到电枢绕组中旋转直流电动机的特性曲线直流电动机的特性曲线反映了电动机在不同负载下的转速、电流和效率等参数之间的关系12转速负载曲线电流负载曲线--负载增加，转速下降负载增加，电流上升34效率负载曲线功率负载曲线--存在一个最佳负载，效率最高负载增加，输出功率先上升后下降这些曲线能够帮助我们理解直流电动机的性能，为电机选择和应用提供指导直流电动机的控制方式电压控制电枢回路控制通过调节直流电源电压来控制电动机的转速，适用于调速范围较小通过改变电枢回路中的电流来控制电动机的转速通过串联电阻或的场合这种方法简单易行，但效率较低调节电枢电压，可以改变电枢电流，进而控制转速励磁回路控制组合控制改变励磁电流，可以改变励磁磁场强度，进而影响电动机的转速将以上几种控制方式进行组合，可以实现更精确、更灵活的控制这种方法适用于对转速要求较高的情况常见的组合控制方式包括串联调节和并联调节交流电动机的工作原理磁场旋转1交流电通过定子绕组产生旋转磁场，磁场切割转子绕组产生感应电流电流感应2感应电流与定子磁场相互作用，产生电磁力，推动转子旋转转子转动3转子转动速度小于磁场旋转速度，两者之间存在转差率，从而维持转子电流和转矩同步电动机的结构与特性转子结构同步电动机转子通常采用永磁体或绕组励磁，以产生旋转磁场定子结构定子为三相绕组，通过交流电产生旋转磁场，与转子磁场相互作用同步特性同步电动机的转速与电源频率成正比，且始终保持同步运行，适用于高精度控制异步电动机的工作原理定子磁场旋转定子绕组通入交流电，产生旋转的磁场磁场的方向随电流变化而变化，形成一个旋转的磁场转子感应电流旋转的磁场切割转子导体，在转子中感应出电流感应电流的方向与磁场方向相互作用，产生一个与定子磁场方向相反的磁场电磁力驱动转子转子磁场受到定子磁场的吸引，产生电磁力电磁力驱动转子转动，但转子的转速始终低于定子磁场的转速异步转动转子始终追赶着定子磁场，但无法同步旋转，因此称为异步电动机转速差称为滑差，滑差越大，转矩越大异步电动机的分类鼠笼式异步电动机绕线式异步电动机结构简单，成本低廉，广泛应用于工业生产转子绕组可以改变，应用于需要调速的场合双层笼式异步电动机线性异步电动机结合了鼠笼式和绕线式的优点，具有良好的起电机在直线方向上运动，应用于高精度控制领动性能和调速特性域异步电动机的起动方式直接起动1简单直接，成本低，但起动电流大降压起动2降低起动电流，减少对电网冲击星形三角形起动-3起动时接成星形，运行后改为三角形自耦变压器起动4利用自耦变压器降低起动电压异步电动机起动时会产生较大的起动电流，容易对电网造成冲击，因此需要采取相应的起动方式来降低起动电流异步电动机的速度调节转子电阻调速变频调速适用于笼型异步电动机，通过改采用变频器改变电源频率，从而变转子回路电阻来调节转速，简改变异步电动机的转速，调速范单易行，但效率较低，调速范围围广，效率高，但成本较高有限滑差极调速其他调速方法通过改变转子回路的磁场强度，例如，改变定子电压调速、改变改变滑差，从而达到调速目的，励磁电流调速等，根据实际应用适用于大型异步电动机，效率高需求选择合适的调速方法，但结构复杂电动机的常见故障及维护轴承故障电机过热

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2.12轴承磨损或损坏会导致电机振动、噪音增大电机过热会导致绝缘老化，甚至烧毁电机绕组故障定子故障

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4.34绕组短路或断路会导致电机无法正常运行定子铁芯松动或变形会导致电机振动、噪音增大变压器的工作原理磁场1交流电通过线圈产生交变磁场感应2磁场变化在次级线圈感应出电压电压变化3通过线圈匝数比改变电压大小变压器利用电磁感应原理，将交流电的电压升高或降低它由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成当交流电通过原线圈时，会产生交变磁场，磁场变化在次级线圈感应出电压通过改变原线圈和次级线圈的匝数比，可以控制输出电压的大小变压器的结构与分类变压器结构变压器分类变压器主要由铁芯、线圈和绝缘材料组成铁芯用于引导磁通，线变压器可以根据用途、结构、冷却方式等分类常见分类有电力圈用于产生和接收磁通，绝缘材料用于隔离线圈和铁芯，防止短路变压器、控制变压器、仪表变压器等，以及油浸式变压器、干式变和漏电压器等变压器的特性及应用变压器的特性变压器可改变电压，但不改变频率变压器具有低损耗、高效率的优点变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中，可调节电压、改变电流变压器可用于电力传输和配电，提高输电效率，减少电能损耗变压器在工业生产、家用电器中也有广泛应用，例如电焊机、电子设备等断路器的工作原理故障检测1电流过大或电压异常断开电路2快速切断电源保护设备3防止过载或短路恢复供电4手动或自动复位断路器主要用于保护电路，在发生故障时自动断开电路，避免更大的损害断路器通常由电流检测模块、电磁线圈、触点机构、灭弧室等组成断路器的分类与选型断路器分类选型原则断路器主要分为低压断路器和高压断路器，根据结构和功能分为断路器选型需要与电路系统相匹配，选择合适的断路器可以确保各种类型，比如空气断路器、油断路器、真空断路器、SF6断路电气系统的安全性和可靠性器等断路器需要满足一定的保护功能，例如过载保护、短路保护、过选择合适的断路器，需要考虑电路类型、额定电流、电压等级、电压保护等短路容量等因素接触器的工作原理线圈通电当接触器线圈通电时，线圈产生磁场衔铁吸合磁场吸引衔铁，使衔铁与动触头闭合主电路接通动触头与静触头闭合，主电路接通，电流流过线圈断电当线圈断电时，磁场消失，衔铁复位，动触头断开接触器的类型与应用交流接触器直流接触器特殊接触器交流接触器主要用于交流电路中，控制直流接触器主要用于直流电路中，控制特殊接触器是指针对特定应用场景设计电动机的起动、停止、反转和调速等，直流电动机或其他直流负载，例如电磁的接触器，例如用于高压电路的接触器常见的型号包括CJ系列和LC系列铁、电磁阀等，常见型号包括CD系列、用于特殊环境的防爆接触器等继电器的工作原理电流控制1继电器使用线圈中的电流来控制开关状态，从而实现对电路的控制磁场产生2线圈通电后，产生磁场，将衔铁吸合，触点闭合或断开控制电路3继电器的线圈与控制电路连接，控制电路的通断决定继电器的动作状态继电器的分类与选型电子继电器机械式继电器固态继电器时间继电器电子继电器使用半导体器件来机械式继电器利用电磁铁的吸固态继电器利用半导体器件控时间继电器可以根据设定时间控制电路的通断，具有体积小合动作来控制电路的通断，结制电路的通断，没有机械触点来控制电路的通断，广泛应用、响应速度快、寿命长等优点构简单、价格低廉，适用于各，因此工作可靠性高，寿命长于自动控制系统中种控制场合，适用于高频、大电流等场合电容器的工作原理电荷积累当电容器连接到电源时，电荷会积累在电容器的两个极板上电场形成极板之间形成电场，阻止更多电荷积累，直到达到平衡电容值电容值表示电容器储存电荷的能力，取决于极板面积、间距和介质充放电电容器可以储存电荷，并在需要时释放电荷，例如电路中的能量存储和释放电容器的分类与应用分类储能12电容器按结构可分为固定电容电容器可以储存电能，用于电器、可变电容器、电解电容器源滤波、能量转换、脉冲电路等不同类型电容器具有不同等例如，在直流电源中，电的容量、耐压和频率特性，适容器用于平滑电压波动，提高用于不同的应用场合电源质量耦合滤波34电容器可以用于信号耦合，将电容器可以用于滤波，消除电交流信号传递到另一个电路，路中的噪声或特定频率的信号同时阻挡直流信号例如，在例如，在电源电路中，电容音频电路中，电容器用于将音器用于消除交流电源中的噪声频信号从放大器传送到扬声器，保证直流输出的稳定性电阻器的工作原理电阻1物质对电流阻碍作用欧姆定律2电压与电流成正比功率3电流通过电阻器时产生的热量电阻器是电路中重要的元件，其工作原理基于物质对电流的阻碍作用根据欧姆定律，电阻器上的电压与其电流成正比，且电阻是比例系数当电流通过电阻器时，电能会转化为热能，产生热量，这被称为功率电阻器的分类与应用碳膜电阻器应用广泛，价格低廉，但精度较低金属膜电阻器精度高，稳定性好，适用于精密电路绕线电阻器功率大，耐高温，可用于高功率电路电源的种类与特点直流电源交流电源直流电源通常用在电子设备中，例如手机、笔交流电源是我们生活中常见的电源，例如家用记本电脑等电器使用的电源电池电源太阳能电源电池电源是便携式电源，例如手机电池、笔记太阳能电源是清洁能源，通过太阳能电池板将本电脑电池等太阳能转化为电能用电安全注意事项电源线检查用电设备选择定期检查电源线，确保线缆完整使用合格的电器设备，确保功率，无破损、老化或过度磨损符合电路负载能力，避免超负荷运行湿手操作插座安全切勿在潮湿环境中或双手湿润的插座应定期检查，确保插座完好情况下接触电器，避免触电事故无损，并避免插座过载使用发生本课程总结与展望本课程回顾未来展望本课程全面讲解了常用电机与电器的基本随着科技的不断发展，电机与电器的应用原理、结构、工作特性、应用及故障诊断领域不断扩展，智能化、数字化、节能化等内容成为发展趋势课程内容涵盖了直流电动机、交流电动机未来将更加重视电机与电器在智能控制、、变压器、断路器、接触器、继电器等常新能源、电力电子等领域的应用用电机与电器课程问答环节欢迎大家积极提问，我们将竭诚解答您对课程内容的疑问您可以就电机、电器、电路等方面提出问题，我们也会分享一些学习方法和考试技巧问答环节将帮助您更好地理解课程内容，并解决学习过程中的困惑。