电机与变压器 西北工业大学出版

### 电机与变压器知识点概述 #### 一、变压器的基础知识 **1. 变压器的结构和原理** - **定义**: 变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压的静止电器设备。 - **主要组成部分**: - **铁芯**: 由硅钢片叠成，用于形成磁路，减少损耗。 - **绕组**: 分为初级绕组（原边绕组）和次级绕组（副边绕组），通过导线缠绕而成。 - **工作原理**: 当交流电通过初级绕组时，在铁芯中产生交变磁场，该磁场又会在次级绕组中感应出电动势，从而实现电压变换。 **2. 变压器的连接与并联运行** - **连接方式**: - **星形连接(Y)**: 三个绕组末端连接在一起，形成公共点（中性点），适合于中性点接地系统。 - **三角形连接(Δ)**: 三个绕组首尾相连，无中性点，适用于高压输电。 - **并联运行条件**: - **电压比相同**: 所有并联运行的变压器的变压比必须相同。 - **联结组别相同**: 并联运行的变压器必须具有相同的联结方式。 - **短路阻抗百分比相近**: 这是为了确保负载均衡分配。 - **容量比不超过3:1**: 避免过载和不平衡电流。 #### 二、专用变压器 **1. 用途与分类** - **特殊用途变压器**: - **自耦变压器**: 只有一个绕组，通过调节抽头来改变电压比。 - **隔离变压器**: 主要用于电气隔离，保护人身安全。 - **整流变压器**: 用于整流电路，提供稳定的直流电源。 - **控制变压器**: 用于控制电路中，提供所需的电压等级。 **2. 特点** - **高效率**: 专用变压器通常具有较高的转换效率。 - **稳定性**: 在特定应用领域表现出良好的性能稳定性和可靠性。 #### 三、三相异步电动机 **1. 结构与工作原理** - **定子**: 包含三相对称绕组，产生旋转磁场。 - **转子**: 通过电磁感应原理与定子磁场相互作用，产生扭矩。 - **工作原理**: 定子绕组通入三相交流电后产生旋转磁场，转子在该磁场的作用下转动。 **2. 绕组设计** - **绕组类型**: - **鼠笼型转子**: 转子由铝或铜条构成，两端用短路环封闭。 - **绕线型转子**: 转子绕组可以外接电阻调速。 - **绕组设计原则**: - **对称性**: 保证三相绕组之间的电角度相等。 - **分布性**: 改善磁场波形，减少谐波。 **3. 单相异步电动机** - **结构与原理**: 类似于三相异步电动机，但只有一相供电。 - **启动方式**: - **分相启动**: 使用电容器或启动绕组辅助启动。 - **罩极启动**: 利用非对称磁极产生旋转磁场启动。 #### 四、直流电机 **1. 结构与原理** - **结构组成**: - **定子**: 包括磁极和换向器。 - **转子(电枢)**: 包含绕组，与定子磁极相互作用。 - **工作原理**: 通过换向器实现电枢绕组中的电流方向改变，使电机连续转动。 **2. 类型** - **他励式直流电机**: 励磁绕组与电枢绕组由不同电源供电。 - **并励式直流电机**: 励磁绕组与电枢绕组并联。 - **串励式直流电机**: 励磁绕组与电枢绕组串联。 #### 五、三相同步电机 **1. 结构与原理** - **结构特点**: 同步电机有定子和转子两大部分组成。 - **工作原理**: 定子绕组产生的旋转磁场与转子上的永磁体或励磁绕组产生的磁场同步旋转。 **2. 应用范围** - **电力系统**: 作为发电机使用。 - **精密控制系统**: 用于需要精确速度控制的场合。 #### 六、特种电机 **1. 特种电机介绍** - **步进电机**: 用于需要精确位置控制的应用。 - **伺服电机**: 具有高精度和快速响应的特点，广泛应用于自动控制系统。 - **直线电机**: 将旋转运动转化为直线运动，常用于高速运输系统。 #### 总结 本书《电机与变压器》全面覆盖了电机与变压器的基本原理、结构特点及其在不同领域的应用。通过对这些知识点的学习，不仅能够掌握基础理论知识，还能了解各种电机与变压器的实际应用场景和技术发展趋势，对于从事电工电子技术类专业的学生及技术人员来说是非常有价值的参考资料。