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1、第二章 船舶电机与电力拖动系统1.1 1.1 1.1 1.1 直流电机的结构、励磁方式与运行特性直流电机的结构、励磁方式与运行特性直流电机的结构、励磁方式与运行特性直流电机的结构、励磁方式与运行特性1.2 1.2 1.2 1.2 变压器变压器变压器变压器1.3 1.3 1.3 1.3 交流异步电动机交流异步电动机交流异步电动机交流异步电动机1.4 1.4 1.4 1.4 控制电机及其在船舶上的应用控制电机及其在船舶上的应用控制电机及其在船舶上的应用控制电机及其在船舶上的应用1.5 1.5 1.5 1.5 船舶常用控制电器船舶常用控制电器船舶常用控制电器船舶常用控制电器1.6 1.6 1.6 1
2、.6 异步电动机常用控制电路异步电动机常用控制电路异步电动机常用控制电路异步电动机常用控制电路1.7 1.7 1.7 1.7 锚机、绞缆机电力拖动控制系统锚机、绞缆机电力拖动控制系统锚机、绞缆机电力拖动控制系统锚机、绞缆机电力拖动控制系统1.8 1.8 1.8 1.8 起货机电力拖动控制系统起货机电力拖动控制系统起货机电力拖动控制系统起货机电力拖动控制系统1.9 1.9 1.9 1.9 船舶舵机控制系统船舶舵机控制系统船舶舵机控制系统船舶舵机控制系统第二章 船舶电机与电力拖动系统变压器功能：变压器功能：变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子电路中的阻抗匹配电子电路中的阻抗匹配
3、（如喇叭的输出变压器）（如喇叭的输出变压器）变电流：变电流：电流互感器电流互感器 第二章 船舶电机与电力拖动系统 发电厂发电厂1.05万伏万伏输电线输电线22万伏万伏升压升压变电站变电站1万伏万伏降压降压 变压器应用举例降压降压实验室实验室380/220伏伏降压降压仪器仪器36伏伏降压降压第二章 船舶电机与电力拖动系统变压器的分类变压器的分类电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 按用途分按用途分按用途分按用途分电力变压器电力变压器电力变压器电力变压器 (输配电用输配电用输配电用输配电用)仪用变压器仪用变压器仪用变压器仪用变压器 整流变压器整流变压器
4、整流变压器整流变压器 按相数分按相数分按相数分按相数分三相变压器三相变压器三相变压器三相变压器 单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器 按制造方式按制造方式按制造方式按制造方式壳式壳式壳式壳式心式心式心式心式变压器符号变压器符号变压器符号变压器符号第二章 船舶电机与电力拖动系统单相变压器单相变压器变压器的基本结构和工作原理变压器的基本结构和工作原理铁芯铁芯原边原边绕组绕组副边副边绕组绕组一一.结构：结构：第二章 船舶电机与电力拖动系统变压器符号：变压器符号：工作过程：工作过程：第二章 船舶电机与电力拖动系统空载运行空载运行：原边接入电源，副边开路。：原边接入电源，副边开路。接上接上交流电源交
5、流电源 原边电流原边电流 i1等等 于励于励 磁电流磁电流 i10 产生感应电动势产生感应电动势二二.工作原理工作原理 i10 产生磁通产生磁通（交变）（交变）第二章 船舶电机与电力拖动系统结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为为变比变比原、副边电压关系原、副边电压关系根据交流磁路的分析根据交流磁路的分析可得：可得：时时（变电压）（变电压）第二章 船舶电机与电力拖动系统负载运行负载运行Z 副边带负载后对磁路的副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了作用下，副边线圈中有了电流电流 i2。此电流在磁路中此电流在磁路
6、中也会产生磁通，从而影响原边电流也会产生磁通，从而影响原边电流 i1。但当外加电压、但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变有负载时基本不变 。带负载后磁动带负载后磁动势的平衡关系为：势的平衡关系为：第二章 船舶电机与电力拖动系统结论：原、副边电流与匝数成反比结论：原、副边电流与匝数成反比 由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小，可忽略很小，可忽略。即：。即：原、副边电流关系原、副边电流关系（变电流）（变电流）第二章 船舶电机与电力拖动系统（变阻抗）（变阻抗）原
7、、副边阻抗关系原、副边阻抗关系从原边等效：从原边等效：结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以 变比的平方。变比的平方。第二章 船舶电机与电力拖动系统ABCXYZabczyx三相变压器的结构三相变压器的结构三相变压器的结构三相变压器的结构高压绕组：高压绕组：A-X B-Y C-ZX、Y、Z：尾端尾端A、B、C：首端首端低压绕组：低压绕组：a-x b-y c-za、b、c：首端首端x、y、z：尾端尾端三相变压器的联结方式三相变压器的联结方式三相变压器的联结方式三相变压器的联结方式联结方式联结方式联结方式联结方式：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组
8、接法低压绕组接法三相配电变压器三相配电变压器动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）高压、超高压供电系统高压、超高压供电系统高压、超高压供电系统高压、超高压供电系统常用接法常用接法常用接法常用接法:第二章 船舶电机与电力拖动系统1 1）变压器的型号变压器的型号变压器的型号变压器的型号 变压器的铭牌和技术数据变压器的铭牌和技术数据变压器的铭牌和技术数据变压器的铭牌和技术数据S J L 1000/10S J L 1000/10 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)铝线圈铝线圈铝线圈铝线圈 冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式J:J:油浸自冷式油浸自冷式油浸自冷式油浸自冷式F:F:风冷式风冷式
9、风冷式风冷式相数相数相数相数S:三相三相D:单相单相 高压绕组的额定电压高压绕组的额定电压高压绕组的额定电压高压绕组的额定电压(KV)(KV)第二章 船舶电机与电力拖动系统2 2）额定值额定值额定值额定值 额定电压额定电压额定电压额定电压 U U1N1N、U U2N2N 变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧绕组允许的电压值绕组允许的电压值绕组允许的电压值绕组允许的电压值单相：单相：单相：单相：U U1N 1N，一次侧电压，一次侧电压，一次侧电压，一次侧电压，U U2N2N
10、，二次侧空载时的电压二次侧空载时的电压二次侧空载时的电压二次侧空载时的电压三相：三相：三相：三相：U U1N1N、U U2N2N，一次、二次侧的线电压一次、二次侧的线电压一次、二次侧的线电压一次、二次侧的线电压 额定电流额定电流额定电流额定电流 I I1N1N、I I2N2N 变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的电流值。电流值。电流值。电流值。单相：一次、二次侧绕组允许的电流值单相：一次、二次侧绕组允许的电流值单相：一次、二次侧绕组允许的电流值单相：一次、二次侧绕组允许的
11、电流值三相：一次、二次侧绕组线电流三相：一次、二次侧绕组线电流三相：一次、二次侧绕组线电流三相：一次、二次侧绕组线电流第二章 船舶电机与电力拖动系统 额定容量额定容量额定容量额定容量 S SN N ：传送功率的最大能力。传送功率的最大能力。传送功率的最大能力。传送功率的最大能力。单相：单相：单相：单相：三相：三相：三相：三相：容量容量容量容量 S SN N 输出功率输出功率输出功率输出功率 P P2 2 一次侧输入功率一次侧输入功率一次侧输入功率一次侧输入功率 P P1 1 输出功率输出功率输出功率输出功率 P P2 2注意：变压器几个功率的关系（单相）注意：变压器几个功率的关系（单相）注意：
12、变压器几个功率的关系（单相）注意：变压器几个功率的关系（单相）效率效率效率效率容量：容量：一次侧输入功率：一次侧输入功率：输出功率：输出功率：变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质第二章 船舶电机与电力拖动系统 当电流流入当电流流入当电流流入当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方或流出）两个线圈时，若产生的磁通方或流出）两个线圈时，若产生的磁通方或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入向相同，则两个流入向相同，则两个流入向相同，则两个流入(或流出）端称为同极性端。或流出）端称为同极性端。或流出）端称为同极性端。或流出）端称为同极性端。AXax
13、AX Xax1.1.同极性端同极性端同极性端同极性端 (同名端同名端同名端同名端 )或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。感应电动势极性相同的两端为同极性端。感应电动势极性相同的两端为同极性端。感应电动势极性相同的两端为同极性端。同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+同极性端同极性端同极性端同极性端和绕组的绕和绕组的绕和绕组的绕和绕组的绕向有关。向有关。向有关。向有关。变压器绕组的极性变压器绕组的极性 第二章 船舶电
14、机与电力拖动系统方法一：交流法方法一：交流法方法一：交流法方法一：交流法把两个线圈的任意两端把两个线圈的任意两端把两个线圈的任意两端把两个线圈的任意两端 (X-x)(X-x)连接连接连接连接,然后在然后在然后在然后在 AX AX 上加一低电压上加一低电压上加一低电压上加一低电压 uAX 。测量：测量：若若 说明说明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是是同极性端同极性端.若若若若 说明说明说明说明 A A 与与与与 a a 或或或或 X X 与与与与 x x 为同极性端。为同极性端。为同极性端。为同极性端。结论：结论：结论：结论：VaAXxV2.2.同极性端的测定方法同极性端的测定方法同极性端
15、的测定方法同极性端的测定方法+第二章 船舶电机与电力拖动系统方法二：直流法方法二：直流法方法二：直流法方法二：直流法设设设设S S闭合时闭合时闭合时闭合时 增加。增加。增加。增加。感应电动势的方向，感应电动势的方向，感应电动势的方向，感应电动势的方向，阻止阻止阻止阻止 的增加。的增加。的增加。的增加。如果当如果当如果当如果当 S S 闭合时，电闭合时，电闭合时，电闭合时，电流表正偏，则流表正偏，则流表正偏，则流表正偏，则 A-a A-a 为同为同为同为同极性端极性端极性端极性端;结论：结论：结论：结论：Xx电流表电流表+_A a+S 如果当如果当如果当如果当 S S 闭合时，电闭合时，电闭合时
16、，电闭合时，电流表反偏，流表反偏，流表反偏，流表反偏，则则则则 A-x A-x 为同为同为同为同极性端。极性端。极性端。极性端。AXax+_S+第二章 船舶电机与电力拖动系统 使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。制作的。制作的。制作的。注意：一次、二次侧千万不能对调使用，注意：一次、二次侧千万不能对
17、调使用，注意：一次、二次侧千万不能对调使用，注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为以防变压器损坏。因为以防变压器损坏。因为以防变压器损坏。因为N N变小时，磁通增大，电流变小时，磁通增大，电流变小时，磁通增大，电流变小时，磁通增大，电流会迅速增加。会迅速增加。会迅速增加。会迅速增加。特殊变压器特殊变压器1.1.1.1.自耦变压器自耦变压器自耦变压器自耦变压器ABP+第二章 船舶电机与电力拖动系统1.二次侧不能短路，二次侧不能短路，二次侧不能短路，二次侧不能短路，2.以防产生过流；以防产生过流；以防产生过流；以防产生过流；2.2.铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的
18、铁心、低压绕组的 一端接地，以防在一端接地，以防在一端接地，以防在一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二次侧出现高压。次侧出现高压。次侧出现高压。次侧出现高压。使用注意事项：使用注意事项：使用注意事项：使用注意事项：电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N22.2.2.2.电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器 实现用低量程的电压表测量高电压实现用低量程的电压表测量高电压实现用低量程的电压表测量高电压实现用低量程的电压表测量高电压VR N1（匝数多匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少匝数少）u（被测电压）（被测电压）第二章 船舶电
19、机与电力拖动系统电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N11.二次侧不能开路，二次侧不能开路，二次侧不能开路，二次侧不能开路，2.以防产生高电压；以防产生高电压；以防产生高电压；以防产生高电压；2.2.铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的 一端接地，以防在一端接地，以防在一端接地，以防在一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二绝缘损坏时，在二次侧出现过压。次侧出现过压。次侧出现过压。次侧出现过压。使用注意事项：使用注意事项：使用注意事项：使用注意事项：3.3.3.3.电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器实现用低量程的电流表测量大电流实现用低量程的电流表测量大电流实现用低量程的电流表测量大电流实现用低量程的电流表测量大电流（被测电流）被测电流）N N1 1（匝数少匝数少匝数少匝数少）N N2 2（匝数多匝数多匝数多匝数多）ARi1i2第二章 船舶电机与电力拖动系统钳钳形电流表形电流表被测电流的导体可开合铁心